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Diese
Erfindung betrifft Getriebesteuereinrichtungen und im Besonderen
Steuermechanismen für
ein handgeschaltetes Planetengetriebe.
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Handschaltgetriebe
werden wieder in Betracht gezogen, da sie aufgrund der Verringerung
des Betrages an Fluidleistung, die erforderlich ist, um das automatisch
schaltende Planetengetriebe zu steuern, eine effizientere Kraftübertragung
liefern. Handgeschaltete Planetengetriebe werden wegen der geringeren
Kosten und Masse von Planetenrädern
im Vergleich mit Getrieben mit Vorgelegewelle in Betracht gezogen.
Wenn Planetengetriebe verwendet werden, ist es notwendig, zwei oder
mehr Drehmomentübertragungsmechanismen
im Wesentlichen gleichzeitig in Eingriff zu bringen, um ein nutzbares Antriebsübersetzungsverhältnis in
einer Planetenradanordnung zu erzeugen. Bei diesen herkömmlicheren
Automatikgetrieben sind die Drehmomentübertragungsmechanismen fluidbetätigte Einrichtungen,
die über
mehrere Ventile und elektronische Steuereinrichtungen gesteuert
werden. Dies erlaubt die selektive Betätigung und Rücknahme
der Betätigung
der Drehmomentübertragungsmechanismen.
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Handgeschaltete
Planetengetriebe wenden jedoch Drehmomentübertragungsmechanismen vom Synchronisiereinrichtungstyp
an, die mechanischer Natur sind und im Allgemeinen durch eine Schaltstange
gesteuert werden, die der Steuerung durch den Bediener unterliegt.
In handgeschalteten Planetengetrieben ist es notwendig, zwei Synchronisiereinrichtungen
in Eingriff zu bringen und/oder außer Eingriff zu bringen, um
ein Antriebsübersetzungsverhältnis über eine
Planetenradanordnung herzustellen. Ein mechanischer Schaltsteuermechanismus
ist beispielsweise in
EP
11 22 468 B1 gezeigt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten
Schaltmechanismus für
ein handgeschaltetes Planetengetriebe bereitzustellen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wendet der Schaltmechanismus mehrere Plattenelemente
an, in denen Schlitzöffnungen
ausgebildet sind, um eine oder mehrere Schaltstangen zu steuern.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist eines der Plattenelemente eine
Neutral-Platte, die die Schaltstangen vor dem Schalten von einem
Gang zu einem anderen in einer Neutral-Stellung hält.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist jedes der Plattenelemente eine
Oberflächenanordnung
auf, die alle Platten zwischen der geschalteten Platte und der Neutral-Platte nach
oben bewegen wird, um die Steuerstangen von der Neutral-Platte zu
lösen.
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Gemäß einem
zusätzlichen
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Oberflächenanordnungen
längliche
Vertiefungen, die in jedem Plattenelement ausgebildet sind.
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Gemäß einem
noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung greifen die Platten
an den Oberflächenanordnungen
ineinander.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist jede der Platten
einen Steuerschlitz für
jede der Schaltstangen auf, die notwendig sind, um die Synchronisiereinrichtungen
eines handgeschalteten Planetengetriebes zu steuern.
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Gemäß einem
noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist jeder der
Steuerschlitze einen Neutral-Schlitz und einen zu dem Neutral-Schlitz rechtwinkligen
Schlitz auf.
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Gemäß einem
zusätzlichen
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird jeder der rechtwinkligen
Schlitze für
eine fortgesetzte Neutralsteuerung oder für eine Schaltsteuerung für eine der
Schaltsteuerstangen sorgen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Kraftübertragung, die ein handgeschaltetes
Planetengetriebe beschreibt, das in der Lage ist, sechs Vorwärtsgänge und
einen Rückwärtsgang
bereitzustellen.
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2 ist
eine schematische Darstellung eines Teils des Schaltsteuermechanismus,
der die Platten in einer Neutral-Stellung zeigt.
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3 ist
eine Ansicht ähnlich
wie 2, bei der eine der Steuerplatten aus der Neutral-Stellung
in eine Arbeitsstellung bewegt worden ist.
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4 ist
eine schematische Darstellung der Schlitzanordnung in der Rückwärts-Schaltsteuerplatte
für den
Rückwärts-Schaltsteuermechanismus.
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5 ist
eine schematische Darstellung der Schlitzanordnung für die 1-2-Schaltsteuerplatte
des Schaltsteuermechanismus.
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6 ist
eine schematische Darstellung der Schlitzanordnung für die 2-4-Schaltsteuerplatte
des Schaltsteuermechanismus.
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7 ist
eine schematische Darstellung der Schlitzanordnung für die 5-6-Schaltsteuerplatte
des Schaltsteuermechanismus.
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8 ist
eine schematische Darstellung der Schlitzanordnung, die die 5-6-Schaltsteuerplatte
relativ zu den gestapelten Steuerplatten in die Schaltübersetzungsverhältnisstellung
bewegt zeigt.
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9 ist
eine schematische Darstellung der Schlitzanordnung für die 5-6-Steuerplatte,
wobei die Steuerplatte in die Stellung des sechsten Übersetzungsverhältnisses
verschoben ist.
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10 ist
eine schematische Darstellung einer alternativen Anordnung für den Schaltsteuermechanismus.
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11 ist
eine Teilansicht der in 10 gezeigten
Anordnung, die einen Abschnitt des Schaltsteuermechanismus beschreibt.
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In
den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in allen Ansichten
die gleichen oder entsprechenden Teile darstellen, ist in 1 eine
Kraftübertragung 10 gezeigt,
die einen herkömmlichen Motor 12,
eine herkömmliche,
selektiv betreibbare Antriebskupplung oder einen Drehmomentübertragungsmechanismus 14 und
eine Planetenradanordnung 16 umfasst. Die Planetenradanordnung 16 umfasst
zwei Planetenradsätze 18 und 20,
die kombiniert sind, um eine Planetenradanordnung zu bilden.
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Der
Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenrad 22, ein
Hohlrad 24 und eine Planetenträgeranordnung 26, die
mehrere Planetenräder 28 aufweist,
die drehbar an einem Planetenträger 30 montiert
und in kämmender
Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 22 als auch dem Hohlrad 24 angeordnet
sind.
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Das
Sonnenrad 22 steht in kontinuierlicher Verbindung mit einem
Teil eines Getriebegehäuses 32 und
ist daher kontinuierlich feststehend gehalten. Das Hohlrad 24 ist
mit einer Antriebswelle 34 verbunden, die auch mit der
Antriebskupplung oder dem Drehmomentübertragungsmechanismus 14 verbunden
ist. Der Planetenträger 30 steht
in Antriebsverbindung mit einem mechanischen Drehmomentübertragungsmechanismus
oder einer Synchronisiereinrichtung 36 und auch mit einem
mechanischen Drehmomentübertragungsmechanismus
oder einer Synchronisiereinrichtung 38. Die Antriebswelle 34 steht in
Antriebsverbindung mit einem mechanischen Drehmomentübertragungsmechanismus
oder einer Synchronisiereinrichtung 40.
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Sämtliche
mechanischen Drehmomentübertragungsmechanismen 36, 38 und 40 sind
herkömmliche
Schaltmechanismen vom Synchronisiereinrichtungstyp, die in der Technik
allgemein bekannt sind. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 36 und 40 sind
rotierende Drehmomentübertragungsmechanismen,
die im Allgemeinen als Kupplungen bezeichnet werden. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 38 ist
eine Synchronisiereinrichtung mit zwei Aufgaben und stellt einen
rotierenden Drehmomentübertragungsmechanismus
bereit, wenn er mit dem Planetenträger 30 verbunden ist,
und einen feststehenden Drehmo mentübertragungsmechanismus oder
eine Bremse, wenn er mit dem Getriebegehäuse 32 verbunden ist.
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Der
Planetenradsatz 20 ist ein Zahnradsatz, der gewöhnlich als
Ravigneaux-Zahnradsatz bezeichnet wird. Dieser Zahnradsatz 20 umfasst
zwei Sonnenräder 42 und 44,
ein Hohlrad 46 und eine Planetenträgeranordnung 48. Die
Planetenträgeranordnung 48 umfasst
mehrere lange Planetenräder 50 und
mehrere kurze Planetenräder 52.
Die langen Planetenräder 50 kämmen kontinuierlich
mit dem Sonnenrad 42 und dem Hohlrad 46. Die kurzen
Planetenräder 52 kämmen kontinuierlich
zwischen dem Sonnenrad 44 und den langen Planetenrädern 50.
Fachleute werden erkennen, dass die planetenartige Verbindung zwischen
dem Sonnenrad 42 und dem Hohlrad 46 eine einfache
Planetenradverbindung ist, während
die Verbindung zwischen dem Sonnenrad 44 und dem Hohlrad 46 eine
zusammengesetzte Verbindung ist.
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Das
Hohlrad 46 steht in kontinuierlicher Antriebsverbindung
mit einer Getriebeabtriebswelle 54, die wiederum verbunden
ist, um die Fahrzeugräder auf
allgemein bekannte Weise anzutreiben. Die Planetenräder 50 und 52 sind
an einem Planetenträger 56 drehbar
montiert, der in Antriebsverbindung mit einem Teil des mechanischen
Drehmomentübertragungsmechanismus 40 steht
und auch mit einem Teil eines mechanischen Drehmomentübertragungsmechanismus
oder einer Synchronisiereinrichtung 58 in Antriebsverbindung
steht. Der mechanische Drehmomentübertragungsmechanismus 58 ist
eine Drehmomentübertragungseinrichtung
vom Synchronisiereinrichtungstyp, der dazu dient, selektiv den Planetenträger 56 mit
dem Getriebegehäuse 32 zu
verbinden, und arbeitet daher als Bremse.
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Bekanntlich
weisen Synchronisiereinrichtungen einen Neutral-Zustand und zumindest
einen aktiven Zustand auf. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 36, 40 und 58 weisen
alle einen Neutral-Zustand
und einen aktiven Zustand auf. Im aktiven Zustand des Drehmomentübertragungsmechanismus 36 steht
der Planetenträger 30 in
Antriebsverbindung mit dem Sonnenrad 44. Im aktiven Zustand des
Drehmomentübertragungsmechanismus 40 steht
die Antriebswelle 34 in Antriebsverbindung mit dem Planetenträger 56.
Im aktiven Zustand des Drehmomentübertragungsmechanismus 58 steht
der Planetenträger 56 mit
dem feststehenden Gehäuse 32 in
Verbindung. Es ist offensichtlich, dass die Drehmomentübertragungsmechanismen 40 und 58 nicht gleichzeitig
in Eingriff stehen können.
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Der
Drehmomentübertragungsmechanismus 38 ist
eine Synchronisiereinrichtung mit drei Stellungen, die zwei aktive
Stellungen und eine Neutral-Stellung umfassen. In einer aktiven
Stellung stellt die Synchronisiereinrichtung 38 eine Antriebsverbindung
zwischen dem Planetenträger 30 und
dem Sonnenrad 42 bereit. In einer anderen aktiven Stellung stellt
die Synchronisiereinrichtung oder der Drehmomentübertragungsmechanismus 38 eine
Bremsverbindung zwischen dem Sonnenrad 42 und dem Getriebegehäuse 32 bereit.
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Die
Synchronisiereinrichtung 36 weist zwei Stellungen A und
B auf, wobei A die Neutral-Stellung und B die Stellung der Antriebsverbindung
ist. Die Synchronisiereinrichtung 38 weist drei Stellungen
A, B und C auf, wobei C die Neutral-Stellung ist, A die Bremsstellung
ist und B die rotierende Antriebsverbindung ist. Die Synchronisiereinrichtung 40 weist zwei
Stellungen A und B auf, wobei A die Neutral-Stellung ist und B die
Antriebsstellung ist, die die Antriebswelle 34 mit dem
Planetenträger 56 in
Verbindung bringt. Die Synchronisiereinrichtung 58 weist zwei Zustände A und
B auf, wobei B der Neutral-Zustand ist und A der Bremszustand ist,
bei welchem der Planetenträger 56 mit
dem Getriebegehäuse 32 in
Verbindung steht. Die Synchronisiereinrichtungen 36, 40 und 58 werden
immer von Neutral in eine Betriebsrichtung geschaltet bzw. verschoben,
während die
Synchronisiereinrichtung 38 von Neutral zu einem Betriebszustand
auf einer von beiden Seiten von Neutral geschaltet oder verschoben
wird.
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In 2 ist
schematisch ein Teil eines Schaltsteuermechanismus gezeigt, der
vier Steuerschaltplatten 60, 62, 64 und 66 und
eine Neutral-Platte 68 umfasst. Die Neutral-Platte 68 ist
in der Querrichtung feststehend gehalten und kann sich vertikal entlang
eines Paares Stifte oder Zapfen 70 und 72 bewegen.
Die Platte 68 wird durch Federn 74 und 76 nach
unten gedrängt.
Die Platte 60 ist die Rückwärts-Platte,
die Platte 62 ist die 1-2-Schaltsteuerplatte, die Platte 64 ist
die 3-4-Schaltsteuerplatte und die Platte 66 ist die 5-6-Schaltsteuerplatte.
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In 2 ist
auch eine Schaltsteuerstange 78 gezeigt, die für die vier
Schaltsteuerstangen typisch ist, die notwendig sind, um die vier
Synchronisiereinrichtungen 36, 38, 40 und 58 zu
betätigen.
Die Schaltsteuerstange 78 ist in die Richtung des Pfeils
D bewegbar und umfasst einen vertikalen oder aufrechten Stiftabschnitt 80,
der mit jeder der Platten 60, 62, 64, 66 und 68 in
Eingriff steht. Der Eingriff mit der Platte 68 erfolgt
mittels einer kreisförmigen Öffnung 82.
Es ist auch eine weitere kreisförmige Öffnung 84 zu
sehen, die die Öffnung
für den
Eingriff eines Stiftelements 86 einer anderen, nicht gezeigten
Steuerstange ist.
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Wie
es in 3 zu sehen ist, ist die Schaltsteuerplatte 66,
die die 5-6-Steuerplatte ist, aus der in 2 gezeigten
Neutral-Stellung in die Stellung des fünften Übersetzungsverhältnisses
bewegt worden. Jede der Platten 60, 62, 64, 66 und 68 weist
zwei sich in Längsrichtung
erstreckende Vertiefungen oder Oberflächenmerkmale 87 und 88 auf.
Wie es in 2 zu sehen ist, sind diese Vertiefungen 87 und 88 ausgerichtet
oder greifen ineinander, so dass die Platten im Wesentlichen in
Kontakt gestapelt sind. Wenn jedoch eine der Platten, wie es in 3 gezeigt
ist, die Platte 66, seitlich bewegt wird, bewegen sich
die Vertiefungen 87 und 88 seitlich mit dieser
Platte, während
die übrigen
Vertiefungen relativ zu der Platte 66 vertikal bewegt werden.
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Die
Platten 60, 62, 64 und 68 werden,
wie es in 3 zu sehen ist, über einen
Abstand des Doppelten der Höhe
der Vertiefungen 87 und 88 bewegt. Wenn sich die
Platte 66 seitlich bewegt, bewegen sich die Vertiefungen 87 und 88 aus
jeweiligen feststehenden Steuervertiefungen 90 und 92 heraus
und heben daher alle Platten um eine Höhe der Vertiefung an. Auch
während
dieser seitlichen Bewegungen stoßen die Vertiefungen 87 und 88 der
Platte 64 an einer flachen Oberfläche an der Platte 66 an,
die daher ebenfalls vertikal über
die Höhe
der Vertiefungen 87 und 88 bewegt wird. Somit
wird der Stapel aus Platten oberhalb der Platte 66 vertikal über eine Distanz
bewegt, die gleich der doppelten Höhe der Vertiefungen ist.
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Diese
vertikale Bewegung löst
die Steuerstifte für
die Steuerstangen von den Öffnungen
in der Neutral-Platte 68 und wird dadurch zulassen, dass sich
die Steuerstangen relativ zu der Neutral-Platte bewegen und dadurch
das Schalten der Synchronisiereinrichtungen 36, 38, 40 bzw. 58 steuern.
Die Steuerstange 78 dient dazu, den Betrieb der Synchronisiereinrichtung 36 zu
steuern und wird daher mit der 1-2-Schaltplatte 60 und
der 3-4-Schaltplatte 64 bewegt.
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4 ist
eine Darstellung der Rückwärts-Platte 60.
Die Rückwärts-Platte 60 weist,
wie jede der Steuerplatten, vier Steuerschlitze 94, 96, 98 und 100 auf.
Der Steuerschlitz 94 weist einen Neutral-Schlitzabschnitt 102 auf,
der Steuerschlitz 96 weist einen Neutral-Schlitzabschnitt 104 auf,
der Steuerschlitz 98 weist einen Neutral-Schlitzabschnitt 106 auf,
und der Steuerschlitz 100 weist einen Neutral-Schlitzabschnitt 108 auf.
Jeder der Steuerschlitze 94, 96, 98 und 100 weist
auch jeweilige Schaltsteuerschlitze 110, 112, 114 und 116 auf.
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Wie
es in 4 zu sehen ist, befindet sich der Steuerschlitz 80 in
dem Schlitz 96, der der Steuerschlitz für die Synchronisiereinrichtung 36 ist.
Der Steuerschlitz 94 beherbergt den Steuerstift 86,
der Steuerschlitz 98 beherbergt einen Steuerstift 118, und
der Steuerschlitz 100 beherbergt einen Steuerstift 120.
Der Steuerstift 86 dient dazu, die Synchronisiereinrichtung 40 zu
steuern. Der Steuerstift 118 dient dazu, die Synchronisiereinrichtung 38 zu
steuern. Der Steuerstift 120 dient dazu, die Synchronisiereinrichtung 58 zu
steuern. Wenn die Platte 60 in die Richtung des Pfeils
R bewegt wird, werden die Stifte 86 und 80 in
dem Schlitz 110 und in den Neutral-Schlitzen 102 und 104 bleiben.
Jedoch werden sich die Stifte 118 und 120 in den
Schlitzen 114 und 116 nach rechts bewegen. Dies
wird eine Betätigung der
Synchronisiereinrichtungen 38 und 58 hervorrufen.
Die Synchronisiereinrichtung 58 wird den Träger 56 an
einer Stelle 58B (1) festlegen,
und die Synchronisiereinrichtung 38 wird den Träger 30 mit dem
Sonnenrad 42 verbinden. Dies wird einen Rückwärts-Antrieb
zwischen dem Sonnenrad 42 und dem Hohlrad 46 und
daher mit der Abtriebswelle 54 herstellen.
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In 5 sind
die Schlitze 94A, 96A, 98A und 100A der
Schaltsteuerplatte 62 gezeigt. Der Schlitz 94A richtet
sich in der Neutral-Stellung
mit dem Schlitz 94 aus, der Schlitz 96A richtet
sich in der Neut ral-Stellung mit dem Schlitz 96 aus, der
Schlitz 98A richtet sich in der Neutral-Stellung mit dem
Schlitz 98 aus, und der Schlitz 100A richtet sich
in der Neutral-Stellung mit dem Schlitz 100 aus. Die Platte 62 wird
jedes Mal dann betätigt,
wenn ein Schalten von Neutral nach Eins oder von Neutral nach Zwei
gewünscht
wird. Für
ein Schalten in den ersten Gang wird die Platte 62 nach
unten verschoben, wie es in 5 zu sehen
ist, und für
den zweiten Gang wird die Platte 62 nach oben verschoben,
wie es in 5 zu sehen ist, und zwar in
die Richtung des Pfeils E.
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Das
Verschieben der Platte 62 wird erzwingen, dass sich die
Platten 60 und 68 nach oben bewegen, wodurch die
Stifte 80, 86, 118 und 120 gelöst werden.
Die Betätigung
der Platte 62 nach unten in die Richtung des Pfeils E wird
bewirken, dass sich der Stift 80 in dem Schlitz 96A nach
rechts bewegt, und wird auch bewirken, dass sich der Stift 120 in dem
Schlitz 100A nach rechts bewegt. Dies wird eine Betätigung der
Synchronisiereinrichtungen 36 und 58 bewirken,
während
die Synchronisiereinrichtungen 38 und 40 in der
Neutral-Stellung festgehalten werden, wie dies durch die Schlitze 94A und 98A sowie durch
die Neutral-Schlitze 102 und 106 gesteuert wird.
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Bei
einer Betätigung
der Platte 62 in die Stellung des zweiten Übersetzungsverhältnisses,
das heißt
nach oben, wie durch Pfeil E dargestellt, wird der Stift 80 in
dem Schlitz 96A nach rechts bewegt, und der Stift 120 wird
in dem Schlitz 100A nach links bewegt. Durch die Betätigung des
Stiftes 80 wird die Synchronisiereinrichtung 36 wieder
in Eingriff gebracht, um eine Antriebsverbindung an einer Stelle 36B herzustellen,
und die Synchronisiereinrichtung 58 wird betätigt, um
eine Bremsverbindung zwischen dem Gehäuse 32 und der Stellung 58C bereitzustellen.
Die Stifte 118 und 86 werden wieder durch die Schlitze 94A und 98A und
die Neutral-Schlitze 102 und 106 in der Neutral-Stellung
gehalten.
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Die
Schlitzanordnung der 3-4-Schaltsteuerplatte 64 ist in 6 gezeigt.
In der 3-4-Schaltsteuerplatte 64 sind Schlitze 94B, 96B, 98B und 100B ausgebildet,
die in einer Neutral-Stellung mit den Schlitzen 94, 94A, 96, 96A, 98, 98A und 100, 100A ausgerichtet
sind. Die 3-4-Schaltsteuerplatte 64 wird
durch den Steuermechanismus betätigt,
wenn der Bediener wünscht,
entweder das dritte Vorwärts-Drehzahlverhältnis oder
das vierte Vorwärts-Drehzahlverhältnis herzustellen.
Um das dritte Vorwärts-Drehzahlverhältnis herzustellen,
wird die Platte 64 nach unten in die Richtung des Pfeils
F bewegt, so dass der Stift 80 sich in dem Schlitz 96B nach
rechts bewegen wird, der Stift 118 sich in dem Schlitz 98B nach
rechts bewegen wird, und die Stifte 120 und 86 in
der Neutral-Stellung
bleiben werden. Wenn sich die Stifte 80 und 118 nach
rechts bewegen, werden sie auch entlang der Neutral-Ebene in den
jeweiligen Neutral-Schlitzen 104 und 106 der Platten 60, 62 und 66 festgehalten.
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Wenn
die Platte 64 nach oben in die Richtung des Pfeils F betätigt wird,
wird das vierte Vorwärts-Drehzahlverhältnis hergestellt.
Während
der Betätigung
der Platte 64 nach oben relativ zu den anderen Platten
in dem Stapel wird der Stift 86 entlang des Schlitzes 94B nach
rechts bewegt werden, der Stift 80 wird entlang des Schlitzes 96B nach
rechts bewegt werden, der Stift 80 wird entlang des Schlitzes 96B nach
rechts bewegt werden, und die Stifte 118 und 120 werden
in der Neutral-Stellung
bleiben, wie sie durch die Schlitze 98B, 100B, 106 und 108 gesteuert
wird. Während
dieser Betätigung
wird die Synchronisiereinrichtung 40 betätigt werden,
um die Antriebswelle 34 mit dem Planetenträger 56 in
Eingriff zu bringen, und wird die Synchronisiereinrichtung 36 betätigen, um
den Planetenträger 30 mit
dem Sonnenrad 44 in Eingriff zu bringen. Dies wird zwei Vorwärts-Antriebsrotationen
für den
Ravigneaux- Planetenradsatz 20 erzeugen,
was zu einer Vorwärtsdrehung
der Abtriebswelle 54 führen
wird.
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Die
Schlitzanordnung der 5-6-Schaltsteuerplatte 66 ist in 7 gezeigt.
Die Platte 66 wird nach unten in die Richtung des Pfeils
G in die fünfte
Stellung und nach oben in die Richtung des Pfeils G aus der Neutral-Stellung
in die sechste Stellung bewegt.
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Wenn
die Platte 66 in die fünfte
Stellung nach unten bewegt wird, wie es in 8 gezeigt
ist, wird der Stift 86 durch den Schlitz 94C nach
rechts bewegt, während
er in dem Neutral-Schlitz 102 bleibt. Der Stift 118 wird
in dem Schlitz 98C nach rechts bewegt, während er
in dem Neutral-Schlitz 106 bleibt. Dies führt zu einem
Eingriff der Synchronisiereinrichtung 40 zwischen der Antriebswelle 34 und
dem Planetenträger 56,
was ebenfalls bei dem vierten Übersetzungsverhältnis vorgenommen
wurde, und zur Betätigung
der Synchronisiereinrichtung 38, um den Planetenträger 30 mit
dem Sonnenrad 42 in Verbindung zu bringen.
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Wie
bei dem vierten Gang wird dies zwei Vorwärts-Eingangsantriebe für den Ravigneaux-Planetenradsatz 20 liefern,
was zu einer Vorwärtsdrehung der
Abtriebswelle 54 führt.
Während
des Eingriffs in dem fünften Übersetzungsverhältnis wird
der Stift 80 mit der nach unten in die Richtung des Pfeils
G bewegten Platte 66 durch die Schlitze 96C und 104 in einer
Neutral-Stellung festgehalten, und der Stift 120 wird durch
die Schlitze 100C und den Neutral-Schlitz 108 in
der Neutral-Stellung
festgehalten.
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Wie
es in 9 zu sehen ist, ist die Platte 66 relativ
zu dem Plattenstapel in die Richtung des Pfeils G nach oben bewegt
worden, so dass der Stift 86 durch die Wechselwirkung der
Schlitze 94C und 102 nach rechts bewegt ist, und
der Stift 120 ist durch die Wechselwirkung der Schlitze 100C und 108 nach links
bewegt, während
die Stifte 80 und 118 durch die Wechselwirkung
ihrer jeweiligen Schlitze 96C, 104 und 98C, 106 in
der Neutral-Stellung bleiben.
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Die
Betätigung
der Platte 66 nach oben in die Richtung des Pfeils G wird
dazu führen,
dass der Stift 118 in die Neutral-Stellung zurückgeführt wird,
während
der Stift 120 nach links bewegt wird. Der Stift 120 betätigt die
Synchronisiereinrichtung 58, um eine fahrzeugfeste Verbindung
an dem Sonnenrad 42 bereitzustellen, während die Synchronisiereinrichtung 38 in
die Neutral-Stellung zurückgeführt wird,
wodurch der Planetenträger 30 von
dem Sonnenrad 42 getrennt wird. Bei feststehend gehaltenem
Sonnenrad 42 und durch die Antriebswelle 34 über die
Synchronisiereinrichtung 40 angetriebenem Planetenträger 56 wird
der Ravigneaux-Zahnradsatz 20 in einen hohen Overdrive-Zustand
gebracht, wodurch sich eine Vorwärtsdrehung
der Abtriebswelle 54 ergibt.
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Eine
alternative Ausführungsform
eines Schaltsteuermechanismus 200 ist in 10 gezeigt. Bei
dem Schaltsteuermechanismus 200 greifen mehrere rohrförmige Elemente 202, 204, 206 und 208 ineinander
und umgeben das Getriebe, das nicht gezeigt ist. Jedes der rohrförmigen Elemente 202, 204, 206 und 208 weist
jeweilige Steuerverbindungseinrichtungen 210, 212, 214 bzw. 216 auf.
Die Steuerverbindungseinrichtungen weisen jeweilige Schlitzabschnitte 220, 222, 224 bzw. 226 auf.
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Ein
herkömmlicher
Schaltsteuermechanismus mit einem Stangenende ist zwischen den Schlitzen 220, 222, 224 und 226 betätigbar,
um festzulegen, welches der rohrförmigen Elemente 202, 204, 206 und 208 durch
den Steuermechanismus betätigt wird.
In jedem der rohrförmigen
Elemente 202, 204, 206 und 208 sind
Schlitze ausgebildet, wobei in 10 ein
Satz der Schlitze gezeigt ist. Die Schlitzanordnungen sind im Wesentlichen
identisch mit den oben in den 4 bis 7 gezeigten
Schlitzanordnungen. Die Drehung der rohrförmigen Elemente 202, 204, 206 und 208 führt zu einer ähnlichen
Bewegung von Steuerstiften 80, 86, 118 und 120 und
dadurch zu einer Betätigung
der Synchronisiereinrichtungen 36, 38, 40 und 58.
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Es
ist festzustellen, dass eine ähnliche
Art von Steuermechanismen wie die, die in 11 gezeigt
ist, angewandt werden kann, um die Platten 60, 62, 64 und 66 zu
betätigen.
Es sollte nun ersichtlich sein, dass ein herkömmliches Handschaltgestänge mit
einem Stift 228 betreibbar ist, um in den Schlitzen 220, 222, 224 und 226 in
Eingriff zu stehen, und zwischen Ost und West zur Herstellung einer
Schlitzauswahl und zwischen Nord und Süd zur Herstellung einer Zahnradauswahl
betätigbar
ist, indem das jeweilige rohrförmige
Element 202, 204, 206 oder 208 gedreht
wird. Dies ist bei handschaltbaren Getriebesteuereinrichtungen ein
normales Schaltmuster. Eine ähnliche
Steuereinrichtung kann angewandt werden, um die Platten 60, 62, 64 und 66 vor
und zurück
und quer zu betätigen,
wie es von dem Bediener erwünscht
ist, um das Zahnradübersetzungsverhältnis in
dem Fahrzeuggetriebe zu steuern. Fachleute werden sich darüber im Klaren
sein, dass, falls es erwünscht
ist, ein herkömmlicher
handschaltbarer Steuermechanismus (d. h. eine Stange oder ein Gestänge oder
ein flexibles Druck-Zug-Kabel) angewandt werden können, um
eine Handsteuerung des Getriebes zuzulassen. Alternativ kann ein
herkömmliches
hydraulisch betätigtes
System oder ein herkömmliches
elektrisch betätigtes
System oder ein herkömmliches
elektrohydraulisch betätigtes
System angewandt werden.
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Es
sollte Fachleuten klar sein, dass dieser Schaltmechanismus auf andere
Planetenradanordnungen mit irgendeiner Anzahl von Vorwärts- oder Rückwärtsgängen angewandt
werden kann, wobei der einzige Unterschied die erforderliche Anzahl
von Platten und die spezifische Richtung der Schlitze wäre, um die
gewünschte
Schaltstangenbewegung für jedes
besondere Übersetzungsverhältnis bereitzustellen.
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Ein
Schaltmechanismus für
ein handschaltbares Planetenradgetriebe weist mehrere Steuerelemente
auf. Jedes Steuerelement weist eine Schlitzanordnung für jede darin
definierte Schaltstange auf. Die Schlitzanordnungen sind zwischen
den Platten ausgerichtet, und ein Stiftelement ist in jede der Schlitzanordnungen
eingesetzt. Eine Betätigung
von einer beliebigen der Platten erzeugt eine Bewegung von zwei
oder mehreren der Stiftelemente. Die Stiftelemente sind bei einer
Bewegung betätigbar,
um den Eingriff der in einem Lastschaltgetriebe angeordneten Synchronisiereinrichtungen
auszuwählen.
Die Synchronisiereinrichtungen stellen Antriebsübersetzungsverhältnisse
zwischen der Antriebswelle für das
Getriebe und der Abtriebswelle für
das Getriebe her.