DE934684C

DE934684C - Switching device for change gear with upstream or downstream clutch, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE934684C
Application number: DED16812A
Authority: DE
Inventors: Joerg D Nallinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-01-19
Filing date: 1954-01-19
Publication date: 1956-06-28

Description

Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe mit vor- oder nachgeschalteter Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit vor- oder nachgeschalteter Kupplung und einer Einrichtung, durch welche die Kupplung vor dem Ausschalten eines Ganges ausgerückt und nach dem Einschalten eines anderen Ganges eingerückt wird.Switching device for change gears with upstream or downstream Clutch, in particular for motor vehicles The invention relates to a switching device for change gears, especially for motor vehicles, with upstream or downstream Clutch and a device through which the clutch before switching off a Ganges is disengaged and is engaged after switching on another gear.

Es sind Schaltvorrichtungen bekannt, bei welchen das Schaltgestänge unmittelbar an eine Kurvenscheibe angelenkt ist, welche mittels ihrer Kurvenführung einen Kupplungshebel verstellt, so daß das Schaltgestänge zugleich mit dem Ein- und Ausrücken der Kupplung verstellt wird, Dies hat zur Folge, daß mindestens der Beginn und das Ende der Schaltbewegung der Getriebeglieder unter Last erfolgt.There are switching devices known in which the shift linkage is directly hinged to a cam, which by means of its curve guide adjusted a clutch lever so that the shift linkage at the same time as the and disengagement of the clutch is adjusted, this has the consequence that at least the The beginning and the end of the switching movement of the transmission links takes place under load.

r Des weiteren sind Konstruktionen mit hydraulischer Schaltung bekannt, bei welcher das Kuppeln und Schalten in Abhängigkeit von der Stellung eines Schaltschiebers für ein hydraulisches Mittel stattfindet. Eine solche hydraulische Schaltung ist jedoch verhältnismäßig kompliziert, teuer und nicht in allen Fällen erwünscht. r Further constructions with hydraulic circuit are also known in which the coupling and switching takes place in dependence on the position of a switching slide for a hydraulic means. However, such a hydraulic circuit is relatively complicated, expensive and not desirable in all cases.

Die Erfindung bezweckt demgegenüber eine Schaltvorrichtung, welche ein nacheinander erfolgendes Schalten von Kupplung und Getriebegängen mit möglichst einfachen und zuverlässigen Mitteln ermöglicht, und besteht darin, daß das die Gangschaltung bewirkende Hauptschaltgestänge und das die Kupplungssteuerung bewirkende Gestänge mechanisch an die gleiche Welle angeschlossen sind, wobei das Hauptschaltgestänge mittels einer Kurvenscheibe z. B. unter Verwendung einer in einen Schlitz derselben eingreifenden Tastrolle, verstellt wird, und die Kurve der Kurvenscheibe zwei kreisförmige Endabschnitte mit verschiedenem Radius und einem die beiden Endabschnitte verbindenden Zwischenabschnitt aufweist, derart; daß das Hauptschaltgestänge nur vom mittleren Abschnitt der Kurve betätigt wird, während das die Kupplungssteuerung bewirkende Gestänge während der gesamten Bewegung der Kurvenscheibe oder nur beim Ablauf des Hauptschaltgestänges im Bereich der Endabschnitte verstellt wird.The invention aims at a switching device which a successive shifting of clutch and transmission gears with as possible allows simple and reliable means, and consists in the fact that the gear shift effecting main shift linkage and the linkage effecting the clutch control mechanically connected to the same shaft, with the main shift linkage by means of a cam z. B. using one in a slot thereof engaging feeler roller, is adjusted, and the curve of the cam disc two circular End sections with different radius and one connecting the two end sections Having intermediate portion, such; that this Main shift linkage is only actuated from the middle portion of the curve while that is the clutch control effecting linkage during the entire movement of the cam or only during The sequence of the main shift linkage is adjusted in the area of the end sections.

Durch die Erfindung ist es möglich, das Kupplungssteuergestänge und das Gangschaltgestänge trotz des mechanischen. Anschlusses an die gleiche, vom Schalthebel verstellte Welle derart zu betätigen, daß die Gangverstellung durch eine von der Kupplungsverstellung gesonderte Kurvenscheibe bewirkt wird. Die Kupplungssteuerung kann hierbei durch einen Hebel auf der Welle, also stetig betätigt werden, wobei das Ein- und Ausrücken der Kupplung z. B: durch einen entsprechend gesteuerten Steuerschieber vermittelt wird. Hierdurch ist es möglich, zunächst die Kupplung auszurücken, hierauf die Getriebeglieder zum Gangwechsel zu verstellen und hierauf die Kupplung wieder einzurücken. Eine Verstellung der Getriebeglieder unter Last wird dadurch vollständig ausgeschlossen.The invention makes it possible to use the clutch control linkage and the gear shift linkage despite the mechanical. Connection to the same, from the gear lever to operate adjusted shaft so that the gear adjustment by one of the Clutch adjustment separate cam is effected. The clutch control can be operated continuously by a lever on the shaft, whereby the engagement and disengagement of the clutch z. B: by a correspondingly controlled control slide is conveyed. This makes it possible to first disengage the clutch, then to adjust the transmission links to change gears and then the clutch again to engage. An adjustment of the transmission links under load is thus complete locked out.

Vorzugsweise wird ferner die gemeinsame Welle von der z. B. an der Lenksäule angeordneten Schaltbedienungswelle über ein Gestänge verstellt, wenn die Schaltbedienungswelle axial verschoben wird, während das Gassenwahlgestänge an die Schaltbedienungswelle unabhängig von der Kupplungsbetätigung derart angeschlossen ist, daß es durch Drehen der Schaltbedienungswelle verstellt wird. Die Verstellung des Kupplungssteuerorgans ist in diesem Fall völlig unabhängig von der Wahl der Schaltgasse, so daß letztere ohne Beeinflussung der Kupplung vorgenommen werden kann.Preferably, the common shaft of the z. B. at the Steering column arranged switching operating shaft adjusted via a linkage when the Shift operating shaft is shifted axially, while the gate selection linkage to the Shift operating shaft connected in this way independently of the clutch actuation is that it is adjusted by turning the shift operating shaft. The adjustment the clutch control member is completely independent of the choice of the Shift gate, so that the latter can be made without affecting the clutch can.

Bei .an sich bekannter Betätigung der Kupplung auf hydraulischem Wege ist ein Steuerschieber vorgesehen, welcher bei Einstellung :des Getriebeschaltgliedes auf eine Mittelstellung zwischen den Gängen ebenfalls auf eine Mittelstellung eingestellt wird und dadurch die Schaltflüssigkeit zum Steuerzylinder der Kupplung unter Ausrückung derselben leitet, während er bei Einstellung des Getriebeschaltgliedes auf einen der Gänge in eine Endstellung verschoben wird und dadurch den Steuerzylinder der Kupplung zum Einrücken derselben mit der Ableitung verbindet.In the case of known actuation of the clutch by hydraulic means a control slide is provided which, when setting: the gear shift element set to a middle position between the gears also to a middle position and thereby the switching fluid to the control cylinder of the clutch when it is disengaged the same conducts while he is setting the gear shift member on one the course is shifted to an end position and thereby the control cylinder of the Coupling for engaging the same connects to the derivative.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigt Fig. I ein Schaltschema der Gesamtanordnung, Fig. 2 ein Schema für die Bedienung des Handschalthebels, Fig. 3 die Vorrichtung zur gemeinsamen Betätegung des Hauptschaltgestänges einerseits und des Steuerzylinders für die Kupplung andererseits, Fig. 4 ein Schema für die Wirkungsweise der Kupplungsbetätigung bei Einstellung der Schaltung auf Leerlauf, Fig. 5 die Stellung des Steuerschiebers nach Fig. 4 bei eingerücktem I., III. und Rückwärtsgang, Fig. 6 die Stellung des Steuerschiebers im II. und IV. Gang.An exemplary embodiment of the invention is described below. FIG. I shows a circuit diagram of the overall arrangement, FIG. 2 shows a diagram for the Operation of the manual shift lever, FIG. 3 the device for joint actuation the main shift linkage on the one hand and the control cylinder for the clutch on the other, 4 shows a diagram for the mode of operation of the clutch actuation during adjustment the circuit to idle, FIG. 5 the position of the control slide according to FIG. 4 with indented I., III. and reverse gear, FIG. 6 shows the position of the control slide in 2nd and 4th gear.

In der Zeichnung ist Io die vom Motor angetriebene Welle, z. B. das Ende der Motorkurbelwelle, II eine Strömungskupplung, welche über die Welle i 2 und eine Reibungskupplung I3 das Wechselgetriebe I4 antreibt, das seinerseits über eine Abtriebswelle 15 z. B. mit den Fahrzeugrädern eines Kraftfahrzeuges verbunden ist.In the drawing, Io is the shaft driven by the motor, e.g. B. that End of the engine crankshaft, II a fluid coupling, which via the shaft i 2 and a friction clutch I3 drives the change gear I4, which in turn over an output shaft 15 z. B. connected to the vehicle wheels of a motor vehicle is.

Die Reibungskupplung 13 wird durch einen Hebel I 6 bedient, der mit einem Kolben 17 in einem Zylinder 18 verbunden ist, derart, daß bei Verschiebung des Kolbens 17 nach links die Kupplung 13 ausgerückt wird, während das Einrücken durch Verschieben des Kolbens 17 nach rechts unter der Wirkung einer Feder i 9 erfolgt. Der Arbeitsraum 2o des Kupplungszylinders 18 ist durch eine Leitung 2I mit dem Steuerzylinder 22 verbunden. In dem Steuerzylinder 22 bewegt sich der Steuerschieber 23 mit zwei ringförmigen Steuernuten 24 und 25 und einer Längsnut 26. Das vom Steuerschieber 23 gesteuerte Druckmittel wird aus einem Behälter 27, welcher auch z. B. der Ölsumpf der Antriebsmaschine sein kann, durch eine Pumpe 28 und eine Druckleitung 29, die sich in Zweigleitungen 30 und 3I gabelt, zum Steuerzylinder 22 gefördert. Ein Überdruckventil 32 kann von der Pumpe 28 überschüssig gefördertes Drucköl über eine Rückleitung 33 zum Behälter 27 zurückführen.The friction clutch 13 is operated by a lever I 6, which with a piston 17 is connected in a cylinder 18 so that upon displacement of the piston 17 to the left, the clutch 13 is disengaged while engaging by moving the piston 17 to the right under the action of a spring i 9. The working space 2o of the clutch cylinder 18 is through a line 2I with the control cylinder 22 connected. In the control cylinder 22, the control slide 23 moves with two annular control grooves 24 and 25 and a longitudinal groove 26. That from the control slide 23 controlled pressure medium is from a container 27, which also z. B. the oil sump the prime mover can be, by a pump 28 and a pressure line 29, the forks in branch lines 30 and 3I, conveyed to the control cylinder 22. A pressure relief valve 32 can excess pressure oil delivered by the pump 28 via a return line 33 lead back to container 27.

Außerdem führen von dem Steuerzylinder 22 eine mittlere Rückleitung 34 sowie zwei Leckölleitungen 35 und 36 zum Behälter 27 zurück.In addition, a central return line lead from the control cylinder 22 34 and two leakage oil lines 35 and 36 to the container 27 back.

Das Schaltgestänge für das Wechselgetriebe 14 wird durch einen Schalthebel 37 bedient, der in an sich bekannter Weise z. B. in einem Lager 38 an der Lenksäule 39 derart gelagert ist, daß er die Schaltstange 40 sowohl in Pfeilrichtung 41 als auch in Drehrichtung 42 verstellen kann. Bei der Betätigung der Schaltstange 40 in Pfeilrichtung 41 wird die Bewegung mittels eines Zwischenhebels 43 auf ein Vorwählgestänge 44 übertragen, welches die Schaltung bei Verschiebung in Pfeilrichtung 44' auf I., II. oder III., IV. oder auf Rückwärtsgang einstellt. Das Hauptschaltgestänge 45 wird durch Drehen der Schaltstange 4o in Drehrichtumg 42 verstellt, indem es mittels des Hebels 46, der Zwischenstange 47, des Hebels 48, der Welle 49 und der Kurvenscheibe 5o in Pfeilrichtung 45' bewegt wird. Die Kurvenscheibe 5o trägt zu diesem Zweck eine schlitzförmige Steuerkurve 5I, in die das Hauptschaltgestänge 45 mittels einer Tastrolle 52 eingreift. Ein Hebel 53 auf der Welle 49 verstellt mittels des Gestänges 54 den Schaltschieber 23 im Zylinder 22.The shift linkage for the change gear 14 is through a shift lever 37 operated, the z. B. in a bearing 38 on the steering column 39 is mounted in such a way that it moves the shift rod 40 both in the direction of arrow 41 as can also be adjusted in the direction of rotation 42. When actuating the shift rod 40 in the direction of arrow 41 the movement is effected by means of an intermediate lever 43 on a preselector linkage 44 transmitted, which the circuit when shifted in the direction of arrow 44 'to I., II. Or III., IV. Or to reverse gear. The main shift linkage 45 is adjusted by turning the shift rod 4o in the direction of rotation 42 by means of of the lever 46, the intermediate rod 47, the lever 48, the shaft 49 and the cam disk 5o is moved in the direction of arrow 45 '. The cam 5o contributes to this purpose a slot-shaped cam 5I, in which the main shift linkage 45 by means of a Sensing roller 52 engages. A lever 53 on the shaft 49 is adjusted by means of the linkage 54 the slide switch 23 in the cylinder 22.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, besteht der Kurvenschlitz 51 aus einem kreisförmigen Endabschnitt 5Ia mit dem Radius r1, einem kreisförmigen Endabschnitt 5Ib mit dem Radius r2 und einem mittleren Übergangsabschnitt 5Ic, welcher vom Radius ri auf den Radius r2 überleitet. Die Radien r, und r2 gehen von :der Mitte der Welle 49 aus.As can be seen in particular from FIG. 3, the curved slot 51 consists of a circular end section 5Ia with the radius r1, a circular end section 5Ib with the radius r2 and a central transition section 5Ic, which merges from the radius ri to the radius r2. The radii r, and r2 are based on: the center of the shaft 49 .

Die Wirkungsweisse der Einrichtung ist folgende: In Leerlaufsfiellung des Schalthebels 37 befindet sich die Kurvenscheibe .50 in einer mittleren Stellung, so daß die Tastrolle 52 :etwa in der Mitte des Abschnittes 5 L, =steht und- der Steuerkolben 23 im Steuerzylinder 22 eine Mittelstellung einnimmt (Fig. 4). Das Öl wird bei laufendem Motor von der Ölpumpe 28 durch die Längsnut 26 im Steuerkolben 23 über die Leitung 2I in den Arbeitsraum 2o des Kupplungszylinders 18 gedrückt, wodurch der Kupplungskolben 17 gegen die Wirkung der Feder I9 nach links bewegt wird und dadurch die Reibungskupplung 13 auskuppelt.The operation of the device is as follows: In idle case of the shift lever 37 is the cam .50 in a middle position, so that the feeler roller 52: stands approximately in the middle of the section 5 L, = and the Control piston 23 in the control cylinder 22 assumes a central position (Fig. 4). When the engine is running, the oil is pumped through the longitudinal groove by the oil pump 28 26 in the control piston 23 via the line 2I into the working space 2o of the clutch cylinder 18 pressed, whereby the clutch piston 17 against the action of the spring I9 after is moved to the left and thereby disengages the friction clutch 13.

Wird der Schalthebel 37 in den ersten, dritten oder Rückwärtsgang durch Drehen der Schaltstange in Pfeilrichtung 42 geschaltet, wobei je nach der Einstellung der Schaltstange 40 in Pfeilrichtung 41 einer dieser Gänge vorgewählt worden ist, so bewegt sich infolge Drehung der Welle 49 der Steuerkolben a3 nach rechts, während die Kurvenscheibe 5o entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Dadurch bewegt sich die Tastrolle 52 in den Abschnitt 5Ib hinein, wodurch das Hauptschaltgestänge 45 nach rechts verstellt und der gewünschte Gang eingerückt wird. Solange die Tastrolle 52 innerhalb des Abschnittes 5Ic in der Kurve 5I abrollt, bleibt die Reibungskupplung I3 ausgekuppelt, da sich der Öldruck von der Ölpumpe 28 über die Längsnut 26 im Steuerkolben 23 zum Kupplungszylinder 18 fortpflanzen kann und dort den Kupplungskolben 17 in dessen linker Endstellung hält. Sobald jedoch die Tastrolle 52 in den Abschnitt 5Ib mit dem Radius. r2 gelangt, bleibt das Hauptschaltgestänge 45 nach dem Einrücken des gewünschten Ganges stehen, während mit dem weiteren Abrollen der Tastrolle 52 auf dem Radius r2 der Steuerkolben 23 im Steuerzylinder 22 noch weiter nach rechts verschoben wird und dadurch in der Endstellung (Fig. 5) über die Ringnut 24 den Arbeitsraum 2o des Kupplungszylinders I8 über die Rückleitung 34 mit dem Ölbehälter 27 verbindet. Sofort sinkt der Öldruck im Kupplungszylinder, und die Feder I9 drückt den Kupplungskolben I7 nach rechts; die Reibungskupplung I3 wird eingekuppelt. Währenddessen ist der Öldruck gestiegen, da der Steuerkolben 23 die Ölzufuhr gesperrt hat. Durch das Überdruckventil 32 fließt jetzt das Öl unmittelbar zum Ölbehälter 27 zurück.If the shift lever 37 is in first, third or reverse gear switched by turning the shift rod in the direction of arrow 42, depending on the Adjustment of the shift rod 40 in the direction of arrow 41 one of these gears preselected has been, the control piston a3 moves as a result of the rotation of the shaft 49 right, while the cam 5o is swiveled counterclockwise. As a result, the feeler roller 52 moves into the section 5Ib, whereby the main shift linkage 45 shifted to the right and the desired gear engaged. As long as the feeler roller 52 rolls within the section 5Ic in the curve 5I, the friction clutch remains I3 disengaged, since the oil pressure from the oil pump 28 via the longitudinal groove 26 in Control piston 23 can propagate to the clutch cylinder 18 and there the clutch piston 17 holds in its left end position. However, as soon as the feeler roller 52 in the section 5Ib with the radius. r2 arrives, the main shift linkage 45 remains after engagement of the desired gear, while the follower roller 52 continues to roll on the radius r2 of the control piston 23 in the control cylinder 22 even further to the right is moved and thereby in the end position (Fig. 5) on the annular groove 24 the Working space 2o of the clutch cylinder I8 via the return line 34 with the oil reservoir 27 connects. The oil pressure in the clutch cylinder drops immediately and spring I9 presses the clutch piston I7 to the right; the friction clutch I3 is engaged. Meanwhile the oil pressure has risen because the control piston 23 has blocked the oil supply. By the pressure relief valve 32 now flows the oil back directly to the oil container 27.

Wird der Schalthebel z. B. aus dem ersten in den zweiten oder aus dem dritten in den vierten Gang umgeschaltet, so bewegt sich der Steuerkolben aus der Stellung nach Fig. 5 über die Stellung nach Fig. 4 in die Stellung nach Fig. 6, während die Kurvenscheibe 5o sich im Uhrzeigersinne dreht und die Tastrolle 52 sich vom Abschnitt 5Ib über den Abschnitt 5Ic, in den Abschnitt 5Ia der Steuerkurve 5I bewegt. Hierbei wird zunächst die Kupplung, alsdann der bisherige Gang ausgerückt und nach Überschreiten der Mittelstellung zunächst der neue Gang und hierauf die Kupplung 13 eingerückt. Der Steuerschieber 23 verbindet alsdann mittels seiner Ringnut 25 die zum Kupplungszylinder führende Leitung 2I mit der Rückleitung 34. Die Vorgänge sind hierbei grundsätzlich die gleichen, wie vorher beschrieben.If the shift lever z. B. from the first to the second or from shifted from third to fourth gear, the control piston moves out the position according to FIG. 5 via the position according to FIG. 4 into the position according to FIG. 6, while the cam 5o rotates clockwise and the feeler roller 52 from section 5Ib to section 5Ic, to section 5Ia of the control curve 5I moves. First the clutch is disengaged, then the previous gear and after crossing the middle position first the new gear and then the Clutch 13 engaged. The control slide 23 then connects by means of its annular groove 25 the line 2I leading to the clutch cylinder with the return line 34. The processes are basically the same as previously described.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Switching device for change gears with or downstream coupling and a device through which the coupling disengaged before switching off one gear and after switching on another Ganges is engaged, in particular for motor vehicles, characterized in that that the gear shift effecting main shift linkage (45) and that the clutch control operating rods (54) are mechanically connected to the same shaft (49), wherein the main shift linkage (45) by means of a cam (5o) z. More colorful Adjusted the use of a feeler roller (52) engaging in a slot (5I) of the same and the curve of the cam has two circular end sections (5Ia, 5Ib) with a different radius (r1, r2) and one connecting the two end sections Intermediate section (51c), such that the main shift linkage only from the middle Section (5Ic) of the curve is operated while the clutch control serving Linkage (54) during the entire movement of the cam or z. B. only at Sequence of the main shift linkage in the area of the end sections (5Ia, 5Ib) adjusted will.

2. Switching device according to claim I, characterized in that the actuation the clutch in a manner known per se hydraulically by means of a control slide (23) takes place, which when the gear shift element is set to a central position between the gears is also set to a middle position and thereby directs the switching fluid to disengage the clutch in the control cylinder (2o), while when setting the gear shift member on one of the gears in a End position is shifted and thereby the control cylinder to engage the clutch connects with the derivative.

3. Switching device according to claim I and 2, characterized in that the common shaft (49) of the z. B. arranged on the steering column switching operating shaft (40) via a linkage (46, 47, 48) is adjusted when the switching operating shaft (40) is moved axially, while the Gasse nwahlgestänge (44) is connected to the Schaltbiedienungswelle regardless of the clutch actuation that it can be adjusted by turning the control shaft (40). References: Belgian Patent No. 501 502; French patent specification No. 1046666; British Patent No. 442,843; U.S. Patent No. 2,296,289.