DE19543645A1

DE19543645A1 - Motor vehicle gear transmission system

Info

Publication number: DE19543645A1
Application number: DE1995143645
Authority: DE
Inventors: Joerg Bart
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-11-23
Filing date: 1995-11-23
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2015-11-24
Also published as: DE19543645B4

Abstract

The gearchange cylinder (10) comprises a sleeve set with axial movement on a control shaft (11) and provided with a pattern of grooves in which are set the control switches for the gear ratios. The groove pattern is such that only one switch at a time is operated when the sleeve is moved axially. The gearchange sleeve is moved between any two gear settings and moved axially to operate the synchromesh for that gear ratio. This allows switching between any two gears and is especially useful for small systems eg. motorcycles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten von Fahrzeuggetrieben nach der im Oberbegriff von An spruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a device for switching of vehicle transmissions according to the in the preamble of An Proposition 1 defined art.

Bei Motorradgetrieben sind fußbetätigte Schaltwalzen allgemein bekannt. Es gibt jedoch auch bereits Schaltwalzen in Pkw-Getrieben mit hydraulischer oder mit elektrischer Betätigung.In motorcycle transmissions there are foot-operated shift drums well known. However, there are already shift drums in car transmissions with hydraulic or electrical Activity.

Die bekannten Walzenschaltungen haben jedoch den Nach teil, daß Gänge nicht übersprungen werden können. Bei Ge trieben mit kleinen zu synchronisierenden Massen, wie dies z. B. bei Motorradgetrieben der Fall ist, kann dieser Nach teil noch in Kauf genommen werden. Bei größeren Getrieben wirkt sich dies jedoch störend auf die Schaltzeiten aus, insbesondere bei Kick-down-Zugrückschaltungen und beim Aus rollen und Bremsen in hohen Gängen und einem anschließend wieder erfolgendem Anfahren aus dem ersten Gang heraus.However, the known roller circuits have the after partly that gears cannot be skipped. At Ge drifting with small masses to be synchronized, like this e.g. B. is the case with motorcycle transmissions, this can after some are still accepted. For larger gears however, this has a disruptive effect on the switching times, especially in kick-down train downshifts and when off roll and brake in high gears and then one starting again from first gear.

Sowohl bei einer manuellen als auch bei einer hydrau lischen Betätigung werden dabei Linearbewegungen in Drehbe wegungen der Schaltwalze umgesetzt. Um einen weiteren Gang schalten zu können, muß deshalb zunächst das Betätigungs element wieder zurück in die Ausgangsposition geführt wer den. Durch diese Maßnahme verlängert sich zusätzlich die Schaltzeit beim Überspringen eines Ganges.Both a manual and a hydrau The linear actuation is rotary actuation movements of the shift drum implemented. For another course To be able to switch, therefore, the operation must first element back to the starting position the. This measure also extends the Shift time when skipping a gear.

Bekannte Automatisierungslösungen für Getriebe steuern entweder jedes Schaltelement, z. B. eine Schaltgabel oder eine Schaltschiene, mit einem eigenen Steller an oder sie führen die konventionelle Wähl- und Schaltbewegung mit zwei Stellern durch. Werden hierfür elektrische Steller verwen det, so ist zusätzlich eine Umsetzung der Drehbewegung in eine Längsbewegung nötig. Außerdem bereitet eine elektri sche Ansteuerung dadurch Probleme, daß neben der Wegsteue rung zusätzlich auch noch eine aufwendige, schnelle Kraft regelung am Sperrpunkt notwendig ist. Eine elektrische Be tätigung ist hauptsächlich dann vorteilhaft, wenn keine andere Energieform, wie z. B. eine Hydraulik oder Pneumatik, vorhanden ist.Control known automation solutions for transmissions either each switching element, e.g. B. a shift fork or a shift rail, with its own actuator or on it perform the conventional selection and switching movement with two Put through. Electrical actuators are used for this det, there is also an implementation of the rotary movement in a longitudinal movement is necessary. In addition, an electri cal control problems in that in addition to the way control a complex, fast power regulation at the blocking point is necessary. An electrical loading activity is mainly advantageous when none other forms of energy, such as B. hydraulic or pneumatic, is available.

Im Gegensatz zu Automatikgetrieben, die ohne Zugkraft unterbrechung schalten, betreffen Automatisierungslösungen automatisierte Synchrongetriebe, wobei jedoch nur bei einer Zugkraftunterbrechung geschaltet werden kann. Im Zusammen hang mit einer Schaltwalze wird dabei immer taktweise je weils um eine Gangstellung weitergeschaltet.In contrast to automatic transmissions, which have no traction Switch interruption affects automation solutions automated synchronized gearbox, but only with one Traction interruption can be switched. Together Hang with a shift drum is always intermittent because shifted by one gear position.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erwähnten Nachteile von Schaltvor richtungen der eingangs erwähnten Art zu beseitigen, ins besondere eine Vorrichtung zu schaffen, bei der Gänge über springbar sind, und die in einfacher Weise auch bei automa tisierten Getrieben verwendbar ist.The present invention is therefore based on the object based on the aforementioned disadvantages of Schaltvor to eliminate directions of the type mentioned in the beginning special to create a device when going over gears are jumpable, and that in a simple way even at automa tized transmissions can be used.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this task is characterized by the Drawing part of claim 1 resolved features.

Eines der Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß Gänge "übersprungen" werden können.One of the main advantages of the present invention is that gears can be "skipped".

Erfindungsgemäß kann nun die Schaltwalze am jeweiligen Synchronisierungspunkt bei einem Gangwechsel, bei dem eine weitere Drehbewegung der Schaltwalze bei den bekannten Lö sungen nach dem Stand der Technik nicht möglich ist, axial gegen die Federeinrichtung verschoben werden. Die Federein richtung drückt über die Schaltelemente, die einen entspre chenden Axialschub ausüben, gegen die Synchronisierungsein richtung und bewirkt bei einem gewünschten Gangwechsel die Synchronisierung. Ist dabei eine Drehzahlangleichung er reicht, schiebt anschließend die Federeinrichtung die Schaltwalze wieder in die ursprüngliche Mittelposition und damit den Gang in die Endposition.According to the invention, the shift drum can now on the respective Synchronization point when changing gear, at which one further rotation of the shift drum in the known Lö Solutions according to the prior art is not possible axially be moved against the spring device. The Federein direction presses over the switching elements that correspond to you exert an axial thrust against the synchronization direction and effects the desired gear change Synchronization. Is there a speed adjustment he is sufficient, then pushes the spring device Shift drum back to the original center position and thus the gear in the end position.

Erfindungsgemäß kann nunmehr die Schaltwalze kontinu ierlich weitergedreht werden, wodurch auf einfache Weise auch Gänge überspringbar sind. Hierzu ist es lediglich er forderlich, daß die Schaltwalze entsprechend weitergedreht und nicht die Synchronisierung des anliegenden Ganges abge wartet wird. Dies bedeutet auch, daß durch die erfindungs gemäße Lösung in einfacher Weise elektrische Verdrehein richtungen verwendet werden können, denn es muß nicht takt weise bis zum Sperrpunkt oder Endpunkt eines evtl. Zwi schenganges gedreht werden, sondern die Verdreheinrichtung kann kontinuierlich verdreht werden. Statt wie bisher eine Weg-Kraft-Wegregelung kann nunmehr durchgehend eine Wegre gelung vorgenommen werden. Damit ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung insbesondere für Automatisierungen von Getrieben geeignet.According to the invention, the shift drum can now continuously Can be rotated further, making it easy gears can also be skipped. For this it is only he required that the shift drum continues to rotate accordingly and not the synchronization of the adjacent gear is waiting. This also means that through the fiction appropriate solution in a simple manner electrical twisting directions can be used because it does not have to be clocked wise up to the blocking point or end point of a possible intermediate be rotated, but the rotating device can be rotated continuously. Instead of one as before Path-force-path regulation can now be a path be made. This is the invention Switching device in particular for automation of Suitable for gears.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bei allen Getrie ben mit formschlüssiger Schaltung und Sperrverzahnung, wie z. B. konventionelle Synchronisierungen, einsetzbar.The device according to the invention is in all transmissions ben with positive switching and locking teeth, such as e.g. B. conventional synchronizations can be used.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen erge ben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel. Advantageous refinements and developments erge are derived from the subclaims and from the following based on the drawing embodiment described.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemä ßen Vorrichtung; Fig. 1 is a schematic representation of the inventive device SEN;

Fig. 2 eine Abwicklung der erfindungsgemäßen Schaltwalze und Fig. 2 is a development of the shift drum according to the invention and

Fig. 3 und 4 Kraft-/Wegbilder für eine Federeinrichtung. FIGS. 3 and 4 Force / Wegbilder for a spring device.

Grundsätzlich sind Schaltvorrichtungen mit einer Schaltwalze und damit zusammenarbeitenden Betätigungsglie dern und Schaltelementen allgemein bekannt, weshalb nach folgend nur auf die für die Erfindung wesentlichen Teile näher eingegangen wird.Basically, switching devices with a Shift drum and the associated actuating mechanism and switching elements generally known, which is why following only the parts essential to the invention is discussed in more detail.

Die Schaltpakete werden mit bekannten Schaltgabeln 1, 2 und 3 als Schaltelemente betätigt, die auf Schienen 20 axial beweglich oder schwenkend gelagert sein können. Die Schaltgabeln 1, 2 und 3 sind vorzugsweise über Rollen lager 4, 5 und 6 in Schaltnuten 7, 8 und 9 einer Schaltwal ze 10 geführt.The shift packs are operated with known shift forks 1 , 2 and 3 as shift elements, which can be axially movable or pivotally mounted on rails 20 . The shift forks 1 , 2 and 3 are preferably roller bearings 4 , 5 and 6 in switching grooves 7 , 8 and 9 of a Schaltwal ze 10 out.

Die Kurvenform der Schaltnuten 7, 8 und 9 und deren Verlauf in der Schaltwalze 10 ist aus der Fig. 2, die eine Abwicklung der Schaltwalze darstellt, ersichtlich.The curve shape of the shift grooves 7 , 8 and 9 and their course in the shift drum 10 can be seen from FIG. 2, which represents a development of the shift drum.

Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die Schaltwal ze 10 - neben ihrer drehbaren Lagerung - nicht axial fest, sondern sie ist axial verschieblich auf einer Drehwelle 11 gelagert. Die Drehwelle 11 kann durch einen Elektromotor 21 und ein Untersetzungsgetriebe 22 in eine Drehbewegung ver setzt werden. In contrast to the prior art, the Schaltwal ze 10 - in addition to its rotatable mounting - is not axially fixed, but is axially displaceably mounted on a rotary shaft 11 . The rotary shaft 11 can be rotated by an electric motor 21 and a reduction gear 22 ver.

Zur Funktionsweise ist dafür zu sorgen, daß die Schaltwalze 10 eine vorgespannte Mittellage auf der Dreh welle 11 einnimmt. Hierzu können Schraubenfedern und/oder Tellerfedern, z. B. in Paketform, vorgesehen werden, welche an den beiden Stirnseiten der Schaltwalze 10 oder an ent sprechend axialen Anschlägen anliegen. Je nach Ausgestal tung der Federeinrichtung können dabei Federn an beiden Stirnseiten, im Bedarfsfalle jedoch auch nur an einer Stirnseite, angeordnet sein.To function it must be ensured that the shift drum 10 assumes a biased center position on the rotary shaft 11 . For this purpose, coil springs and / or disc springs, e.g. B. in package form, which are applied to the two end faces of the shift drum 10 or accordingly axial stops. Depending on the configuration of the spring device, springs can be arranged on both end faces, but if necessary only on one end face.

Lediglich beispielsweise ist in der Fig. 1 ein Paket aus Tellerfedern 12 angeordnet, das beidseitig angreifen kann. Ebenso sind beidseitig Schraubenfedern 13 oder auch mehrere beidseitig angeordnete Schraubenfedern 14 möglich.Only for example in FIG. 1 is a package of disc springs 12 arranged which can act on both sides. Likewise, coil springs 13 or a plurality of coil springs 14 arranged on both sides are possible.

Es können auch Schrauben- oder Tellerfedern verwendet werden, die auf nur einer Seite angeordnet sind, jedoch in beide Richtungen wirken. Hierauf wird nachfolgend noch nä her eingegangen.Coil or disc springs can also be used which are arranged on only one side, however in both directions work. This will be discussed below received here.

Die Schaltwalze ist zusätzlich zu den Schaltnuten 7, 8 und 9 in einer Umfangsnut 16 über einen gehäusefesten Füh rungsstift 17 geführt. Durch die Form der Umfangsnut 16 kann sichergestellt werden, daß in Neutralposition zuver lässig kein Gang eingelegt ist und daß auch nicht zwei Gän ge gleichzeitig eingelegt werden können. Hierzu ist die Um fangsnut 16 mit in axialer Richtung verlaufenden Erweite rungen 25 versehen, die sich jeweils im Bereich von Schalt positionen befinden. Im Bereich von Neutralpositionen der Schaltwalze 10 besitzt die Umfangsnut jedoch nur eine der artige Breite, daß der Führungsstift 17 nur mit etwas Spiel umfaßt wird. Dies bedeutet, in diesem Bereich sind keine Axialverschiebungen der Schaltwalze möglich, womit die ge wünschte Zuverlässigkeit gegenüber Fehlschaltungen gegeben ist. Andererseits ist durch die axialen Erweiterungen und deren Form sichergestellt, daß zum Schalten die Schaltwal ze 10 in den gewünschten Stellungen sich entsprechend axial verschieben kann. Durch die Umfangsnut 16 können auch End anschläge für die Schaltwalze 10 definiert werden.The shift drum is in addition to the switching grooves 7 , 8 and 9 in a circumferential groove 16 via a housing-fixed Füh approximately 17 out. The shape of the circumferential groove 16 can ensure that no gear is reliably engaged in the neutral position and that two gears cannot be engaged simultaneously. For this purpose, the circumferential groove 16 is provided with extensions 25 extending in the axial direction, which are each in the range of switching positions. In the range of neutral positions of the shift drum 10 , however, the circumferential groove has only one of the width that the guide pin 17 is only covered with some play. This means that in this area no axial shifts of the shift drum are possible, which gives the desired reliability against incorrect switching. On the other hand, it is ensured by the axial extensions and their shape that the Schaltwal ze 10 can shift axially accordingly in the desired positions for switching. By the circumferential groove 16 also can end stops for the shift drum 10 are defined.

In Weiterbildung der Erfindung ist zusätzlich noch eine Nut 18 in der Schaltwalze angeordnet. Die Nut 18 er streckt sich ebenfalls in Umfangsrichtung. Sie weist eine gleichmäßige Breite auf und besitzt im Querschnitt gesehen eine V-Form. In der Nut 18 ist ein Taststift 19 geführt, der gehäusefest ist. Durch den Taststift 19 ist erkennbar, daß ein Gang eingelegt ist. Bei automatisierten Getrieben ist dies notwendig, damit dadurch das Einrücken einer Kupp lung gesteuert werden kann. Bei Handschaltgetrieben kann durch den Taststift 19 dem Fahrer ein akustisches, opti sches oder haptisches Signal gegeben werden, das diesen Zustand damit signalisiert.In a further development of the invention, a groove 18 is additionally arranged in the shift drum. The groove 18 he also extends in the circumferential direction. It has a uniform width and has a V-shape when viewed in cross-section. A stylus 19 is guided in the groove 18 and is fixed to the housing. The stylus 19 shows that a gear is engaged. In automated transmissions, this is necessary so that the engagement of a clutch can be controlled. In manual transmissions, the driver can use the stylus 19 to give an acoustic, optical or haptic signal which thus signals this state.

Die Lage der in Umfangsrichtung verlaufenden Nut 18 ist so gewählt, daß der Taststift 19 bei einer Neutralposi tion der Schaltwalze 10 in der Nut läuft. Bei axialen Ab weichungen der Schaltwalze 10 wird der Taststift 19 aus der Nut 18 herausgedrängt und fährt dabei entsprechend ein. Auf diese Weise kann ein Schaltvorgang signalisiert werden. Der Taststift 19 wirkt damit als Schaltglied und zeigt an, z. B. optisch oder akustisch, wenn ein Gang noch nicht ein gelegt ist. Erst wenn die Mittelstellung der Schaltwalze 10 wieder erreicht ist, der Taststift 19 wieder am Grunde der Nut 18 liegt und damit ausgefahren ist, ist erkennbar, daß der gewünschte Gang geschaltet ist oder auch, daß alle Schaltelemente in ihrer Sollposition sind, z. B. in der Neutralstellung.The position of the circumferential groove 18 is selected so that the stylus 19 runs at a neutral position of the shift drum 10 in the groove. With axial deviations from the shift drum 10 , the stylus 19 is pushed out of the groove 18 and moves in accordingly. In this way, a switching process can be signaled. The stylus 19 thus acts as a switching element and indicates, for. B. optically or acoustically, if a gear is not yet set. Only when the middle position of the shift drum 10 is reached again, the stylus 19 is again at the bottom of the groove 18 and is thus extended, can it be seen that the desired gear is engaged or that all shifting elements are in their desired position, e.g. B. in the neutral position.

Selbstverständlich ist für diesen Zweck nicht unbe dingt eine Umfangsnut 18 mit einem Taststift erforderlich, sondern es sind auch andere Lösungsmöglichkeiten denkbar. Es ist lediglich erforderlich, daß eine Erkennungseinrich tung vorhanden ist, die anzeigt, wenn sich die Schaltwal ze 10 nicht mehr in ihrer Mittelposition befindet.Of course, a circumferential groove 18 with a stylus is not absolutely necessary for this purpose, but other possible solutions are also conceivable. It is only necessary that a detection device is present which indicates when the Schaltwal ze 10 is no longer in its central position.

Die Funktionsweise der Vorrichtung wird nachfolgend prinzipmäßig beschrieben.The operation of the device is as follows described in principle.

Wenn aus der in der Fig. 2 dargestellten Neutralstel lung heraus die Drehwelle 11 gedreht wird, so wird über die Schaltnut 7 die Schaltgabel 1 in Richtung "erster Gang" verschoben. Dabei kann bis zur Endposition 26 "erster Gang" oder auch zur Endposition 27 "zweiter Gang" sofort durch gedreht werden, auch wenn der erste Gang noch an der Sperr verzahnung oder an der Synchronisierung gesperrt ist. In diesem Falle wird die Schaltwalze 10 entsprechend der Schaltnut 7 nach rechts, z. B. gegen die Feder 14 bzw. 15, verschoben, die dann die Schaltgabel 1 über die Schaltwal ze 10 weiter gegen die Synchronisierung drückt. Wird die Endposition 26 "erster Gang" beibehalten, so drückt die Feder 15 so lange auf die Synchronisierung bzw. Sperrver zahnung, bis der erste Gang einschnappt. Wird jedoch die Drehwelle 11 weiter in Richtung des zweiten Ganges gedreht, so wird die Synchronisierung für den ersten Gang wieder entlastet und hat damit nur kurz zur Synchronisierung der Wellen in Richtung des zweiten Ganges beigetragen.If the rotary shaft 11 is rotated out of the neutral position shown in FIG. 2, the shift fork 1 is shifted in the direction of "first gear" via the shift groove 7 . It can be turned through to the end position 26 "first gear" or to the end position 27 "second gear" immediately, even if the first gear is still locked at the locking teeth or at the synchronization. In this case, the shift drum 10 corresponding to the shift groove 7 to the right, for. B. against the spring 14 or 15 , which then presses the shift fork 1 on the Schaltwal ze 10 further against the synchronization. If the end position 26 "first gear" is maintained, the spring 15 presses on the synchronization or Sperrver toothing until the first gear snaps. However, if the rotary shaft 11 is rotated further in the direction of the second gear, the synchronization for the first gear is relieved again and has thus only contributed briefly to the synchronization of the shafts in the direction of the second gear.

Sollte jedoch bereits der erste Gang eingelegt gewesen sein, so wird er zuverlässig über die Kurvenbahn der Schaltnut 7 und über die Rückführung der Schaltwalze 10 in ihre Mittelstellung durch die Umfangsnut 16 wieder heraus geführt.If, however, the first gear has already been engaged, it is reliably guided out again through the circumferential groove 16 via the curved path of the shift groove 7 and via the return of the shift drum 10 to its central position.

Durch eine entsprechend breite Gestaltung der Schalt nuten 8 und 9 in diesem Bereich werden dabei die Schaltga beln 2 und 3 bei diesen Axialbewegungen der Schaltwalze 10 nicht mitgeführt, d. h. sie bleiben unbetätigt. Erst wenn die Neutralposition vor dem dritten und dem vierten Gang mit den Endpositionen 28 und 29 erreicht wird, wird die Schaltgabel 2 in der Verengung der Schaltnut 8 gefangen. Durch diese Verengung wird auch sichergestellt, daß die Schaltgabel 2 beim Zurückschalten aus dem dritten Gang in Richtung zweiter Gang in Neutralposition steht. Wie aus der Fig. 2 weiterhin ersichtlich ist, besitzen im Bereich der Verengung der Schaltnut 8 für die Schaltgabel 2 zum Schal ten des dritten und vierten Ganges die Schaltnuten 7 und 9 eine derartige Breite, daß die Rollenlager 4 und 6 der Schaltgabeln 1 und 3 nicht betätigt werden.Due to a correspondingly wide design of the switching grooves 8 and 9 in this area, the Schaltga beln 2 and 3 are not carried during these axial movements of the shift drum 10 , ie they remain unactuated. Only when the neutral position before the third and fourth gear is reached with the end positions 28 and 29 , the shift fork 2 is caught in the narrowing of the shift groove 8 . This constriction also ensures that the shift fork 2 is in the neutral position when shifting down from the third gear towards the second gear. As can also be seen from FIG. 2, in the area of the narrowing of the shift groove 8 for the shift fork 2 for switching th the third and fourth gears, the shift grooves 7 and 9 have such a width that the roller bearings 4 and 6 of the shift forks 1 and 3 not be operated.

Der fünfte Gang wird mit der Schaltnut 9 am Ende mit der Verengung bzw. Schräge zur Endposition 30 geschaltet. Der Rückwärtsgang wird am anderen Ende geschaltet.The fifth gear is shifted with the shift groove 9 at the end with the constriction or slope to the end position 30 . The reverse gear is switched at the other end.

Auf vergleichbare Weise können beliebig viele Gänge in beide Richtungen übersprungen werden.In a comparable way, any number of gears in both directions are skipped.

Zur Vereinfachung sind in der Fig. 1 mehrere Möglich keiten mit verschiedenen Federn dargestellt, um die ge wünschte Mittelpositionierung der Schaltwalze 10 und den Druck in Richtung Synchronisierung zu erzielen. Die in der Fig. 1 rechts unten dargestellte Federeinrichtung, die prinzipmäßig eine Ringfeder 15 darstellen soll, ist eine besonders vorteilhafte Lösung. Wie ersichtlich, liegt die Ringfeder 15 in Neutralposition bzw. Mittelstellung der Schaltwalze 10 an axialen Anschlägen 23A und 23B der Schaltwalze und 24A und 24B der Drehwelle 11 an. Die An schläge 23A und 23B der Schaltwalze 10 sind auf Abstand voneinander angeordnet. Gleiches gilt für die Anschläge 24A und 24B der Drehwelle. Zwischen diesen Anschlägen ist die Ringfeder 15 unter Vorspannung eingelegt. Die Anschläge 23A und 23B sind als Zähne ausgebildet, die radial nach innen ragen. Sie bilden praktisch eine Hohlverzahnung. Umgekehrt ragen die Anschläge 24A und 24B der Drehwelle aus deren Umfangswand radial nach außen und greifen in Form von Zahn kränzen in die Hohlverzahnungen der Schaltwalze 10 ein bzw. die Zähne 24A und 24B liegen in den Zahnlücken der Zähne 23A und 23B.For simplification, several possibilities are shown in FIG. 1 with different springs in order to achieve the desired central positioning of the shift drum 10 and the pressure in the direction of synchronization. The spring device shown at the bottom right in FIG. 1, which in principle is intended to represent an annular spring 15 , is a particularly advantageous solution. As can be seen, the ring spring 15 is in the neutral position or middle position of the shift drum 10 on axial stops 23 A and 23 B of the shift drum and 24 A and 24 B of the rotary shaft 11 . At the strokes 23 A and 23 B of the shift drum 10 are spaced apart. The same applies to the stops 24 A and 24 B of the rotating shaft. Between these stops, the ring spring 15 is inserted under tension. The stops 23 A and 23 B are designed as teeth that protrude radially inwards. They practically form hollow teeth. Conversely, the stops 24 A and 24 B of the rotary shaft protrude radially outward from their peripheral wall and engage in the form of toothed rings in the hollow toothing of the shift drum 10 or the teeth 24 A and 24 B lie in the tooth gaps of the teeth 23 A and 23 B.

Die axialen Lagen der Zähne sind dabei so gewählt, daß sich die Zähne 23A und 24A in der Mittelstellung der Schaltwalze in der gleichen Querschnittsebene befinden. Gleiches gilt für die Zähne 23B und 24B.The axial positions of the teeth are chosen so that the teeth 23 A and 24 A are in the central position of the shift drum in the same cross-sectional plane. The same applies to teeth 23 B and 24 B.

Wird nun die Schaltwalze 10 z. B. nach links verscho ben, so bewegen sich zwangsweise auch die Zähne 23A nach links, womit die Ringfeder 15 nicht mehr an diesen Zähnen stirnseitig anliegt. Die Zähne 24A behalten jedoch ihre Position, womit die Ringfeder 15 weiterhin an diesen an liegt, und damit unverändert in der gleichen Querschnitts ebene verbleibt. Gleichzeitig bewegen sich jedoch auch die Zähne 23B der Schaltwalze 10 zwangsweise nach links, womit die Ringfeder 15 weiter vorgespannt wird und damit den ge wünschten Axialdruck auf die Schaltwalze 10 erzeugt.Now the shift drum 10 z. B. moved to the left ben, the teeth 23 A also move to the left, which means that the annular spring 15 no longer abuts these teeth on the end face. However, the teeth 24 A retain their position, so that the ring spring 15 is still in contact with it, and thus remains unchanged in the same cross-sectional plane. At the same time, however, the teeth 23 B of the shift drum 10 are forced to the left, whereby the ring spring 15 is further biased and thus generates the desired axial pressure on the shift drum 10 .

Umgekehrt, wenn die Schaltwalze 10 nach rechts bewegt, kommen die Zähne 23B der Schaltwalze 10 außer Eingriff mit der Ringfeder 15, die jedoch durch die Zähne 24B der Dreh welle 11 unverändert auf dieser Seite positioniert bleibt. Durch die sich ebenfalls nach rechts bewegenden Zähne 23A der Schaltwalze 10 wird sie jedoch auch in dieser Richtung weiter gespannt.Conversely, when the shift drum 10 moves to the right, the teeth 23 B of the shift drum 10 come out of engagement with the ring spring 15 , which, however, remains unchanged on this side by the teeth 24 B of the rotating shaft 11 . However, due to the teeth 23 A of the shift drum 10 also moving to the right, it is further tensioned in this direction.

Diese Ausgestaltung hat den großen Vorteil, daß durch die Vorspannung der Ringfeder 15 in der Neutralposition für eine Verschiebung der Schaltwalze 10 aus dieser Position heraus eine deutliche Krafterhöhung erforderlich ist. Gleichzeitig kann die anschließende Federkennlinie flacher gestaltet werden. Dies bedeutet ein präziseres Schalten und eine wegunabhängigere Synchronisierungskraft. In der Fig. 4 ist in dem Kraft-/Wegbild der Verlauf entsprechend erkenn bar. Mit "N" ist die Mittelposition der Schaltwalze darge stellt.This configuration has the great advantage that a significant increase in force is required due to the pretensioning of the ring spring 15 in the neutral position for shifting the shift drum 10 from this position. At the same time, the subsequent spring characteristic can be made flatter. This means a more precise shifting and a more independent synchronization force. In FIG. 4 in the force / Walk image of the curve is recognizable corresponding bar. With "N" is the middle position of the shift drum represents Darge.

Fig. 3 zeigt hingegen einen Kraft-/Wegverlauf für Aus führungsformen der Federn 12, 13 oder 14. Wie ersichtlich, muß dabei der Verlauf der Federkennlinien steiler sein und die Mitteleinstellung ist etwas ungenauer, da bei Erreichen der Endposition in den Gängen oder in der Neutralposition die Federkraft auf Null sinkt. Darüber hinaus ist die Ring feder 15 nur auf einer Stirnseite erforderlich, was zur einer Baulängenreduzierung führt. Fig. 3, however, shows a force / displacement curve for management forms of the springs 12 , 13 or 14th As can be seen, the course of the spring characteristics must be steeper and the middle setting is somewhat less precise, since when the end position in the gears or in the neutral position is reached, the spring force drops to zero. In addition, the ring spring 15 is only required on one end face, which leads to a reduction in overall length.

Bei automatisierten Getrieben sind auch Getriebe mit Mehrfachschaltungen möglich, bei denen mehrere Schaltele mente gleichzeitig betätigt werden müssen, um einen Gang einzulegen. Dabei ist jedoch sicherzustellen, daß die Schaltelemente in einer zeitlich richtigen Reihenfolge be tätigt werden. Mit der erfindungsgemäßen Schaltwalze 10 läßt sich dies auf einfache Weise durch eine entsprechende Form und einen Verlauf der Schaltnuten verwirklichen.In the case of automated transmissions, transmissions with multiple shifts are also possible, in which several shift elements have to be actuated at the same time in order to engage a gear. However, it must be ensured that the switching elements are actuated in a chronologically correct order. With the shift drum 10 according to the invention, this can be achieved in a simple manner by an appropriate shape and a course of the shift grooves.

Gleiches gilt auch für Getriebe mit Gruppenschaltun gen, wobei ein Hauptgetriebe und eine Vor- oder Nachschalt gruppe gleichzeitig betätigt werden. Auch hierfür ist die erfindungsgemäße Lösung geeignet. In einem derartigen Falle können nämlich mehrere Schaltnuten mehrere Schaltelemente gleichzeitig betätigen. Hierzu müssen diese lediglich axial hintereinander auf der Schaltwalze 10 angeordnet werden. The same applies to gearboxes with group gearshifts, whereby a main gearbox and a pre- or post-shift group are actuated simultaneously. The solution according to the invention is also suitable for this. In such a case, namely, several switching grooves can actuate several switching elements simultaneously. For this purpose, they only have to be arranged axially one behind the other on the shift drum 10 .

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltwalze wird erreicht, wenn die Schaltnuten 7, 8 und 9 und gegebe nenfalls weitere Schaltnuten schraubenförmig über den Um fang der Schaltwalze 10 verlaufen. Wenn die Ganganzahl zu sehr erhöht werden würde, müßte man entweder den Durchmes ser der Schaltwalze 10 entsprechend erhöhen oder die Stei gungen der Schaltnuten. Dem sind jedoch Grenzen gesetzt. Durch eine Schraubenform läßt sich jedoch auf gleichem Raum eine entsprechend höhere Anzahl von Schaltungen durchfüh ren. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß man zwei Umdrehungen der Schaltwalze vorsieht, um alle Funktionen abzudecken. Dies bedeutet, durch eine derartige Schrauben form läßt sich auf gleichem Raum eine entsprechend höhere Anzahl von Schaltungen durchführen. Im Bedarfsfalle sind auch noch weitere Erhöhungen in Verbindung mit weiteren Umdrehungen der Schaltwalze möglich. Selbstverständlich ist es dann auch erforderlich, die Umfangsnuten 16 und 18 in gleicher Weise schraubenlinienförmig auszubilden und die Welle 11 mit Schaltwalze 10 gleichsinnig axial zu verschie ben (zum Beispiel durch einen Spindeltrieb im Getriebe 22).Another advantage of the shift drum according to the invention is achieved when the shift grooves 7 , 8 and 9 and possibly further shift grooves run helically over the order of the shift drum 10 . If the number of gears would be increased too much, one would have to either increase the diameter of the shift drum 10 accordingly or increase the gears of the shift grooves. However, there are limits. By means of a screw shape, however, a correspondingly higher number of circuits can be carried out in the same space. For this purpose, it is only necessary to provide two revolutions of the shift drum in order to cover all functions. This means that such a screw form allows a correspondingly higher number of circuits to be carried out in the same space. If necessary, further increases in connection with further revolutions of the shift drum are possible. Of course, it is then also necessary to form the circumferential grooves 16 and 18 in the same way in a helical manner and to axially shift the shaft 11 with the shift drum 10 in the same direction (for example by a spindle drive in the gear 22 ).

BezugszeichenlisteReference list

1 Schaltgabel
2 Schaltgabel
3 Schaltgabel
4 Rollenlager
5 Rollenlager
6 Rollenlager
7 Schaltnut
8 Schaltnut
9 Schaltnut
10 Schaltwalze
11 Drehwelle
12 Tellerfeder
13 Schraubenfeder
14 Schraubenfeder
15 Ringfeder
16 Umfangsnut
17 Führungsstift
18 Umfangsnut
19 Taststift
20 Schienen
21 Elektromotor
22 Untersetzungsgetriebe
23A Anschlag/Zähne
23B Anschlag/Zähne
24A Anschlag/Zähne
24B Anschlag/Zähne
25 Erweiterungen
26 Endposition
27 Endposition
28 -
29 -
30 Endposition 1 shift fork
2 shift fork
3 shift fork
4 roller bearings
5 roller bearings
6 roller bearings
7 switching groove
8 switching groove
9 switching groove
10 shift drum
11 rotary shaft
12 disc spring
13 coil spring
14 coil spring
15 ring spring
16 circumferential groove
17 guide pin
18 circumferential groove
19 stylus
20 rails
21 electric motor
22 reduction gear
23 A stop / teeth
23 B stop / teeth
24 A stop / teeth
24 B stop / teeth
25 extensions
26 end position
27 end position
28 -
29 -
30 end position

Claims

1. Device for switching vehicle transmissions, in particular motor vehicle transmissions, with a shift drum, which is provided with switching surfaces running over its surface, engage in the actuators of Schaltele elements for gear selection, the shift drum being rotatable by a rotating device, characterized that the shift drum (10) verbun axially displaceable with the rotary device (11) to, said shift drum (10) processing with a Federeinrich is provided (12 to 15) that it presses when shifting toward synchronization, and wherein the grooves, the switching ( 7 , 8 , 9 ) are widened in sections so that with axial movements of the shift drum ( 10 ) the Schaltelemen te ( 1 , 2 , 3 ), which are not intended for actuation, remain in the neutral position.

2. Device according to claim 1, characterized in that the rotating device is a rotary shaft ( 11 ) on which the shift drum ( 10 ) is arranged axially slidable ver.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the peripheral wall of the shift drum ( 10 ) has a circumferential groove ( 16 ) with axial expansions ( 25 ) is arranged, in which a housing-guiding pin ( 17 ) runs, the Circumferential groove ( 16 ) has a type of course that in the neutral positions of the shift drum ( 10 ), the width of the groove corresponds to the width of the guide pin ( 17 ) with play.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switching roller ( 10 ) is provided with an annular circumferential groove ( 18 ) which cooperates with a probe pin ( 19 ) fixed to the housing.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Federein direction plate, coil and / or ring springs ( 12 to 15 ) for centering, which on one or both ends or in the axial direction attacks.

6. The device according to claim 5, characterized in that an annular spring ( 15 ) between two end stops of the shift drum ( 10 ) and the rotating device ( 11 ) in the neutral position of the shift drum ( 10 ) is biased, the spaced and the Ring spring ( 15 ) between receiving stops of the shift drum ( 10 ) have inwardly projecting teeth ( 23 A, 23 B) and the stops of the Ver rotating device ( 11 ) have outwardly projecting teeth ( 24 A, 24 B) over their circumference , which are in the neutral position in the same cross-sectional plane in the tooth gaps of the teeth ( 23 A, 23 B) of the shift drum ( 10 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Schaltnu th ( 7 , 8 , 9 ) extend helically over the circumference of the shift drum ( 10 ) and the rotary shaft ( 11 ) is shifted axially equally sensible.