DE10003250A1 - Betätigungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Betätigungsvorrichtung für eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung angegeben. Die Betätigungsvorrichtung umfaßt einen Motor, erste und zweite Planetengetriebeanordnungen und eine Ausgangswelle. Der Motor treibt eine Welle an, auf der ein erstes treibendes Rad angebracht ist. Das erste treibende Rad in Verbindung mit einem Hohlrad bewirkt, daß ein erstes Planetengetriebe eine Drehbewegung ausführt, welche ihrerseits eine Verdrehung eines ersten Trägers bewirkt, welcher die erste Planetengetriebeanordnung trägt. Die Drehbewegung des ersten Trägers führt dazu, daß ein zweites treibendes Rad, welches auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Trägers angeordnet ist, eine Drehbewegung ausführt. Das zweite treibende Rad in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen Hohlrad bewirkt, daß eine zweite Planetengetriebeanordnung sich dreht, welche ihrerseits eine Drehbewegung eines zweiten Trägers bewirkt, welcher das zweite Planetengetriebe trägt. Die Drehbewegung des zweiten Trägers wird auf die Ausgangswelle direkt oder unter Zwischenschaltung einer Kupplung übertragen.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Geschwindigkeitssteuereinrichtungen für Kraft­ fahrzeuge und andere Fahrzeuge, und insbesondere mit einer verbesserten Betätigungseinrichtung für derartige Geschwindigkeitssteuereinrichtungen.

Bei einer üblichen Geschwindigkeitssteuereinrichtung steuert eine Betätigungs­ einrichtung eine Zuganordnung oder eine ähnliche Einrichtung, welche ihrer­ seits die Drosselklappe einer Drosselanordnung steuert. Übliche Betätigungs­ einrichtungen können einen Motor umfassen, welcher eine erste Welle hat, welche sich von demselben aus erstreckt und ein oder mehrere Zahnräder hat, wodurch bewirkt wird, daß die Drehbewegung der ersten Welle zu einer Drehbewegung einer zweiten Welle führt, welche eingesetzt wird, um die Zuganordnung zu steuern. Diese üblichen Betätigungsvorrichtungen umfassen häufig Zahnradanordnungen, welche relativ viel Einbauraum in Anspruch nehmen, relativ teuer sind und relativ viel Herstellungs- und Montagezeit in Anspruch nehmen. Übliche Betätigungsvorrichtungen können auch eine Kupp­ lung enthalten, um selektiv das Drehmoment von der Zahnradanordnung auf die zweite Weile zu übertragen. In ähnlicher Weise jedoch wie bei Kupplungen in üblichen Betätigungsvorrichtungen nehmen diese relativ viel Einbauraum in Anspruch, sind relativ teuer und die Anzahl von Baukomponenten der Betäti­ gungsvorrichtung wird hierdurch größer. Hierdurch vergrößert sich der Her­ stellungsaufwand und die Montagezeit für die Betätigungsvorrichtung.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer Betätigungsvorrichtung für eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung, welche die vorstehend genannte Schwierigkeit ausräumt oder zumindest hierfür Abhilfe schafft.

Nach der Erfindung wird hierzu eine Betätigungsvorrichtung für eine Geschwin­ digkeitssteuereinrichtung bereitgestellt.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Betätigungsvorrichtung bereitzustellen, welche kompakter und kleiner ausgelegt ist, zur Herstellung und Montage weniger Zeit in Anspruch nimmt, und billiger als übliche Betätigungsvorrichtun­ gen herzustellen ist, aber dennoch ein gleiches oder größeres Drehmoment im Vergleich zu den üblichen Betätigungsvorrichtungen erzeugen kann.

Eine Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung umfaßt einen Motor, welcher eine erste Welle hat, welche sich längs einer ersten Achse von demselben erstreckt. Die Betätigungsvorrichtung umfaßt auch eine erste Planetengetriebe­ anordnung, welche mit der ersten Welle verbunden ist und derart ausgelegt ist, daß sie sich in Abhängigkeit von der Drehbewegung der ersten Welle dreht. Die erste Getriebeanordnung kann ein erstes treibendes Rad, welches an einem ersten Ende der ersten Welle angeordnet ist, ein Hohlrad, welches radial außerhalb des ersten treibenden Rads angeordnet ist, und ein erstes Planetenzahnrad aufweisen, welches radial außerhalb des ersten treibenden Zahnrads und radial innerhalb des Hohlrads angeordnet ist. Die erste Getrie­ beanordnung kann auch einen ersten Träger umfassen, welcher von dem ersten treibenden Zahnrad axial beabstandet ist und an dem das erste Plane­ tenrad gelagert ist. Die Betätigungsvorrichtung kann ferner eine zweite Plane­ tengetriebeanordnung umfassen, welche derart ausgelegt ist, daß sie in Abhängigkeit von der Drehbewegung der ersten Planetengetriebeanordnung eine Drehbewegung ausführt. Die zweite Getriebeanordnung kann ein zweites treibendes Rad umfassen, welches mit dem ersten Träger der ersten Planeten­ getriebeanordnung verbunden ist, das vorstehend genannte Hohlrad und ein zweites Planetenrad umfassen, welches radial außerhalb des zweiten treiben­ den Rades und radial innerhalb des Hohlrades angeordnet ist. Die zweite Getriebeanordnung kann auch einen zweiten Träger umfassen, welcher von dem zweiten treibenden Rad axial beabstandet angeordnet ist und an dem das zweite Planetenrad gelagert ist. Schließlich kann eine Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung eine zweite Welle umfassen, welche sich in Abhängigkeit von der Drehbewegung des zweiten Trägers dreht.

Eine Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung ist im Vergleich zu üblichen Betätigungsvorrichtungen, welche in Verbindung mit Geschwindigkeitssteuer­ einrichtungen eingesetzt werden, relativ kompakt ausgelegt. Als Folge hiervon nimmt die Betätigungsvorrichtung weniger Einbauraum als übliche Betätigungs­ vorrichtungen in Anspruch, wobei dieser Vorteil insbesondere bei Fahrzeugen oder anderen Anwendungsgebieten äußerst zweckmäßig ist. Ferner ist die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung auch weniger teuer herzustellen, und man benötigt einen geringeren Aufwand bei der Herstellung und der Montage im Vergleich zu üblichen Betätigungsvorrichtungen für Geschwindig­ keitssteuereinrichtungen.

Eine Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung kann ferner eine Kupplung umfassen, welche zwischen der zweiten Planetengetriebeanordnung und der zweiten Welle angeordnet ist, um selektiv ein Drehmoment von dem zweiten Träger auf die zweite Welle zu übertragen. Nach Maßgabe der Zielsetzungen der Erfindung kann die Kupplung einige Einzelheiten aufweisen, um die Ge­ samtabmessung der Anordnung zu reduzieren sowie auch die Kosten und die Herstellungs- und Montagezeiten der Betätigungsvorrichtung zu reduzieren. Insbesondere kann die Kupplung eine Eingangsnabe umfassen, welche inte­ gral mit dem zweiten Träger ausgebildet ist. Die Kupplung kann auch eine Wickelfeder umfassen, welche direkt mit dem zweiten Träger verbunden sein kann. Schließlich kann die Kupplung auf eine solche Weise ausgelegt werden, wie dies in der zu der vorliegenden Anmeldung gehörenden amerikanischen Patentanmeldung Ser. No. 09/023,525 beschrieben ist. Durch diese Bezugnah­ me gehört diese amerikanische Patentanmeldung vollinhaltlich zum Offenba­ rungsgehalt der vorliegenden Anmeldung. Insbesondere kann die Kupplung einen Steuerbund umfassen, welcher um die Eingangsnabe der Kupplung angeordnet ist und einen Ringflansch hat, welcher axial an einen zugeordneten Flansch eines Spulengehäuses der Kupplung angrenzt. Die angegebene Kupplung kann ein hohes Drehmoment trotz relativ kleinen Abmessungen und trotz des Einsatzes einer relativ geringen eingesetzten Energie erzeugen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung mit einer Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung der Geschwin­ digkeitssteuereinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht der Betätigungsvorrichtung in Fig. 1 längs der Linie 3-3, und

Fig. 4 eine Schnittansicht einer, Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung, welche eine alternative Ausführungsform einer Kupplungsauslegung enthält.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. In den Fig. 1 und 2 ist eine Geschwindigkeits­ steuereinrichtung 10 nach der Erfindung gezeigt. Die Einrichtung 10 kann eine Einrichtung, wie eine Zuganordnung 12, zur Steuerung einer Drosselanord­ nung (nicht gezeigt) und eine Betätigungsvorrichtung 14 nach der Erfindung umfassen.

Die Zuganordnung 12 ist vorgesehen, um eine Drosselanordnung und ins­ besondere eine Drosselklappe zu steuern. Die Anordnung 12 ist von üblicher Auslegungsform und kann eine Mehrzahl von üblichen Komponenten um­ fassen, bei welchen es sich um eine Abdeckungsanordnung 16, einen Zug 18, einen Spulenkörper 20, eine Dichtung 22 und eine Rückhohlfeder 24 handeln kann. Die Abdeckungsanordnung 16 ist vorgesehen, um den Zug 18 und den Spulenkörper 20 aufzunehmen. Der Zug 18 ist vorgesehen, um die Drossel­ anordnung zu betätigen und um den Spulenkörper 20 gewickelt ist, welcher mit einer Ausgangswelle 36 verbunden sein kann, welche von der Betätigungsvor­ richtung 14 abgeht. Eine Dichtung 22 ist vorgesehen, um ein Schmiermittelver­ lust von der Abdeckungsanordnung 16 und das Eindringen von Fremdstoffen in die Abdeckungsanordnung 16 zu verhindern. Schließlich ist die Rückhohlfe­ der 24 vorgesehen, um den Spulenkörper 20 und somit den Zug 18 und die Drosselanordnung in eine vorbestimmte Position vorzubelasten.

Die Betätigungsvorrichtung 14 ist zur Steuerung der Zuganordnung 12 und somit einer Drosselanordnung bestimmt. Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 kann die Betätigungsvorrichtung 14 um eine Achse 26 angeordnet sein und ein Gehäuse 28, einen Motor 30, eine erste Planetengetriebean­ ordnung 32, eine zweite Planetengetriebeanordnung 34 und eine Ausgangs­ welle 36 umfassen. Die Betätigungsvorrichtung 14 kann ferner eine Kupplung 38 enthalten.

Das Gehäuse 28 ist als eine Einrichtung zum Tragen der Bauteile der Betäti­ gungsvorrichtung 14 vorgesehen und es verhindert das Eindringen von Fremd­ stoffen oder anderen Stoffen in die Betätigungsvorrichtung 14. Ferner verhin­ dert das Gehäuse 28 das Austreten von Material im Falle eines Versagens einer Komponente der Betätigungsvorrichtung 14. Das Gehäuse 28 kann aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, welche Metalle oder Kunststoffe umfassen können. Das Gehäuse 28 kann einen ersten Abschnitt 40 und einen zweiten Abschnitt 42 aufweisen, welche um eine Achse 26 angeordnet sind. Der Abschnitt 40 kann eine Öffnung 44 enthalten, um eine externe Steuerung des Elektromotors 30 zu ermöglichen. Der Ab­ schnitt 42 umfaßt eine Führung 46, durch die die Ausgangswelle 36 geht. Das Gehäuse 28 kann ferner eine Mehrzahl von Montagelementen 48, 50, 52 aufweisen. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Gehäuse 28 drei Montageelemente 48, 50, 52, welche ermöglichen, daß das Gehäuse 28 an unregelmäßigen Oberflächen auf eine stabile Weise angepaßt werden kann. Es sollte jedoch noch erwähnt werden, daß die Anzahl der Montageteile sich ändern kann und daß das Gehäuse 28 für den Einsatz in Verbindung mit einer Drosselklappe auf verschiedenste Weisen angebracht werden kann.

Der Motor 30 ist vorgesehen, um die Ausgangswelle 36 der Betätigungsvor­ richtung 14 anzutreiben. Der Motor 30 ist von üblicher Bauart und es kann sich um einen Schrittmotor handeln. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 kann der Motor 30 ein Gehäuse (gebildet von den beiden gegenüberliegenden glockenförmi­ gen Teilen 54, 56), einen Stator 58, einen Rotor 60 und eine Welle 62 um­ fassen.

Die endseitigen glockenförmigen Teile 54, 56 sind als eine Einrichtung zum Tragen der Bauteile des Motors 30 vorgesehen, welche das Eindringen von Fremdstoffen oder anderen Stoffen in den Motor 30 und das Austreten von Materialien im Falle eines Versagens einer Komponente des Motors 30 verhin­ dern. Die endseitigen glockenförmigen Teile 54, 56 können aus unterschiedli­ chen Materialien hergestellt sein, welche übliche Metalle oder Kunststoff umfassen.

Der Stator 58 ist vorgesehen, um eine selektive inkrementelle Drehbewegung des Rotors 60 und der Welle 62 zu bewirken. Der Stator 58 ist an sich üblich und kann eine Mehrzahl von Laminierungen 64 aufweisen, welche aus einem Material hergestellt sind, welches eine relativ niedrige magnetische Reluktanz, wie Eisen, hat. Der Stator 58 kann um die Achse 26 zentriert sein und kann eine Mehrzahl von radial nach innen verlaufenden Statorpolen (nicht gezeigt) aufweisen, welche jeweils einen oder mehrere radial nach innen verlaufende Zähne (nicht gezeigt) hat. Wie an sich bekannt, können Phasenspulen (nicht gezeigt) um die Statorpole gewickelt sein, und sie können sequentiell erregt werden, um Magnetfelder um die Statorpole und ein relativ konstantes Dreh­ moment zu erzeugen, welches auf den Rotor 60 einwirkt.

Der Rotor 60 ist vorgesehen, um der Welle 62 ein Drehmoment zu erteilen. Der Rotor 60 ist von üblicher Bauart und kann eine Vielzahl von Laminierun­ gen aufweisen, welche aus einem Material mit einer relativ niedrigen magne­ tischen Reluktanz, wie Eisen, hergestellt sind. Der Rotor 60 ist radial innerhalb eines Stators 58 angeordnet und kann um die Achse 26 zentriert sein. Der Rotor 60 kann eine Mehrzahl von radial nach außen verlaufenden Rotorpolen (nicht gezeigt) aufweisen, welche jeweils einen oder mehrere nach außen verlaufende Zähne (nicht gezeigt) haben.

Die Welle 62 ist vorgesehen, um die erste Planetengetriebeanordnung 32 anzutreiben. Die Welle 62 ist von üblicher Auslegungsform und kann zur Ausführung einer Drehbewegung mit dem Rotor 60 gekoppelt sein. Insbeson­ dere kann die Welle 62 einen Keil (nicht gezeigt) umfassen, welche an einer Keilnut (nicht gezeigt) an dem Rotor 60 angeordnet ist. Die Welle 62 kann um die Achse 26 zentriert sein und jedes Ende der Welle 62 kann mit Hilfe von einem oder mehreren Lagern 66 drehbeweglich gelagert sein, welche in den endseitigen, glockenförmigen Teilen 54, 56 abgestützt sind.

Die ersten und die zweiten Planetengetriebeanordnungen 32, 34 sind als eine Einrichtung vorgesehen, welche der Ausgangswelle 36 in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Welle 62 eine vorbestimmte Verdrehung erteilt. Die Anord­ nung 32 kann ein treibendes Rad 68, ein Hohlrad 70, ein oder mehrere Plane­ tenräder 72 und einen Träger 74 umfassen. Die Anordnung 34 kann ein treibendes Rad 76, ein Hohlrad 70, ein oder mehrere Planetenräder 78 und einen Träger 80 umfassen.

Das treibende Rad 68 und das Hohlrad 70 sind vorgesehen, um den Plane­ tenrädern 72 eine Drehbewegung auf eine an sich übliche Art und Weise zu erteilen. Das treibende Zahnrad 68 ist an einem ersten Ende der Welle 62 angeordnet und kann um die Achse 26 zentriert sein. Das treibende Rad 68 dreht sich in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Welle fit und kann an der Welle 62 angebracht sein oder integral mit derselben ausgebildet sein. Das Hohlrad 70 ist radial außerhalb des treibenden Rades 68 angeordnet, und die Planetenräder 72 und der Träger 74 können zentrisch um die Achse 26 an­ geordnet sein. Das Hohlrad 70 kann auch radial außerhalb des treibenden Zahnrads 76, der Planetenräder 78 und des Trägers 80 angeordnet sein. Das Hohlrad 70 ist gegenüber einer Drehbewegung festgelegt und kann mit dem endseitigen, glockenförmigen Endteil 56 über eine Schraube, eine Bolzenver­ bindung oder eine andere Befestigungseinrichtung verbunden sein.

Die Planetenräder 72 sind vorgesehen, um dem Träger 74 in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Welle 72 eine vorbestimmte Verdrehung zu erteilen. Die Zahnräder 72 sind von üblicher Bauart und kämmen mit dem treibenden Rad 68 und dem Hohlrad 70. Die Zahnräder 72 sind auf einer ersten Seife des Trägers 74 und radial außerhalb des treibenden Rads 68 und radial innerhalb des Hohlrades 70 angeordnet. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungs­ form sind drei Planetenräder 72 in der ersten Planetengetriebeanordnung 32 vorgesehen. Es ist jedoch noch zu erwähnen, daß die Anzahl der Planetenrä­ der 72 variieren kann.

Der Träger 74 ist vorgesehen, um die Planetenräder 72 zu lagern und eine Drehkraft auf die zweite Planetengetriebeanordnung 34 zu übertragen. Der Träger 74 ist von üblicher Bauart. Der Träger 74 hat axial von dem treibenden Zahnrad 68 einen Abstand und kann um die Achse 6 zentriert sein. Der Träger 74 umfaßt eine oder mehrere axiale Verlängerungen 82, auf denen die Plane­ tenräder 72 gelagert sind.

Das treibende Zahnrad 76 ist zusammen mit dem Hohlrad 70 vorgesehen, um den Planetenrädern 78 eine Drehbewegung zu erteilen. Diese Auslegungsform ist üblich. Das treibende Zahnrad 76 dreht sich in Abhängigkeit von der Dreh­ bewegung des Trägers 80 und kann mit dem Träger 80 verbunden oder integral mit demselben ausgelegt sein. Das treibende Zahnrad 76 kann um die Achse 26 zentriert und auf einer zweiten Seite des Trägers 74 den Planetenrä­ dern 72 gegenüberliegend angeordnet sein.

Die Planetenräder 78 sind vorgesehen, um dem Träger 80 in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Trägers 74 eine vorbestimmte Verdrehung zu erteilen. Die Zahnräder 78 sind von üblicher Bauart und sind in Kämmeingriff mit dem treibenden Zahnrad 76 und dem Hohlrad 70. Die Zahnräder 68 sind radial außerhalb des treibenden Zahnrads 76 und radial innerhalb des Hohlrads 70 angeordnet. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind drei Planetenräder 78 in der zweiten Planetengetriebeanordnung 34 vorgesehen. Es sollte jedoch noch erwähnt werden, daß die Anzahl der Planetenräder 78 variieren kann.

Der Träger 80 ist vorgesehen, um die Planetenräder 78 zu lagern und der Ausgangswelle 36 eine Drehkraft zu erteilen. Der Träger 80 ist von üblicher Bauart. Der Träger 80 ist von dem treibenden Zahnrad 76 axial beabstandet und kann um die Achse 26 zentriert sein. Der Träger 80 kann eine oder mehrere axiale Verlängerungen 84 aufweisen, auf denen die Planetenräder 78 gelagert sind.

Die Ausgangswelle 36 ist vorgesehen, um die Zuganordnung 12 oder eine andere Einrichtung zum Steuern der Drosselanordnung zu beaufschlagen. Die Welle 36 ist von üblicher Bauart. Die Welle 36 kann um die Achse 26 zentriert sein und sich durch die Öffnung 46 in dem Abschnitt 42 des Gehäuses 28 erstrecken. Die Welle 36 dreht sich in Abhängigkeit einer Drehbewegung des Trägers 80. Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung kann die Welle 36 direkt mit dem Träger 80 gekoppelt sein oder integral mit dem Träger 80 ausgebildet sein. Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungs­ form nach der Erfindung ist eine Kupplungsanordnung 38 zwischen dem Träger 80 und der Welle 36 angeordnet, um eine selektive Verdrehung der Welle 36 in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Trägers 80 zu bewirken.

Wiederum Bezug nehmend auf Fig. 3 ist die Kupplung 38 vorgesehen, um selektiv ein Drehmoment vom Träger 80 der Getriebeanordnung 34 auf die Ausgangswelle 36 zu übertragen. Die Kupplung 38 kann eine Endplatte 86, eine Wellennabe 88, eine Kompressionsfeder 90, eine Wellenhülse 92, eine Endnabe 94, eine Eingangsnabe 96, einen Steuerbund 98, eine Wickelfeder 100, ein ringförmiges Spulengehäuse 102 und eine Spule 104 umfassen.

Die Endplatte 86 ist vorgesehen, um die lagemäßigen Zuordnungen der Komponenten der Kupplung 38 und der Betätigungsvorrichtung 14 insgesamt aufrechtzuerhalten. Die Endplatte 86 kann ringförmig ausgebildet sein und um die Achse 26 zentriert sein. Die Endplatte 86 kann aus einer Vielzahl von üblichen Materialien hergestellt sein, welche auch Pulvermetalle umfassen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann die Platte 86 eine oder mehrere axial ver­ laufende Bohrungen 106 umfassen, welche Bolzen, Schrauben oder andere Einrichtungen zum Befestigen der Platte 86 an dem Hohlrad 70 und dem endseitigen, glockenförmigen Teil 56 des Motors 30 aufweisen.

Die Wellennabe 88 stellt eine Eingriffsfläche für die Wickelfeder 100 bei der Betätigung der Kupplung 38 bereit. Die Wellennabe 88 ist von üblicher Aus­ legungsform und ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches eine relativ hohe magnetische Reluktanz hat. Die Nabe 88 ist ringförmig ausgelegt und kann um die Achse 26 zentriert sein. Die Nabe 88 ist mit der Welle 36 zur Ausführung einer Drehbewegung mit derselben gekoppelt.

Eine Feder 90 ist vorgesehen, um die Wellennabe 88 von der Eingangsnabe 96 weg vorzubelasten. Die Feder 90 ist von üblicher Bauart und kann aus einer Vielzahl von Materialien üblicher Art hergestellt werden, welche übliche Metalle oder Metallegierungen umfassen. Die Feder 90 kann an einem Ende mit der Wellennabe 88 und an dem zweiten Ende mit der Nabe 94 verankert sein.

Die Hülse 92 stellt eine Eingriffsfläche für den Steuerbund 98 bei der Betäti­ gung der Kupplung 38 bereit, und bei der Erregung der Spule 104 bildet sie einen Teil eines Magnetkreises, welcher den Bund 98 in Richtung des Ein­ griffszustandes mit der Hülse 92 anzieht. Die Hülse 92 ist von üblicher Bauart und ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches eine relativ niedrige magnetische Reluktanz hat. Die Hülse 92 ist ringförmig ausgebildet und radial außerhalb der Welle 36 angeordnet. Die Hülse 92 kann um die Achse 26 zentriert sein. Es ist noch zu erwähnen, daß diese Bauart der Hülse integral mit der Wellennabe 88 zur Bildung einer gemeinsamen Einheit ausge­ bildet sein kann.

Die Endnabe 94 bildet einen Teil eines Magnetkreises für die Übertragung eines magnetischen Flusses zwischen der Hülse 92 und dem Spulengehäuse 102. Die Nabe 94 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches eine relativ niedrige magnetische Reluktanz, wie Eisenpulver, hat. Die Nabe 94 ist ringförmige ausgebildet und kann um die Achse 26 zentriert sein. Die Nabe 94 ist radial außerhalb der Welle 36 und radial innerhalb des Spulengehäuses 102 angeordnet.

Die Eingangsnabe 96 stellt die Drehkraft zum Antreiben der Ausgangswelle 36 bereit. Die Nabe 96 ist vorzugsweise aus einem Material zusammengesetzt, welches eine relativ hohe magnetische Relunktanz hat. Die Nabe 96 verläuft von dem Träger 80 axial und dreht sich in Abhängigkeit von der Drehbewe­ gung des Trägers 80. Die Nabe 96 kann mit dem Träger 80 gekoppelt sein. Gemäß den Zielsetzungen nach der Erfindung jedoch kann die Eingangsnabe 96 alternativ integral mit dem Träger 80 (siehe Fig. 3 und 4) ausgelegt sein, um die Anzahl der Komponenten, die Abmessungen und die Kosten der Betätigungsvorrichtung 14 zu reduzieren. Die Nabe 96 ist von der Welle 36 und von der Wellennabe 88 axial beabstandet und kann um die Achse 26 zentriert sein.

Der Steuerbund 98 ist vorgesehen, um selektiv einen Reibschlußeingriff mit der Hülse 92 herzustellen und ist aus einem Material, wie Eisenpulver, herge­ stellt, welches eine relativ niedrige magnetische Relunktanz hat. Der Bund 98 ist ringförmig ausgelegt, kann um die Achse 26 zentriert sein und kann radial außerhalb der Eingangsnabe 96, der Feder 100, der Wellennabe 88 und der Welle 36 angeordnet sein. Der Bund 98 ist mit einem Ende der Feder 100 verbunden, während das andere Ende desselben mit der Eingangswelle 96 verbunden ist. In ähnlicher Weise wie die Eingangsnabe 96 ist der Bund 98 relativ zur Welle 36 drehbar.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist eine alternative bevorzugte Ausführungs­ form erläutert, bei der ein Steuerbund 98' vorgesehen sein kann. Der Bund 98' ist im radialen Querschnitt im wesentlichen L-förmig ausgebildet und hat einen radial nach außen verlaufenden, ringförmigen Flansch 108. Wie näher in der der vorliegenden Anmelderin gehörenden amerikanischen Patentanmeldung Ser. No. 09/023,525 angegeben ist, welche durch die Bezugnahme vollinhalt­ lich zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gehört, führt die Auslegung des Bundes 98' im Bezug zum Spulengehäuse 102 zu einer star­ ken magnetischen Anziehung zwischen dem Bund 98 und dem Gehäuse 102 bei der Erregung der Spule 104. Als Folge hiervon kann durch den Eingriffs­ zustand zwischen dem Bund 98 und der Welle 92 ein relativ großes Drehmo­ ment trotz eines niedrigen Energieverbrauchs der Spule 104 übertragen werden.

Die Wickelfeder 100 ist vorgesehen, um die Wellennabe 88 und die Eingangs­ nabe 96 bei dem Reibschlußeingriff der Hülse 92 und des Bundes 98 sicher in Eingriff zu halten. Die Feder 100 ist von üblicher Bauart und kann aus üblichen Materialien, wie einer Drahtsaite, ausgebildet sein. Die Feder 100 kann an einem Ende mit dem Träger 80 oder der Eingangsnabe 96 und an einem zweiten Ende mit dem Bund 98 durch erste und zweite Mitnehmerzapfen (nicht gezeigt) jeweils verbunden sein, welche in zugeordnete Ausnehmungen einge­ setzt werden können, welche in den Träger 80 oder die Eingangsnabe 96 und den Steuerbund 98 jeweils eingeschnitten sind.

Wiederum Bezug nehmend auf Fig. 3 ist ein Spulengehäuse 102 vorgesehen, um die Spule 104 aufzunehmen und einen Teil eines magnetischen Kreises für die Übertragung eines magnetischen Flusses innerhalb der Kupplung 38 zu bilden. Das Gehäuse 102 kann aus einem Material hergestellt sein, welches eine relativ niedrige magnetische Reluktanz, wie Eisenpulver, hat. Das Gehäu­ se 102 ist ringförmig ausgebildet und kann um die Achse 26 zentriert sein. Das Gehäuse 102 ist radial außerhalb der Hülse 92 angeordnet und kann integral mit der Endplatte 86 ausgebildet sein. Das Gehäuse 102 kann im radialen Querschnitt im wesentlichen L-förmig ausgebildet sein und einen radial nach innen verlaufenden, ringförmigen Flansch 110 haben. Wiederum Bezug neh­ mend auf Fig. 4 kann der Flansch 110 axial an den Flansch 108 des Bundes 98 angrenzen.

Die Spule 104 ist vorgesehen, um ein Magnetfeld zu erzeugen, und es wird ein magnetischer Flußkreis zwischen den magnetisch permeablen Komponen­ ten der Kupplung 38 erzeugt, wenn der Spule 104 Strom zugeführt wird. Die Spule 104 ist von üblicher Bauart und kann aus üblichen, bekannten Materia­ lien, wie Kupfer, hergestellt sein. Die Spule 104 ist in dem Gehäuse 102 angeordnet und die Spule 104 wird über das Gehäuse 102 von einer Energie­ quelle (nicht gezeigt) mit Strom versorgt.

Eine Betätigungsvorrichtung 14 nach der Erfindung stellt eine Verbesserung von üblichen Betätigungsvorrichtungen dar, welche bei Geschwindigkeits­ steuereinrichtungen eingesetzt werden. Die Getriebeanordnung der erfindungs­ gemäßen Betätigungsvorrichtung 14 führt zu einer Betätigungsvorrichtung 14, welche kleiner und kompakter als übliche Betätigungsvorrichtungen ausgelegt ist und die somit weniger Einbauraum als die üblichen Betätigungsvorrichtun­ gen in Anspruch nimmt. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 14 ist auch billiger und läßt sich mit geringerem Herstellungs- und Montageaufwand im Vergleich zu üblichen Betätigungsvorrichtungen erstellen.

Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung erläutert worden sind, ist die Erfindung natürlich nicht auf die dort beschrie­ benen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (18)

1. Betätigungsvorrichtung für eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung, welche folgendes aufweist:
einen Motor (30), welcher eine erste Welle (62) hat, welche sich von diesem weg erstreckt und die um eine erste Achse (26) angeord­ net ist;
ein erstes treibendes Zahnrad (68), welches in der Nähe eines Endes der ersten Welle (62) angeordnet ist;
ein Hohlrad (70), welches radial außerhalb des ersten treiben­ den Rades (68) angeordnet ist;
eine erste Planetengetriebeanordnung (32), welche radial au­ ßerhalb des ersten treibenden Zahnrads (68) und radial innerhalb des Hohlrades (70) angeordnet ist;
einen ersten Träger (74), an welchem die erste Planetengetrie­ beanordnung (32) gelagert ist;
ein zweites treibendes Zahnrad (76), welches auf einer Seite des ersten Trägers (74) angeordnet ist, welche dem ersten Planeten­ getriebe (32) gegenüberliegt;
eine zweite Planetengetriebeanordnung (34), welche radial au­ ßerhalb des zweiten treibenden Zahnrads (76) und radial innerhalb des Hohlrades (70) angeordnet ist;
einen zweiten Träger (80), auf welchem die zweite Planeten­ getriebeanordnung (34) gelagert ist; und
eine zweite Welle (36), welche sich in Abhängigkeit von der Drehbewegung des zweiten Trägers (80) dreht.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein Gehäuse (28) aufweist, von dem die zweite Welle (36) ausgeht, und daß das Gehäuse (28) erste, zweite und dritte Montageelemente (48, 50, 52) umfaßt.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie ferner eine zweite Planetengetriebeanordnung um­ faßt, welche mit dem ersten oder dem zweiten Träger (74, 80) gekop­ pelt ist.

4. Betätigungsvorrichtung für eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung, welche folgendes aufweist:
einen Motor (30), welcher eine erste Welle (62) hat, welche von diesem ausgeht, und um eine erste Achse (26) angeordnet ist;
ein erstes treibendes Zahnrad (68), welches in der Nähe eines Endes der ersten Welle (62) angeordnet ist;
ein Hohlrad (70), welches radial außerhaltj des ersten treiben­ den Zahnrads (68) angeordnet ist;
eine erste Planetengetriebeeinrichtung (32), welche radial au­ ßerhalb des ersten treibenden Zahnrads (68) und radial innerhalb des Hohlrades (70) angeordnet ist;
einen ersten Träger (74), auf dem die erste Planetengetriebean­ ordnung (32) gelagert ist;
ein zweites treibendes Zahnrad (76), welches auf einer Seite des ersten Trägers (74) angeordnet ist, welche der ersten Planetenge­ triebeanordnung (32) gegenüberliegt;
eine zweite Planetengetriebeeinrichtung (34), welche radial außerhalb des zweiten treibenden Zahnrads (76) und radial innerhalb des Hohlrades (70) angeordnet ist;
einen zweiten Träger (80), auf dem die zweite Planetengetrie­ beeinrichtung (34) gelagert ist;
eine zweite Welle (36); und
eine Kupplung (38), welche selektiv ein Drehmoment von dem zweiten Träger (80) auf die zweite Welle (36) überträgt.

5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein Gehäuse (28) aufweist, von dem die zweite Welle (36) ausgeht, und daß das Gehäuse (28) erste, zweite und dritte Montageelemente (48, 50, 52) umfaßt.

6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie ferner eine zweite Planetengetriebeanordnung um­ faßt, welche mit dem ersten oder dem zweiten Träger (74, 80) gekop­ pelt ist.

7. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (28) eine Eingangsnabe umfaßt, welche integral mit dem zweiten Träger (80) ausgebildet ist.

8. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (38) eine Wickelfeder (100) um­ faßt, welche mit dem zweiten Träger (80) verbunden ist.

9. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (38) folgendes umfaßt:
eine Eingangsnabe, welche sich von dem zweiten Träger (80) axial erstreckt;
eine Wickelfeder (100), welche mit der Eingangsnabe oder dem zweiten Träger (80) verbunden ist;
einen ringförmigen Steuerbund, welcher mit der Wickelfeder (100) verbunden ist;
eine Wellennabe, welche auf der zweiten Welle (36) zur Aus­ führung einer Drehbewegung mit derselben angebracht ist;
eine Wellenhülse, welche radial außerhalb eines Teils der Wel­ lennabe angeordnet ist; und
eine Einrichtung zum selektiven Andrücken des Steuerbunds in seinen Eingriffszustand mit der Wellenhülse.

10. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbund einen radial nach außen verlaufenden Flansch umfaßt.

11. Geschwindigkeitssteuereinrichtung, welche eine Betätigungsvorrich­ tung aufweist, welche folgendes umfaßt:
einen Motor (30), welcher eine erste Welle (62) hat, welche sich von diesem weg erstreckt und die um eine erste Achse (26) angeord­ net ist;
ein erstes treibendes Zahnrad (68), welches in der Nähe eines Endes der ersten Welle (62) angeordnet ist;
ein Hohlrad (70), welches radial außerhalb des ersten treiben­ den Rades (68) angeordnet ist;
eine erste Planetengetriebeanordnung (32), welche radial au­ ßerhalb des ersten treibenden Zahnrads (68) und radial innerhalb des Hohlrades (70) angeordnet ist;
einen ersten Träger (74), an welchem die erste Planetengetrie­ beanordnung (32) gelagert ist;
ein zweites treibendes Zahnrad (76), welches auf einer Seite des ersten Trägers (74) angeordnet ist, welche dem ersten Planeten­ getriebe (32) gegenüberliegt;
eine zweite Planetengetriebeanordnung (34), welche radial au­ ßerhalb des zweiten treibenden Zahnrads (76) und radial innerhalb des Hohlrades (70) angeordnet ist;
einen zweiten Träger (80), auf welchem die zweite Planeten­ getriebeanordnung (34) gelagert ist; und
eine zweite Welle (36), welche sich in Abhängigkeit von der Drehbewegung des zweiten Trägers (80) dreht; und
eine Einrichtung zum Steuern einer Drosselanordnung eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Drehbewegung der zweiten Welle (36).

12. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein Gehäuse (28) aufweist, von dem die zweite Welle (36) ausgeht, und daß das Gehäuse (28) erste, zweite und dritte Montageelemente (48, 50, 52) umfaßt.

13. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie ferner eine zweite Planetengetriebeanordnung um­ faßt, welche mit dem ersten oder dem zweiten Träger (74, 80) gekop­ pelt ist.

14. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kupplung (38) aufweist, welche selektiv ein Drehmoment von dem zweiten Träger (80) auf die zweite Welle (36) überträgt.

15. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (38) eine Eingangsnabe umfaßt, welche integral mit dem zweiten Träger (80) ausgebildet ist.

16. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kupplung (38) eine Wickelfeder (100) umfaßt, welche mit dem zweiten Träger (80) verbunden ist.

17. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (38) folgendes umfaßt:
eine Eingangsnabe, welche sich von dem zweiten Träger (80) axial erstreckt;
eine Wickelfeder (100), welche mit der Eingangsnabe oder dem zweiten Träger (80) verbunden ist;
einen ringförmigen Steuerbund, welcher mit der Wickelfeder (100) verbunden ist;
eine Wellennabe, welche auf der zweiten Welle (36) zur Aus­ führung einer Drehbewegung mit derselben angebracht ist;
eine Wellenhülse, welche radial außerhalb eines Teils der Wel­ lennabe angeordnet ist; und
eine Einrichtung zum selektiven Andrücken des Steuerbunds in seinen Eingriffszustand mit der Wellenhülse.

18. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbund einen radial nach außen verlaufenden Flansch umfaßt.