DE1183381B

DE1183381B - Switching device for a drive unit of a vehicle consisting of a gearbox and a pre-gearbox

Info

Publication number: DE1183381B
Application number: DE1962P0029017
Authority: DE
Inventors: Richard Hetmann
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1962-03-20
Filing date: 1962-03-20
Publication date: 1964-12-10

Description

Schaltvorrichtung für eine aus einem Wechselgetriebe und einem Vorschaltgetriebe bestehende Antr iebseinheit eines Fghrzeuges Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für eine aus einem Wechselgetriebe und einem Vorschaltgetriebe bestehende Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit einer dieser Antriebseinheit vorgeschalteten Hauptkupplung und einer vor dem unter Vermittlung von Gleichlaufkupplungen schaltbaren Wechselgetriebe angeordneten, durch eine mit Druckmittel arbeitende Servoeinrichtung betätigbaren Trennkupplung, die durch eine Gleichlaufkupplung des Vorschaltgetriebes gebildet ist.Switching device for one of a change gearbox and a pre-shift gearbox existing drive unit of a vehicle The invention relates to a Switching device for one of a change gearbox and a pre-shift gearbox existing drive unit of a vehicle with one of this drive unit upstream Main clutch and one which can be switched before the intermediary of synchronous clutches Gearbox arranged by a servo device working with pressure medium actuatable disconnect clutch, which is operated by a synchronous clutch of the primary gear is formed.

Es ist bereits bekannt, bei einer aus einem Vorschaltgetriebe und einem Wechselgetriebe bestehenden Getriebeeinheit zwischen den besagten Getriebegruppen eine Kupplung vorzusehen mit dem Zweck, daß beim Schalten des Wechselgetriebes das Vorschaltgetriebe vom ersteren getrennt werden kann und somit die Massen des Vorschaltgetriebes nicht mitbeschleunigt oder mitabgebremst werden müssen. Dieser Ausführung haftet aber der Nachteil an, daß die besagte Kupplung nicht nur die Masse des Vorschaltgetriebes, sondern auch die wesentlich größere Schwungmasse der Motorkupplung auf die Gleichlaufdrehzahl bringen muß, wodurch jedoch der Schaltvorgang verzögert wird. Außerdem erfordert die Anordnung der Kupplung zwischen dem Vorschaltgetriebe und dem Wechselgetriebe besondere bauliche Vorkehrungen sowie zusätzlichen Raum, so daß das Getriebeaggregat groß und schwer wird.It is already known to provide a clutch in a gear unit consisting of a gear unit and a gear unit between the said gear groups with the purpose that when the gear unit is switched, the gear unit can be separated from the first gear unit so that the masses of the gear unit do not have to be accelerated or braked at the same time . However, this design has the disadvantage that the said clutch not only has to bring the mass of the primary gear, but also the much larger centrifugal mass of the motor clutch to the same speed, which, however, delays the shifting process. In addition, the arrangement of the clutch between the primary gear and the change gear requires special structural precautions and additional space, so that the gear unit is large and heavy.

Ferner ist es bereits bekannt, ein Wechselgetriebe unter Zwischenschaltung von Kupplungen mit einem Vorschaltgetriebe zu versehen, durch welches die Gänge des Wechselgetriebes in einer zusätzlichen Vorgelegestufe betrieben werden können. Die Vorgelegestufe wird unabhängig von dem gebräuchlichen, die Gänge des Wechselgetriebes schaltenden Schalthebel durch das Gaspedal des Motors betätigt. Es hängt also von der Stellung des Gaspedals ab, ob und wann eine der obenerwähnten Kupplungen zur Wirkung gelangt. Eine derartige Einrichtung hat aber den Nachteil, daß eine Einflußnahme auf die zu synchronisierenden, Massen beim Gangwechsel nicht möglich ist.Furthermore, it is already known to use a change gearbox with interposition of clutches to be provided with a primary gear through which the gears of the gearbox can be operated in an additional countershaft stage. The reduction stage is independent of the common one, the gears of the gearbox shifting gear lever operated by the accelerator pedal of the engine. So it depends the position of the accelerator pedal, whether and when to use one of the above-mentioned clutches Effect. Such a device has the disadvantage that an influence on the masses to be synchronized when changing gears is not possible.

Die Erfindung bezweckt, die Massen der bei einem Gangwechsel zu synchronisierenden Getriebeteile in solcher Weise zu verringern, daß selbst bei großen mit hohen Drehmomenten arbeitenden Getrieben kleine, raumsparende sowie keine hohen Schaltkräfte beanspruchende Gleichlaufkupplungen verwendet werden können. Durch die verringerte Reibarbeit wird auch der Verschleiß herabgesetzt.The aim of the invention is to determine the masses to be synchronized when changing gears Reduce gear parts in such a way that even with large with high torques working gearboxes are small, space-saving and do not require high shifting forces Synchronous clutches can be used. Due to the reduced work of friction wear and tear is also reduced.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Gleichlaufkupplung des Vorschaltgetriebes beim Schalten einer, der Gleichlaufkupplungen des Wechselgetriebes durch die dem Vorschaltgetriebe zugeordnete Servoeinrichtung zwangläufig geöffnet und nach vollzogener Schaltung wieder geschlossen wird, wobei diese' Servo--inrichtung zugleich auf die Entlastungsleitung eines dem Kupplungsfußhebel der Hauptkupplung zugeordneten Kupplungssteuerventils einwirkt, das . hierdurch in Abhä,>npgkeit voit der Schaltstellung des Vorschaitgetriebes den Einkupplungsvorgang der...Hauptkupplung steuert.This is achieved according to the invention in that the synchronous clutch of the primary gearbox when one of the synchronous clutches of the gearbox is switched by the servo device assigned to the primary gearbox is forcibly opened and closed again after the shift has been completed Clutch foot lever of the main clutch associated clutch control valve acts, the . This controls the engagement process of the ... main clutch depending on the switching position of the forward gear.

Dadurch wird, und zwar durch die vom Schalthebel beim Schalt:vOrgang ausgelöste Servoeinrichtung, der Kraftfluß vom Motor und vom Vorschaltgetriebe her unterbrochen-, so daß lediglich die Massen der Zahnräder und der Wellen des Wechselgetriebes abzubremsen. bzw. zu beschleunigen sind. Durch die Koppelung des Schaltvorganges zwischen dem Wechselgetriebe und dem Yorschaltgetriebe wird zugleich die Hauptkupplung gelöst, wodurch die schwere Schwungmasse des Motors abgetrennt und somit von der Gleichlaufeinrichtung des Vorschaltge#-triebes lediglich dieMasse derHauptkupplung und der Getriebeantriebswelle in Gleichlauf zu bringen ist. As a result, the power flow from the motor and from the primary gearbox is interrupted by the servo device triggered by the gearshift lever when switching: vOrgang, so that only the masses of the gears and the shafts of the gearbox are slowed down. or are to be accelerated. By coupling the switching process between the change gear and the primary gearbox, the main clutch is released at the same time, whereby the heavy flywheel mass of the motor is separated and thus only the mass of the main clutch and the gearbox drive shaft has to be brought into synchronization by the synchronizing device of the primary gearbox.

Die Servoeinrichtung des Vorschaltgetriebes besitzt in Weiterbildung der Erfindung einen Schaltkolben, der, in Abhängigkeit eines vom Handschalthebel des Wechselgetriebes steuerbaren elektromagnetischen Steuerventils vom Druckmittel beaufschlagt, die Gleichlaufkupplung des Vorschaltgetriebes ausundeinrückt, während die gleichzeitige Umschaltung des Wechselgetriebes unmittelbar durch das mechanische Schaltgestänge vom Fahrer vollziehbar ist. Somit wird auf einfache Art durch das übliche Einleiten und Ausführen eines, Schaltvorganges mit dem Schalthebel die gewünschte Aufteilung der zu synchronisierenden Massen erreicht.The servo device of the primary gear is in further development of the invention a shift piston which, depending on one of the manual shift lever of the change gear controllable electromagnetic control valve from the pressure medium acted upon, the synchronous clutch of the primary gear disengages and engages while the simultaneous switching of the gearbox directly by the mechanical Shift linkage is executable by the driver. In this way, the usual initiation and execution of a switching process with the Gear lever the desired distribution of the masses to be synchronized is achieved.

Dem Schaltkolben des Vorschaltgetriebes ist eine Arretiervorrichtung zugeordnet, die beim Beaufschlagen durch das Druckmittel während des Umschaltens des Wechselgetriebes den Schaltkolben in der Leerlaufstellung des Vorschaltgetriebes arretiert. Dadurch ist eine vollständige Abtrennung des Vorschaltgetriebes während des gesamten Schaltvorganges im Wechselgetriebe gewährleistet.A locking device is attached to the switching piston of the primary gearbox assigned when the pressure medium is applied during the switchover of the gearbox, the shift piston in the idling position of the primary gearbox locked. This ensures a complete separation of the primary gear during of the entire shifting process in the gearbox is guaranteed.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsforin der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 schematisch den grundsätzlichen Aufbau einer Schalteinrichtung für die Getriebebetätigung eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawings. 1 shows schematically the basic structure of a switching device for actuating the transmission of a motor vehicle according to the invention.

F i g. 2 das Schema eines Fahrzeuggetriebes für die Schalteinrichtung nach F i g. 1 und F i g. 3 eine schematische Darstellung der Schalteinrichtung nach vollzogenem Gangwechsel nach der Fig. 1. F i g. 2 shows the scheme of a vehicle transmission for the switching device according to FIG. 1 and F i g. 3 shows a schematic representation of the shifting device after a gear change according to FIG. 1 has been completed.

Die in Fig. 1 dargestellte Schalteinrichtung zur Bedienung einer aus Wechselgetriebe und Vorschaltgetriehe bestehenden Antriebseinheit umfaßt an Be. tätigungselementen einen Handschalthebel 1 für die Betätigung des Wechselgetriebes, einen Kupplungsfußhebel 2, mit welchem der Eingriff der Hauptkupplung geregelt wird, und einen Schalter 3 zum Vorwählen der Stellung des Vorschaltgetriebes.The switching device shown in Fig. 1 for operating a drive unit consisting of a change gearbox and an upstream gearbox includes at Be. actuating elements a manual shift lever 1 for operating the gearbox, a clutch foot lever 2, with which the engagement of the main clutch is regulated, and a switch 3 for preselecting the position of the primary gearbox.

Der Handschalthebel 1 ist mit dieser Schaltstange4 verbunden, die zum die Antriebseinheit bildenden Getriebeaggregat 5 (F i g. 2) eines Fahrzeugs führt. Das Getriebeaggregat 5 umfaßt ein Zahnräderwechselgetriebe mit Zahnradpaaren 6, 7; 8, 9; 10, 11; 12, 13; 14, 15 wovon die Zahnradpaare 6, 7 und 14, 15 das Vorschaltgetriebe bilden, während die übrigen Zahnradpaare der Getriebeeinheit zugeordnet sind, die in Zusammenhang mit der Erfindung allgemein als Wechselgetriebe bezeichnet ist. Zur Aufnahme der Zahnräder sind im Getriebe drei Wellen vorgesehen, und zwar eine Eingangswelle 16, eine Ausgangswelle 17 sowie eine Vorgelegewelle 18. Die Wellen 16, 17 sind koaxial zueinander angeordnet. Auf der Eingangswelle 16 ist frei drehbar das Zahnrad 14 gelagert, welches mit dem Zahnrad 15 kämmt, das auf der Vorgelegewelle 18 drehfest angebracht ist. Auf der Vorgelegewelle 18 sind darüber hinaus noch die Zahnräder 7, 9 und 11, 13 ebenfalls drehfest angeordnet. Die Zahnräder 6, 8, 10 und 12 sind frei drehbar auf der Ausgangswelle 17 gelagert und können mit dieser mittels Kupplungen verbunden werden. Diese Kupplungen sind als Reibungskupplungen zur Erzielung eines Gleichlaufes zwischen Zahnrad und Welle beim Schaltvorgang ausgebildet. Hierbei ist den Zahnrädern 6 und 8 eine Gleichlaufkupplung 19 und den Zahnrädern 10 und 12 eine Gleichlaufkupplung 20 zugeordnet. Die Zahnräder 14 und 6 werden von einer Gleichlaufkupplung 21 geschaltet, die auf der EingangAwelle 16 angeordnet ist. Die Gleichlaufkupplungen19,20,21 werdenjeweilsdurch Schaltgabeln22, 23, 24 betätigt. Die Schaltgabe123 ist hierbei an einer Schiebeachse25 und die Schaltgabe124 an einer Schiebeachse26 befestigt, die auf bekannte.und nicht näher dargestellte Weise im Gehäuse des Getriebes gelagert sind. Die beiden Schiebeachsen 25, 26 haben entsprechende Ansätze 27, 28 für den Eingriff eines Schaltfingers 29, welcher an Schaltstange 4 angeschlossen ist, die mit dem Handschalthebel 1 verbunden ist. Die Schaltgabel 22 der Gleichlaufkupplung 21 ist ebenfalls an einer Schiebeachse 30 befestigt, die mit einer mit Druckmittel arbeitenden Servoeinrichtung 3 1 verbunden ist.The manual shift lever 1 is connected to this shift rod 4, which leads to the transmission unit 5 ( FIG. 2) of a vehicle which forms the drive unit. The transmission unit 5 comprises a gear change transmission with gear pairs 6, 7; 8, 9; 10, 11; 12, 13; 14, 15 of which the gear pairs 6, 7 and 14, 15 form the primary gear, while the remaining gear pairs are assigned to the gear unit, which is generally referred to as a change gear in connection with the invention. To accommodate the gears, three shafts are provided in the transmission, namely an input shaft 16, an output shaft 17 and a countershaft 18. The shafts 16, 17 are arranged coaxially to one another. On the input shaft 16 , the gear 14 is freely rotatably mounted, which meshes with the gear 15 which is mounted on the countershaft 18 in a rotationally fixed manner. In addition, the gears 7, 9 and 11, 13 are also arranged non-rotatably on the countershaft 18. The gears 6, 8, 10 and 12 are freely rotatable on the output shaft 17 and can be connected to this by means of couplings. These clutches are designed as friction clutches to achieve synchronization between the gear and the shaft during the shifting process. A synchronous clutch 19 is assigned to the gears 6 and 8 and a synchronous clutch 20 is assigned to the gears 10 and 12. The gears 14 and 6 are switched by a synchronous clutch 21 which is arranged on the input shaft 16. The synchronizing clutches 19, 20, 21 are actuated by shift forks 22, 23, 24, respectively. The shift element 123 is attached to a sliding axis 25 and the shift element 124 is attached to a sliding axis 26, which are mounted in the housing of the transmission in a known manner and not shown in detail. The two sliding axes 25, 26 have corresponding lugs 27, 28 for the engagement of a shift finger 29, which is connected to the shift rod 4, which is connected to the manual shift lever 1 . The shift fork 22 of the synchronous clutch 21 is also attached to a sliding axle 30 which is connected to a servo device 3 1 that operates with pressure medium.

Die in der Zeichnung nicht wiedergegebene Hauptkupplung wird mittels Druckluft betätigt, die' -auf einen in einem Zylinder 32 gleitenden Kolben 33 einwirkt (F i g. 1). Der Kolben steht über eine Kolbenstange 34 mit der Hauptkupplung in Verbindung. Der Zufluß der Druckluft in den Zylinder 32 wird von einem Kupplungssteuerventil 35 geregelt, an welches der Kupplungsfußhebel 2 angeschlossen ist.The main clutch, not shown in the drawing, is actuated by means of compressed air which acts on a piston 33 sliding in a cylinder 32 ( FIG. 1). The piston is connected to the main clutch via a piston rod 34. The flow of compressed air into the cylinder 32 is regulated by a clutch control valve 35 to which the clutch foot lever 2 is connected.

Die Druckluft wird von einem nicht dargestellten Verdichter in eine Druckleitung 36 gefördert, die in einen Druckraum 37 des Kupplungssteuerventils 35 mündet. Im Druckraum 37 ist ein federbelastetes Ventil 38 vorgesehen, welches von einem Schieber 39 geöffnet werden kann. Dieser Schieber 39 steht unmittelbar mit dem Kupplungsfußhebel 2 in Verbindung, wird bei dessen Betätigen axial verstellt und öffnet das Ventil 38. Dadurch kann Druckluft aus der Leitung 36 und dem Druckraum 37 in eine Leitung 40 strömen, die in den Zylinder 32 führt. In diesem Zylinder wird von der Druckluft der Kolben 33 axial verstellt, wodurch die Hauptkupplung ausgerückt wird. In der Ausrückendstellung des Kolbens 33 wird von diesem eine Leitung 41 freigegeben, die zu einer Schaltvorrichtung für das Vorschaltgetriebe führt.The compressed air is conveyed by a compressor (not shown) into a pressure line 36 which opens into a pressure chamber 37 of the clutch control valve 35. A spring-loaded valve 38 , which can be opened by a slide 39 , is provided in the pressure chamber 37. This slide 39 is directly connected to the clutch foot lever 2, is axially adjusted when it is actuated and opens the valve 38. This allows compressed air to flow from the line 36 and the pressure chamber 37 into a line 40 which leads into the cylinder 32 . In this cylinder, the piston 33 is moved axially by the compressed air, whereby the main clutch is disengaged. In the disengagement end position of the piston 33 , a line 41 is released by this, which leads to a switching device for the primary transmission.

Diese Schaltvor-richtung setzt sich im wesentlichen aus der bereits genannten Servoeinrichtung 31 für das Vorschaltgetriebe, einer dieser zugeordneten Arretiervorrichtung 42 (F i g. 1 und 3), einem Steuerventil 43 für das Verschaltgetriebe und einem weiteren Steuerventil 44 zusammen. This Schaltvor direction consists essentially of the above-mentioned servo means 31 for the primary gear, associated therewith locking device 42 (F ig. 1 and 3), a control valve 43 for the Verschaltgetriebe and a further control valve 44 together.

Die von dem Zylinder 32 der Kupplungsbetätigung ausgehende Leitung 41 endet # im Steuerventil 44. Dieses besitzt einen Steuerkolben 45, welcher mittels eines Elektromagneten 46 verstellt werden kann. Dieser Elektromagnet steht mit einem Schalter 47 (F i g. 1) in Verbindung, der am Handschalthebel 1 für das Wechselgetriebe angebracht ist und beim Betätigen desselben, jedoch vor Beginn der Schaltbewegung, den Stromkreis für den Elektromagneten 46 schließt. Der Schalter 47 kann hierbei auf irgendeine beliebige, nicht näher dargestellte Weise ausgebildet sein.The line 41 emanating from the cylinder 32 of the clutch actuation system ends in the control valve 44. This has a control piston 45 which can be adjusted by means of an electromagnet 46. This electromagnet is connected to a switch 47 ( FIG. 1) which is attached to the manual shift lever 1 for the change gear and closes the circuit for the electromagnet 46 when it is actuated, but before the switching movement begins. The switch 47 can be designed in any desired manner, not shown in detail.

Von dem Steuerventil 44 (F i g. 3) gehen Leitungen 48, 49, 50 -und 51 ab, welche vom Steuerkolben 45 gesteuert und je nach seiner Stellung mit Druckluft beschickt werden. Die Leitungen 49 und 50 füh- ren zum Steuerventil 43, in dem ein federbelasteter Kolben 52 untergebracht ist. Dieser Kolben 52 kann mittels Druckluft axial verstellt werden. Hierzu münden auf der einen Seite des Steuerventils 43, einer der Stirnflächen des Kolbens 52 gegenüber, die Leitung 50 und auf der anderen Seite des Steuerventils 43, der anderen Stirnfläche des Kolbens 52 gegenüber, eine Leitung 53, die an den Schalter 3, welcher für das Vorwählen der Stellung des Vorschaltgetriebes vorgesehen ist, angeschlossen ist. Durch diesen Schalter 3 kann die Leitung 53 entweder mit einem ins Freie führenden Kanal 54 oder mit einem Druckluft führenden Kanal 55 verbunden werden.Lines 48, 49, 50 and 51 lead from the control valve 44 ( FIG. 3) , which lines are controlled by the control piston 45 and, depending on its position, charged with compressed air. The lines 49 and 50 lead to the control valve 43, in which a spring-loaded piston 52 is accommodated. This piston 52 can be adjusted axially by means of compressed air. To this end, on one side of the control valve 43, one of the end faces of the piston 52 opposite, the line 50 and on the other side of the control valve 43, the other end face of the piston 52 opposite, a line 53, which is connected to the switch 3, which for the preselection of the position of the primary gear is provided, is connected. With this switch 3 , the line 53 can be connected either to a duct 54 leading into the open air or to a duct 55 leading to compressed air.

Vom Steuerventil 43 gehen Leitungen 56, 57 ab. Die Leitung 56 verzweigt sich in eine Leitung 58, die zur Servoeinrichtung 31 führt, und in eine Leitung 59, die zur Arretiervorrichtung 42 verläuft. Die Leitung 57 verzweigt sich ebenfalls in Leitungen 60, 61, wobei die Leitung 60 zur- Servozinrichtung 31 und die Leitung 61 zur Arretiervorrichtung 42 führt. Lines 56, 57 extend from the control valve 43. The line 56 branches into a line 58, which leads to the servo device 31 , and into a line 59, which runs to the locking device 42. The line 57 also branches into lines 60, 61, the line 60 leading to the servo device 31 and the line 61 leading to the locking device 42.

Die Leitungen 58 und 60 enden in einen Zylinder 62, in dem ein Schaltkolben 63 untergebracht ist. Der Schaltkolben 63 ist an der Schiebeachse 30 befestig-L Die Leitung 58 mündet hierbei in einen Raum 64 des Zylinders 62, welcher auf der einen Seite des Schaltkolbens 63 liegt. In den Raum 65 auf der anderem Seite des Schaltkolbens 63 mündet die Leitung 60. Von den Leitungen 58 und 60 gehen je- weils Zweigleitungen 66 und 67 zu der Arretiervorrichtung 42 ab.The lines 58 and 60 end in a cylinder 62 in which a switching piston 63 is accommodated. The switching piston 63 is fastened to the sliding shaft 30 -L The line 58 opens into a space 64 of the cylinder 62, which is located on one side of the switching piston 63 . In the space 65 on the other side of the switching piston 63, the line 60 leads from the lines 58 and 60 go in each case branch lines 66 and 67 to the locking device 42 from.

Die Arretiervorrichtung 42 besteht aus einem Gehäuse 68 mit zwei parallelen Zylinderräumen 69, 70, in welchen jeweils ein federbelasteter Kolben 71 bzw. 72 untergebracht ist. Jeder der Kolben ist mit einem Zapfen 73, 74 versehen, welche in den Bereich der Servoeinrichtung 31, und zwar des Schaltfingers bzw. der Schaltgabel 22 ragen und, je nach Beaufschlagung, mit diesem Teil zusammenarbeiten. Die Federn suchen die Kolben 71 und 72 in der nicht ar-retierenden Stellung zu halten. In die Zylinderräume 69, 70 der Arretiervorrichtung 42 münden darüber hinaus die vom Steuerventil 44 ausgehenden Leitungen 48 und 51. The locking device 42 consists of a housing 68 with two parallel cylinder chambers 69, 70, in each of which a spring-loaded piston 71 and 72 is accommodated. Each of the pistons is provided with a pin 73, 74, which protrude into the area of the servo device 31, namely the shift finger or the shift fork 22 and, depending on the impact, work together with this part. The springs try to keep the pistons 71 and 72 in the non-locking position. The lines 48 and 51 emanating from the control valve 44 also open into the cylinder spaces 69, 70 of the locking device 42.

Koaxial zum Schaltkolben 63 ist schließlich ein Steuerschieber 75 vorgesehen, der mit der Schiebeachse 30 aus einem Stück hergestellt ist. Der Steuerschieber 75 ist , in eine Abluftleitung 76 des Kupplungssteuerventils 35 zwischengeschaltet und gibt die Leitung lediglich in den Endstellungen des Schaltkolbens 63 frei.Finally, a control slide 75 is provided coaxially to the switching piston 63 and is made in one piece with the sliding axis 30. The spool valve 75 is interposed in an exhaust duct 76 of the clutch control valve 35 and release the line only in the end positions of the switching piston 63 free.

Die in F i g. 1 wiedergegebene Lage # der Betätigungs- und Steuerelemente entspricht der Ruhestellung, und die Servoelemente sind nicht belastet. Entsprechend der Stellung der Servoeinrichtung 31 bzw. der Schaltgabel 22 ist das Zahnrad 6 oder 14 mit der Eingangswelle 16 verbunden (F i g. 2).The in F i g. 1 position shown # of the actuating and control elements corresponds to the rest position, and the servo elements are not loaded. Depending on the position of the servo device 31 or the shift fork 22, the gear 6 or 14 is connected to the input shaft 16 ( FIG. 2).

Wird ausgehend von dieser Stellung der Kupplungsfußhebel 2 ohne Gangwechsel betätig so strömt Druckluft aus der Leitung 36 durch das Kupplungssteuerventil 35 und die Leitung 40 in den Zylinder 32, wodurch der Kolben 33 axial verstellt und die Hauptkupplung gelöst wird. Ist der Kolben 33 in seiner Endlage, also in der Zeichnung links außen, so kann die Druckluft weiter über die Leitung 41 zum Steuerventil 44 gelangen. Der Steuerkolben 45 verbleibt in der gezeigten Stellung, und die Druckluft strömt durch die Leitung 49 zum Steuer-Ventil 43, in welchem der Kolben 52 die Leitung 56 freigibt. Über diese Leitung 56 strömt die Druckluft sowohl zur Arretiervorrichtung 42 als auch zur Servoeinrichtung 31. In der Servoeinrichtung 31 gelangt die DTuckluft in den Raum 64 des Zylinders 62, wo sie jedoch keine Wirkung ausübt, nachdem sich der Schaltkolben 63 bereits in der entsprechenden Endlage befindet. In der Arretiervorrichtung 42, in welche die Luft über die Leitung 59 gelangt, kommt sie in einen Steuerringraum 70' des Kolbens 72 und bleibt dort wegen gleich großer Belastungsflächen ohne Wirkung. Damit bleibt die pneumatische Servoeinrichtung 31 beira Betätigen ausschließlich des Kupplungsfußhebels 2 ohne Wirkung.If, starting from this position, the clutch pedal 2 is actuated without changing gear, compressed air flows from the line 36 through the clutch control valve 35 and the line 40 into the cylinder 32, whereby the piston 33 is axially adjusted and the main clutch is released. If the piston 33 is in its end position, that is to say on the outside left in the drawing, the compressed air can continue to reach the control valve 44 via the line 41. The control piston 45 remains in the position shown, and the compressed air flows through the line 49 to the control valve 43, in which the piston 52 releases the line 56. The compressed air flows via this line 56 to both the locking device 42 and the servo device 31. In the servo device 31 , the compressed air enters the space 64 of the cylinder 62, where it has no effect after the switching piston 63 is already in the corresponding end position . In the locking device 42, into which the air arrives via the line 59 , it comes into an annular control chamber 70 'of the piston 72 and remains there ineffectively because of the load areas of the same size. The pneumatic servo device 31 thus has no effect when only the clutch foot lever 2 is actuated.

Soll das Vorschaltgetriebe, beispielsweise die Zahnräder 14, 15, geschaltet werden, wobei durch die Gleichlaufkupplung 21 das Zahnrad 14 mit der Eingangswelle 16 verbunden wird, so ist lediglich der Schalter 3 zu betätigen. Dieser ist hierbei so umzulegen, daß die Leitung . 53 mit der druckluftführenden Leitung 55 verbünden ist. Dadurch wird der Kolben 52 im Steuerventil 43 axial verstellt, und die vom Steuerventil 44 kommende Leitung 49 ist nun-5 mehr mit der Leitung 57 Verbunden. Wird in der Folge der Kupplungsfußhebel 1 #durchgedrückt, so kann die aus der Leitung 36 kommende Druckluft über Zylinder 33, Leitung 41, Steuerventil 44, Leitung 49, Steuerventil 43 und Leitung 57 einmal in den Raum 65 der Servo-einrichtung 31 und ein andermal über die, Leitung 67 in den Ringraum 69' der Arretiervorrrichtung 42 - gelangen. In diesem bleibt sie wegen # gleicher Flächen ohne Wirkung. Die in den Raum 65 einströmende Druckluft beaufschlagt den Schaltkolhen 63 und verstellt diesen in der Zeichnung nach links außen. Mit dem Schaltkolben 63 wird gleichzeitig die Schiebeachse 30 mit der Schaltgabel 22 und'damit die Gleichlaufkupplung 21 verstellt.If the primary transmission, for example the gears 14, 15, is to be switched, the gear wheel 14 being connected to the input shaft 16 by the synchronous clutch 21, then only the switch 3 has to be actuated. This is to be moved so that the line . 53 is connected to the compressed air line 55 . As a result, the piston 52 in the control valve 43 is adjusted axially, and the line 49 coming from the control valve 44 is now connected to the line 57 . If the clutch foot lever 1 # is then pushed through, the compressed air coming from the line 36 can enter the space 65 of the servo device 31 and another time via the cylinder 33, line 41, control valve 44, line 49, control valve 43 and line 57 Via the , line 67 in the annular space 69 'of the locking device 42 - arrive. In this it has no effect because of # the same areas. The compressed air flowing into the space 65 acts on the switching piston 63 and moves it to the outside left in the drawing. With the shift piston 63 , the shift axis 30 with the shift fork 22 and thus the synchronous clutch 21 is adjusted at the same time.

Die im Raum 64 eingeschlossene Luft kann hierbei über Leitungen 58 und, 56, Steuerventil 43, Leitung 50, Steumentil 44 sowie, die am Steuerventil 44 befindliche Abluftöffnung ins , Freie entweichen (F i g. 1). Der Schaltvorgang im Vorschaltgetriebe wird somit lediglich durch ##in#,entsprechendes, Betätigen des Schalters 3 und- eW' Durchtreten des Kupplungsfußhebels 2 bewerkstelligt.The trapped air in the chamber 64 can in this case via lines 58 and 56, control valve 43, line 50, Steumentil 44 as well, the exhaust air opening located at the control valve 44 into, free escape (F i g. 1). The switching process in the primary gearbox is thus only accomplished by ## in #, corresponding actuation of the switch 3 and eW 'passing through the clutch pedal 2.

.I Soll, ausgehend vQn - der in, F i g. 1 dargestellten Stellung der Schaltanordnung, 'ein anderer Gang im Wechselgetriebe eingelegt werden,. so ergibt sich folgendes: Der Kupplungsfußhebe12 wird durchgedrückt, so daß die Hauptkupplung gelöst'wird. Sobald die Hauptkupplung vollends ausgerückt ist strömt die Druckluft in die Leitung41. Wird der Handschalthebell berührt, so schließt sich der Kontakt47, und der Kolben45 des Steuervenffis44 wird durch den Elektromagneten 46 in die aus F i g. 3 ersichtliche Lage verstellt Dabei wird'vom Kolben 45 die Verbindung zwischen den Leitungen 41 und 48 hergestellt. Die Druckluft kann dadurch in die Arretiervorrichtung 42 strömen und beaufschlagt beide Kolben 71 und 72, die mit Bezug auf F i g. 1 sich nach unten bewegen. Dabei stößt der Kolben 72 nach einem Verstellweg mit seinem Zapfen 74 auf die Schaltgabel 22..I Should, starting from Qn - the one in, F i g. 1 position of the shift arrangement shown, 'another gear can be engaged in the change gearbox. The result is the following: The coupling foot lift 12 is pushed through so that the main coupling is released. As soon as the main clutch is fully disengaged, the compressed air flows into line41. If the manual shift lever is touched, the contact 47 closes and the piston 45 of the control valve 44 is moved by the electromagnet 46 into the position shown in FIG . 3 adjusted position. The connection between the lines 41 and 48 is established by the piston 45. The compressed air can thereby flow into the locking device 42 and acts on both pistons 71 and 72, which with reference to FIG. 1 move down. After an adjustment path, the piston 72 strikes the shift fork 22 with its pin 74.

Sobald der Kolben 71 einen kurzen Weg zurückgelegt hat ist die Verbindung zwischen der Leitung 48 und der Zweigleitung 67 innerhalb der Arretiervorrichtung 42 hergeste114 und die Druckluft gelangt über die Leitung 60 in den Raum 65. Dort verstellt sie axial den Schaltkelben 63 mit der Schiebeachse 30 und der Schaltgabel 22. Diese Bewegung ist je- doch durch den Zapfen 73 hegrenzt. Sobald die Schaltgabel 22 einen bestimmten Weg zurückgelegt hat, kann auch der Kolben 72 mit dem Zapfen 74 vollends nach unten gleiten, so daß schließlich die Schaltgabei von beiden Seiten durch die Zapfen 73 und 74 axial gesichert ist. Hierbei befindet sich aber auch die von der Schaltgabel 22 betätigte Gleichlaufkupplung 21 des Vorschaltgetriebes in Leerlaufstellung.Once the piston has traveled a short distance 71 is the connection between the line 48 and the branch line 67 within the locking device 42 hergeste114 and the compressed air enters via the conduit 60 into the space 65. There they axially adjusted to Schaltkelben 63 with the sliding axis 30 and the shift fork 22. However, this movement is limited by the pin 73 . As soon as the shift fork 22 has covered a certain distance, the piston 72 with the pin 74 can slide down completely so that the shift fork is finally secured axially from both sides by the pins 73 and 74. In this case, however, the synchronizing clutch 21 of the primary gear, actuated by the shift fork 22, is also in the neutral position.

Diese vorstehend beschriebenen Schaltvorgänge erfolgen in einer kurzen Zeitspanne, so daß beim Schalten des Wechselgetriebes mit dem Handschalthebel 1 diese bereits vollzogen sind. Die Stellung der Schieber usw. in diesem Augenblick sind in F i g. 3 festgehalten. Ist der Schaltvorgang im Wechselgetriebe vollzogen und wird der Handschalthebell freigegeben, so unterbricht der Schalter 47 wieder den Stromkreis des Elektromagneten 46, und der Kolben 45 des Steuerventils 44 kehrt in seine in F i g. 1 gezeigte normale Lage zurück. Dadurch wird die Zufuhr von Druckluft in die Leitung 48 unterbrochen, und diese strömt nunmehr aus dem Steuerventil 44 in die Leitungen 49 und 51. Durch die Leitung 51 kommt sie in die Arretiervorrichtung 42 und bewegt die Kolben 71 und 72 nach oben in ihre in F i g. 1 dargestellte Normalstellung. Dadurch wird die Gabel 22 axial frei. Durch die Leitung 49 strömt Luft über das Steuerventil 43 und entsprechend der Stellung des Kolbens 52 über die Leitungen 56 und 58 in den Raum 64, wo sie den Schaltkolben 63 in seine Ausgangsstellung nach rechts bewegt. Damit ist der ursprüngliche Zustand bzw. die Stellung des Vorschaltgetriebes vor Beginn des Schaltvorganges im Wechselgetriebe wiederhergestellt.These switching operations described above take place in a short period of time, so that when the gearbox is switched with the manual shift lever 1, these are already completed. The position of the slide etc. at this moment are shown in FIG. 3 recorded. If the shifting process in the gearbox has been completed and the manual shift lever is released, the switch 47 again interrupts the circuit of the electromagnet 46, and the piston 45 of the control valve 44 returns to its position in FIG. 1 normal position shown. Thereby, the supply is interrupted by compressed air in line 48, and that now flows from the control valve 44 in the conduits 49 and 51. Through line 51 it comes into the locking device 42 and moves the pistons 71 and 72 upwardly to its in F i g. 1 normal position shown. As a result, the fork 22 is axially free. Air flows through the line 49 via the control valve 43 and, depending on the position of the piston 52, via the lines 56 and 58 into the space 64, where it moves the switching piston 63 to its starting position to the right. This restores the original state or the position of the primary gearbox before the start of the shifting process in the gearbox.

Wird bei dem Sehaltvorgang der Kupplungsfußhebel 2 losgelassen, und zwar zu einem Zeitpunkt, wenn sich der Schaltk61ben 63 noch nicht in der Endstellung befindet, so verhindert der mit der Schiebeachse 30 verbundene Schieber 75 selbsttätig ein vorzeitiges Wiedereinrücken der Hauptkupplung. Dieser Schieber 75 sperrt so lange die Entlüftungsleitung 76. des Kupplungssteuerventils 35, bis sich der Schaltkolben 63 in der Endstellung befindet. Damit steht auch die Ausrückvorrichtung für die Hauptkupplung, bestehend aus Kupplungssteuerventil 35 und Zylinder ä2, und damit zwangläufig die gesamte Anlage unter Druck, obwohl gegebenenfalls der Kolben 39 und der Kupplungsfußhebel 2 sich bereits in der Ausgangsstellung bzw. Normallage befinden.If the clutch pedal 2 is released during the holding process, namely at a point in time when the switching piston 63 is not yet in the end position , the slide 75 connected to the sliding axis 30 automatically prevents the main clutch from re-engaging prematurely. This slide 75 blocks the vent line 76 of the clutch control valve 35 until the switching piston 63 is in the end position. This means that the release device for the main clutch, consisting of clutch control valve 35 and cylinder 2, and thus the entire system, is under pressure, although the piston 39 and clutch foot lever 2 may already be in the initial or normal position.

Dadurch werden eventuelle Schäden im Getriebe und an der Gleichlaufkupplung vermieden.This will prevent possible damage to the gearbox and the synchronous clutch avoided.

Die Ansprüche 2 und 3 sind echte Unteransprüche und gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1. Claims 2 and 3 are genuine subclaims and only apply in conjunction with claim 1.

Claims

Claims: 1. Switching device for a drive unit of a vehicle consisting of a change gearbox and a pre-shift gearbox with a main clutch connected upstream of this drive unit and a change gear arranged upstream of the gearbox which can be shifted by means of synchronous clutches and can be actuated by a servo device operating with pressure medium, which is operated by a synchronous clutch of the pre-shifted gearbox is formed, characterized in that the synchronous clutch (21) of the upstream gearbox (6, 7, 14, 15) when one of the synchronous clutches (19, 20) of the change gear is switched by the servo device (31) assigned to the gearbox, and after the shift has been completed is closed again, this servo device at the same time acting on the relief line (76) of a clutch control valve (35) assigned to the clutch foot lever (2) of the main clutch, which thereby acts as a function of the switching position of the primary gearbox controls the coupling process of the main clutch.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the servo device (31) of the intermediate gear has a switching piston (63) which, depending on one of the manual shift lever (1) of the gearbox controllable electromagnetic control valve (44) from the pressure medium acts on the synchronous "clutch of the primary gear Removing and engages, whereas the simultaneous switching of the change-speed transmission is executable directly by the mechanical switching linkage from the driver 3. a switching device according to claims 1 and 2, characterized in that the switching piston of the pre-associated with a locking device (42) Z63), the when the pressure medium is applied while the changeover gear is being switched, the switching piston is locked in the idle position of the primary gear.

Documents considered: German Patent Specifications No. 864 514, 887 456; German interpretation P 13107 11/63 c (published on February 2, 1956); Austrian Patent No. 208 235; French Patent No. 1225 172; British Patent No. 852,629.