DE102010005624A1 - Power device for transmission of rotary motion in vehicle, has actuator providing rotary motion of body, delimiting chambers communicating with actuator, and inlet valve bodies fixed with fixed elements - Google Patents

Power device for transmission of rotary motion in vehicle, has actuator providing rotary motion of body, delimiting chambers communicating with actuator, and inlet valve bodies fixed with fixed elements Download PDF

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Abstract

The device has a body (101) twisted firmly with a fixed element (100), and another body (201) twisted firmly with another fixed element (200). An actuator (300) provides rotary motion of the latter body (201). Delimiting chambers communicate with the actuator. Inlet valve bodies are fixed with the fixed elements. The former fixed element (100) includes outlet valve bodies forming an exhaust port for each delimiting chamber. An independent claim is also included for a vehicle equipped with a gearbox and a power device.

Description

Bereich der ErfindungField of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Servovorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung von einem um eine Drehachse drehbaren ersten Körper auf einen um dieselbe Drehachse drehbaren zweiten Körper.object The present invention is a servo device for transmission a rotational movement of a rotatable about a rotation axis first Body on a rotatable about the same axis of rotation second Body.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In vielen Fällen, in denen eine manuell initiierte Drehbewegung übertragen werden soll, besteht Bedarf, die Drehung zu erleichtern, wenn die Drehung auf einen Widerstand stößt. Dieser Bedarf besteht auch dann, wenn der Drehwiderstand nicht sehr groß ist, so dass er mit manueller Kraft überwunden werden kann. Auch bei geringem Drehwiderstand kann es angebracht sein, die Drehung zu erleichtern, wenn es sich um eine Bewegung handelt, die oft wiederholt wird. Ein Zusammenhang, in dem dies in Frage kommt, ist beispielsweise das Ein- und Auslegen von Gängen bei einem Kraftfahrzeuggetriebe. Die vorliegende Erfindung ist speziell, aber nicht ausschließlich, für eine solche Anwendung bei einem Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen.In many cases where a manually initiated rotary motion is transmitted there is a need to facilitate the rotation when the Rotation encounters a resistance. This need exists even if the rotational resistance is not very high, so that it can be overcome with manual force. Even with low rotational resistance, it may be appropriate to turn if it is a movement that repeats often becomes. A context in which this is possible, for example, is the installation and design of gears in a motor vehicle transmission. The present invention is particularly, but not exclusively, for such an application in a motor vehicle transmission intended.

Beispiele für Servovorrichtungen, die dazu dienen, Gangschaltbewegungen zu erleichtern, oder für damit vergleichbare Aufgaben vorgesehen sind, sind in US 3,151,718 , US 4,065,982 und DE 21 26 910 enthalten. Die bekannten Vorrichtungen sind jedoch recht kompliziert und nicht direkt für eine Drehbewegungsverstärkung geeignet.Examples of servo devices which serve to facilitate gearshift movements, or for which comparable tasks are provided, are disclosed in US Pat US 3,151,718 . US 4,065,982 and DE 21 26 910 contain. However, the known devices are quite complicated and are not directly suitable for rotational movement amplification.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Servovorrichtung zu erzielen, die einfach, zuverlässig und für eine direkte und reine Drehbewegungsverstärkung optimal geeignet ist.The The object of the present invention is a servo device to achieve that simple, reliable and for a direct and pure rotary motion gain optimal suitable is.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die vorgesehene Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst, indem eine Servovorrichtung der oben angegebenen Art die folgenden speziellen Merkmale aufweist

  • – ein mit dem ersten Körper drehfest verbundenes Element,
  • – ein mit dem zweiten Körper drehfest verbundenes Element,
  • – ein mit Druckfluid betätigtes Stellglied, wie beispielsweise ein Pneumatikzylinder, das dazu dient, den zweiten Körper in eine Drehbewegung zu versetzen,
  • – ein Druckfluidzufuhrorgan, das im ersten genannten Element angeordnet ist, und
  • – ein Einlassventilorgan, das in dem genannten Druckfluidzufuhrorgan angeordnet ist.
The intended object is achieved according to the invention in that a servo device of the type specified above has the following special features
  • A member rotatably connected to the first body,
  • A member rotatably connected to the second body,
  • A pressurized fluid actuated actuator, such as a pneumatic cylinder, for causing the second body to rotate,
  • A pressurized fluid supply member disposed in the first mentioned element, and
  • An intake valve member disposed in said pressure fluid supply member.

Die genannten Elemente bilden zwischen sich voneinander abgegrenzte Kammern, die mit dem Stellglied kommunizieren. Das Druckfluidzufuhrorgan weist eine Einlassöffnung in jeder Kammer auf. Zu dem zweiten genannten Element gehört das erste Ventileinwirkorgan, das dazu dient, auf das genannte Einlassventilorgan in Abhängigkeit von der Drehposition der Elemente zueinander einzuwirken.The mentioned elements form between themselves demarcated Chambers that communicate with the actuator. The pressurized fluid supply member has an inlet opening in each chamber. To the second said element belongs to the first valve actuator, serving to said intake valve member in dependence to act from the rotational position of the elements to each other.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in sehr einfacher und platzsparender Weise erreicht, dass eine kleine Drehbewegung, die ein geringes Drehmoment erfordert, eine Drehbewegung mit einem viel größeren Drehmoment ergibt. Die Drehbewegung erfordert nur die Kraft, die zum Öffnen der Ventile notwendig ist, dann wird die Bewegung mithilfe des Stellglieds übertragen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann sehr kompakt und mit einem Minimum an beweglichen Teilen gestaltet werden. Dadurch wird sie auch zuverlässig und verhältnismäßig störungsunanfällig.With the device of the invention is in very easier and space saving way achieved that a small rotational movement, which requires a low torque, a rotary motion with a yields much greater torque. The rotational movement only requires the force necessary to open the valves is, then the movement is transmitted by means of the actuator. The device according to the invention can be very compact and designed with a minimum of moving parts. This also makes them reliable and relatively susceptible to interference.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform gehört zum zweiten Element ein mit einem Auslassventilorgan ausgestattetes Druckfluidauslassorgan, das eine Auslassöffnung in jeder Kammer aufweist, während zum ersten Element das zweite Ventileinwirkorgan gehört, das dazu dient, auf das Auslassventilorgan in Abhängigkeit von der Drehposition der Elemente zueinander einzuwirken.According to one preferred embodiment belongs to the second Element equipped with a Auslassventilorgan Druckfluidauslassorgan, the has an outlet opening in each chamber while belongs to the first element, the second Ventileinwirkorgan serving to depend on the exhaust valve member to act from the rotational position of the elements to each other.

Mit Hilfe eines solchen Auslassventilorgans wird auf der passiven Seite des Stellglieds in zuverlässiger Weise eine Druckentlastung erzielt, die leicht mit der Druckfluidzufuhr synchronisiert werden kann.With Help of such an exhaust valve member becomes on the passive side the actuator in a reliable way a pressure relief achieved, which are easily synchronized with the pressure fluid supply can.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gehört zu dem Einlassventilorgan ein Einlassventil in jeder Einlassöffnung, während zum ersten Ventileinwirkorgan zwei Nockenmechanismen gehören, die jeweils mit einem der Einlassventile koordiniert sind, und zum Auslassorgan ein Auslassventil in jeder Auslassöffnung gehört und zum zweiten Ventileinwirkorgan zwei Nockenmechanismen gehören, die jeweils mit einem der Auslassventile koordiniert sind, wobei die Nockenmechanismen so in der Drehrichtung angeordnet sind, dass eine Synchronisation ihrer Einwirkung auf das jeweilige Ventil erzielt wird.According to one Another preferred embodiment belongs to the inlet valve member an inlet valve in each inlet opening, while the first valve actuator includes two cam mechanisms, each coordinated with one of the inlet valves, and the Outlet member an outlet valve in each outlet opening belongs and belong to the second valve actuator two cam mechanisms, each coordinated with one of the exhaust valves, wherein the cam mechanisms are arranged in the direction of rotation, that achieved a synchronization of their action on the respective valve becomes.

Indem die Ventilfunktionen in dieser Weise mit einem Ventil in der jeweiligen Öffnung angeordnet werden, werden die Ventilbetätigungen so unkompliziert wie möglich. Die Steuerung mit den Nockenmechanismen ist eine einfache und zuverlässige Lösung, die die Drehbewegung direkt für Steuerfunktionen nutzt und eine einfache Synchronisation ermöglicht, indem Nockenmechanismen in geeigneter Weise an der Drehachse angeordnet werden.By doing the valve functions in this way with a valve in the respective opening be arranged, the valve actuation so uncomplicated as possible. The control with the cam mechanisms is a simple and reliable solution that the Use rotary motion directly for control functions and one Easy synchronization allows by cam mechanisms be arranged in a suitable manner on the axis of rotation.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung so ausgeführt, dass die beiden Elemente ausgehend von einer Neutralposition, in der alle Ventile geschlossen sind, in einer Richtung relativ zueinander drehbar sind, wobei das Ventileinwirkorgan so angeordnet ist, dass die Drehung in eine Richtung aus der Neutralposition dazu führt, dass das Einlassventil der ersten Kammer und das Auslassventil der zweiten Kammer sich öffnen, und die Drehung in die andere Richtung aus der Neutralposition dazu führt, dass das Einlassventil der zweiten Kammer und das Auslassventil der ersten Kammer sich öffnen.According to one Another preferred embodiment is the device executed so that the two elements starting from a Neutral position, in which all valves are closed, in one Direction are rotatable relative to each other, wherein the Ventileinwirkorgan is arranged so that the rotation in one direction from the neutral position causes the inlet valve of the first chamber and the outlet valve of the second chamber open, and the Turning in the other direction from the neutral position causes that the inlet valve of the second chamber and the outlet valve the first chamber open.

Dadurch wird eine Drehbewegungsübertragung in beide Richtungen ermöglicht, so dass die Vorrichtung speziell zum Ein- und Auslegen eines Ganges bei einem Getriebe und für andere Anwendungen, bei denen Bedarf besteht, Drehbewegungen in beliebiger Richtung zu übertragen, geeignet ist.Thereby becomes a rotary motion transmission in both directions allows, so that the device specifically for on and Design a gear in a gearbox and for others Applications where there is a need, rotary motion in any Direction transfer is appropriate.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Synchronisation in Drehrichtung, dass sich bei Drehung des ersten Elements ein Auslassventil öffnet, bevor sich ein Einlassventil öffnet.According to one Another preferred embodiment involves the synchronization in the direction of rotation, that an outlet valve opens upon rotation of the first element, before an inlet valve opens.

Dadurch wird auf einfache Weise sichergestellt, dass das Stellglied entlastet ist, wenn ihm Druckfluid zugeführt wird.Thereby is easily ensured that relieves the actuator is when pressurized fluid is supplied to it.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt jedes der genannten Einlass- und Auslassventile eine Kugel, die dann, wenn das betroffene Ventil geschlossen ist, an einem Sitz anliegt und aus dem jeweiligen Element herausgeschoben wird und die gegen die Wirkung einer in dem jeweiligen Element angeordneten Feder zur Einnahme der geöffneten Position beweglich ist, wobei zu jedem der genannten Nockenmechanismen ein erster Teil, der aus der Bodenfläche einer Nut im jeweiligen Element besteht, und ein zweiter Teil, der höher ist als der erste Teil, gehört, wobei die genannten Teile in Drehrichtung hintereinander angeordnet sind.According to one another preferred embodiment, each of the inlet and outlet valves a ball, which then, if the affected valve is closed, resting against a seat and is pushed out of the respective element and the against the Effect of a spring arranged in the respective element for ingestion the open position is movable, with each of the cam mechanisms mentioned a first part of the bottom surface a groove in the respective element, and a second part, the is higher than the first part, belongs, with the mentioned parts are arranged one behind the other in the direction of rotation.

Die auf diese Weise federbelasteten Kugelventile sind einfach konzipiert und funktionssicher. Die Kugelventile können mit Vorteil identisch ausgeführt werden, wodurch sich die Herstellung und der Service verbilligen. Auch die Nockenmechanismen sind unkompliziert und standardisiert. Die Nockenflächen repräsentieren nur die Ein/Aus-Position und ein kurzer Steg verbindet sie.The in this way spring-loaded ball valves are simply designed and reliable. The ball valves can with advantage be carried out identically, thereby increasing the production and the service is cheaper. The cam mechanisms are uncomplicated and standardized. The cam surfaces represent only the on / off position and a short bridge connect them.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Nut der Nockenmechanismen so tief, dass die herausgeschobene Kugel nicht den Boden der Nut erreicht.According to one Another preferred embodiment is the groove of the cam mechanisms so deep that the ejected ball does not touch the bottom of the groove reached.

Dadurch werden das Risiko, dass das jeweilige Ventil versehentlich geöffnet wird, und unnötiger Reibungswiderstand vermieden.Thereby Be the risk that the valve inadvertently opened is avoided, and unnecessary frictional resistance.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Element radial in dem anderen angeordnet, wobei jeweils eine Kammer gebildet wird zwischen einer Innenfläche des äußeren Elements und einer Außenfläche des inneren Elements und wobei die Kammern axial getrennt sind und Dichtungsorgane, die die jeweilige Kammer axial begrenzen, zwischen den Elementen angeordnet sind.According to one Another preferred embodiment is an element radially arranged in the other, wherein in each case a chamber is formed between an inner surface of the outer element and an outer surface of the inner element and wherein the chambers are axially separated and sealing members, the respective Axially confine chamber, are arranged between the elements.

Die radiale Anordnung trägt zusätzlich dazu bei, dass die Vorrichtung kompakt ist. Außerdem kann die Vorrichtung leicht zusammengehalten werden. Sowohl für die Ausführung der Kammern als auch für die Ausführung der Ventile und Nockenflächen ist die radiale Anordnung eine optimale Lösung, bei der die Ventilfunktionen in einfacher, direkter und klarer Weise erzielt werden.The radial arrangement additionally contributes to the device is compact. In addition, the device can easily held together. Both for the execution the chambers as well as for the execution of the valves and cam surfaces, the radial arrangement is optimal Solution in which the valve functions in a simpler, more direct and clearly achieved.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das Einlassventil und das Auslassventil in jeder Kammer in derselben Axialebene angeordnet.According to one Another preferred embodiment is the inlet valve and the exhaust valve disposed in each chamber in the same axial plane.

Dadurch wird die axiale Abmessung der Vorrichtung verkürzt und die Bewerkstelligung der Synchronisierung erleichtert. Auch die jeweiligen ventilbeeinflussenden Nockenmechanismen liegen als direkte Folge dieser Ausführung in derselben Axialebene.Thereby the axial dimension of the device is shortened and facilitating the synchronization. Also the respective valve-influencing cam mechanisms are considered direct Follow this embodiment in the same axial plane.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt das Druckfluidzufuhrorgan einen im inneren Element angeordneten axialen Zufuhrkanal und zwei radiale Kanäle, die den Zufuhrkanal mit der jeweiligen Einlassöffnung verbinden. Zweckmä ßigerweise ist der axiale Zufuhrkanal koaxial zur Drehachse der Servovorrichtung angeordnet. Die Zufuhr des Druckfluids über das innere Element erleichtert die Leitungsführung und die in diesem Element befindlichen Kanäle sind leicht herzustellen.According to one Another preferred embodiment has the pressure fluid supply member an axial feed channel disposed in the inner member and two radial channels connecting the supply channel with the respective Connect inlet opening. Suitably the axial supply channel is coaxial with the axis of rotation of the servo device arranged. The supply of pressure fluid over the inner Element facilitates the wiring and in this Element located channels are easy to produce.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der erste drehbare Körper mit dem ersten Element und der zweite drehbare Körper mit dem zweiten Element verbunden.According to one Another preferred embodiment, the first rotatable Body with the first element and the second rotatable body connected to the second element.

Das bedeutet, dass die initiierende manuelle Drehbewegung über das Element erfolgt, das das Druckfluid in die jeweilige Kammer leitet, was zu einem direkten Zusammenwirken zwischen der Drehbewegung und der Aktivierung führt.The means that the initiating manual rotary motion over the element takes place, which the pressurized fluid into the respective chamber leads, leading to a direct interaction between the rotational movement and the activation leads.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt eines der Elemente eine Neutralpositionsnut und das andere Element einen federbelasteten Körper, der so angeordnet ist, dass er in einer bestimmten relativen Winkelposition zwischen den Elementen in die Nut geschoben werden kann, wobei die Winkelposition eine Position ist, in der beide Einlassventile geschlossen und beide Auslassventile ein wenig geöffnet sind.According to a further preferred embodiment, one of the elements has a neutral position groove and the other element has a spring-loaded body which is arranged to be in a certain relative angular position between the elements can be pushed into the groove, wherein the angular position is a position in which both intake valves are closed and both exhaust valves are slightly opened.

Dadurch entsteht ein bestimmter anfänglicher Widerstand gegen die Drehbewegung, wodurch das Risiko der versehentlichen Aktivierung der Servovorrichtung verringert wird. Außerdem führt dies dazu, dass die Neutralposition für die Person detektiert wird, die die Vorrichtung bedient. Die Möglichkeit der deutlichen Detektion der Neutralposition ist bei bestimmten Anwendungen wichtig, beispielsweise bei der Bedienung eines Getriebes.Thereby creates a certain initial resistance to the Rotational movement, thereby reducing the risk of accidental activation the servo device is reduced. It also leads this is to detect the neutral position for the person which operates the device. The possibility of significant detection of neutral position is in certain applications important, for example when operating a gearbox.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gehört zu der Servovorrichtung auch ein formschlüssiges mechanisches Bewegungsübertragungsorgan, das die Elemente verbindet und so angeordnet ist, dass eine Übertragung der Drehbewegung erst erfolgt, wenn die Elemente mehr relativ zueinander gedreht wurden, als für die Einwirkung auf das Einlassventilorgan erforderlich ist.According to one Another preferred embodiment belongs to the servo device also a positive mechanical Motion transmitting body linking the elements and is arranged so that a transmission of the rotational movement only takes place when the elements are rotated more relative to each other were, as for the action on the intake valve member is required.

Mit dem mechanischen Bewegungsübertragungsorgan wird sichergestellt, dass die Drehbewegung auch dann übertragen wird, wenn das durch das Druckfluid betätigte Stellglied aus irgendeinem Grund ausfällt, beispielsweise bei Leitungsbruch oder Unterbrechung der Druckfluidzufuhr. Dies erfordert allerdings, dass die Drehbewegung mit vollem Eingangsmoment übertragen wird, aber diese Sicherheit ist bei bestimmten Anwendungen sehr wichtig.With the mechanical motion transmitting device is ensured that the rotational movement is transmitted even if that actuator actuated by the pressurized fluid for some reason fails, for example, in case of line break or interruption the pressure fluid supply. However, this requires that the rotary motion with full input torque is transmitted, but this security is very important in certain applications.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gehört zum Bewegungsübertragungsorgan ein am äußeren Element befindlicher radial nach innen gerichteter Vorsprung und eine im inneren Element befindliche radial gerichtete Aussparung, die eine periphere Abmessung hat, die die periphere Abmessung des Vorsprungs mit einem Winkel übersteigt, der mehr als doppelt so groß ist als erforderlich ist, um die Elemente aus einer Neutralposition relativ zueinander in eine Position zu drehen, in der das Öffnen des Einlassventilorgans bewirkt wird.According to one Another preferred embodiment belongs to Motion transmitting organ on the outside Element located radially inwardly directed projection and a radially directed recess located in the inner element, which has a peripheral dimension which is the peripheral dimension of the Projection at an angle more than double is as large as is needed to get the elements out of one Neutral position relative to each other in a position to turn, in the opening of the inlet valve member is effected.

Eine solche Anordnung des Bewegungsübertragungsorgans lässt sich leicht erzielen, ohne dass die Kompaktheit der Vorrichtung verloren geht, und ist außerdem sehr einfach und funktionssicher. Der größere Winkel gestattet eine ausreichende Toleranz für ventilbeeinflussende Bewegungen in eine Richtung, bevor ein etwaiger Eingriff erfolgt.A such arrangement of the motion transmission member leaves easily achieve without the compactness of the device is lost, and is also very simple and reliable. Of the larger angle allows sufficient tolerance for valve-influencing movements in one direction before a possible intervention takes place.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Druckfluid Luft.According to one Another preferred embodiment is the pressurized fluid Air.

Da die Vorrichtung in vielen Fällen für Anwendungen vorgesehen ist, bei denen schon ein pneumatisches System für andere Funktionen verfügbar ist, ist es vorteilhaft, auch die Servovorrichtung mit Luft betreiben zu können.There the device in many cases for applications is provided, which already has a pneumatic system for other features is available, it is beneficial, too to operate the servo device with air.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der erste Körper ein mit einem Schalthebel verbundener Körper und der zweite Körper eine Getriebebedienstange oder ein mit einer Getriebebedienstange verbundener Körper.According to one Another preferred embodiment is the first body one connected to a shift lever body and the second Body of a transmission operator or one with a transmission operator connected body.

Da die erfundene Servovorrichtung speziell für diesen Zweck geeignet ist und die Getriebebetätigung eine wichtige Anwendung der Servovorrichtung ist, ist diese Ausführungsform von großem Interesse.There the invented servo device especially for this purpose suitable and the transmission operation is an important application is the servo device, this embodiment is of great interest.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein mit einer Servovorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattetes Getriebe und auch ein mit einem solchen Getriebe ausgestattetes Fahrzeug.object The invention is also a with a servo device according to the Invention equipped transmission and also with such a transmission equipped vehicle.

Das erfindungsgemäße Getriebe und das erfindungsgemäße Fahrzeug bieten die Vorteile, die vorstehend für die erfindungsgemäße Servovorrichtung angegeben sind.The Transmission according to the invention and the invention Vehicle offer the advantages that are above for the invention Servo device are specified.

Die oben angegebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind in den von Patentanspruch 1 abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist zu beachten, dass weitere bevorzugte Ausführungsformen natürlich durch alle denkbaren Kombi nationen der oben angegebenen bevorzugten Ausführungsformen gebildet werden können.The above given preferred embodiments of the invention are in the dependent claims of claim 1 specified. It should be noted that further preferred embodiments of course, by all conceivable combinations of the above preferred embodiments can be formed.

Die Erfindung wird durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erklärt.The Invention will become apparent from the following detailed description an embodiment of the invention in more detail explained.

Kurzbeschreibung der AbbildungenBrief description of the pictures

1 ist eine Perspektivansicht einer Servovorrichtung gemäß der Erfindung. 1 is a perspective view of a servo device according to the invention.

2 ist eine Perspektivansicht eines ersten Elements der Vorrichtung gemäß 1. 2 is a perspective view of a first element of the device according to 1 ,

3 ist eine Perspektivschnittansicht des Elements in 2. 3 is a perspective sectional view of the element in FIG 2 ,

4 ist eine Perspektivansicht eines zweiten Elements der Vorrichtung gemäß 1. 4 is a perspective view of a second element of the device according to 1 ,

5 ist eine Endansicht der zusammengebauten Elemente in 2 und 3. 5 is an end view of the assembled elements in 2 and 3 ,

6 ist ein Schnitt entlang Linie VI-VI in 5. 6 is a section along line VI-VI in 5 ,

7 ist ein Schnitt entlang Linie VII-VII in 6. 7 is a section along line VII-VII in FIG 6 ,

8 ist ein Schnitt entlang Linie VIII-VIII in 6. 8th is a section along line VIII-VIII in 6 ,

9 ist ein Schnitt entlang Linie XI-XI in 5. 9 is a section along line XI-XI in 5 ,

10 ist ein Schnitt entlang Linie X-X in 9. 10 is a section along line XX in 9 ,

11 ist ein Schnitt entlang Linie XI-XI in 10. 11 is a section along line XI-XI in 10 ,

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Die in 1 veranschaulichte Servovorrichtung besitzt ein äußeres Element 100, das mit einem Hebel 101 zur Verbindung mit einem Schalthebel mittels eines Gestänges oder eines Drahtseils ausgestattet ist. Die Vorrichtung besitzt ein radiales inneres Element 200, das koaxial zum äußeren angeordnet ist und mit einer Betätigungswelle 201 drehfest verbunden ist. Die Elemente 100, 200 sind begrenzt relativ zueinander drehbar und bilden ein Ventilsystem, das dazu dient, mit Servowirkung mithilfe eines Pneumatikzylinders 300 die Drehbewegung vom äußeren Element 100 auf das innere Element 200 zu übertragen.In the 1 illustrated servo device has an outer element 100 that with a lever 101 equipped for connection to a shift lever by means of a linkage or a wire rope. The device has a radial inner element 200 which is arranged coaxially with the outer and with an actuating shaft 201 rotatably connected. The Elements 100 . 200 are rotatable limited relative to each other and form a valve system that serves with servo effect by means of a pneumatic cylinder 300 the rotation of the outer element 100 on the inner element 200 transferred to.

Bei der Betätigung wird über einen Einlass 202, der am inneren Element 200 angeordnet ist, dem mit den Komponenten gebildeten Ventilsystem Druckluft zugeführt. Eine Druckluftleitung 300a, 300b verbindet das von den Komponenten 100, 200 gebildete Ventilsystem mit einer Seite des Pneumatikzylinders in Abhängigkeit davon, in welche Richtung das äußere Element 200 gedreht wird. Der Pneumatikzylinder dient dazu, die Betätigungswelle 201 in eine oder die andere Richtung zu drehen.When operating is via an inlet 202 , the inner element 200 is arranged, the compressed air supplied to the valve system formed with the components. A compressed air line 300a . 300b connects that from the components 100 . 200 formed valve system with one side of the pneumatic cylinder, depending on which direction the outer element 200 is turned. The pneumatic cylinder serves to the actuating shaft 201 to turn in one direction or the other.

Wie aus 2 und 3 ersichtlich ist, besitzt das innere Element 200 zwei axial abgegrenzte Partien, die durch in den Nuten 204a, 204b, 204c im Element angeordnete O-Ringe getrennt sind. (In den Abbildungen sind die O-Ringe ausgelassen). Die O-Ringe sind so angeordnet, dass sie abdichtend an der Innenfläche des äußeren Elements 100 anliegen, so dass zwei axial getrennte und abgedichtete Kammern zwischen den beiden Elementen gebildet werden. Der Einlass 202 kommuniziert mit einem axial zentrischen Kanal 205, von dem zwei radiale Kanäle 206a, 206b ausgehen, die in die jeweilige Kammer münden. Im Auslass jedes radialen Kanals 206a, 206b ist ein Kugelventil 207a, 207b angeordnet, das unter der Einwirkung einer Druckfeder 208a, 208b an einem Sitz 209a, 209b anliegt. Die Kugelventile 207a, 207b werden mithilfe der Innenfläche des äußeren Elements in einer Weise betätigt, die weiter unten beschrieben wird.How out 2 and 3 is apparent possesses the inner element 200 two axially delimited parts passing through in the grooves 204a . 204b . 204c in the element arranged O-rings are separated. (In the pictures, the O-rings are omitted). The O-rings are arranged so that they seal against the inner surface of the outer member 100 abut, so that two axially separate and sealed chambers are formed between the two elements. The inlet 202 communicates with an axial centric channel 205 of which two radial channels 206a . 206b go out, which open into the respective chamber. In the outlet of each radial channel 206a . 206b is a ball valve 207a . 207b arranged under the action of a compression spring 208a . 208b at a seat 209a . 209b is applied. The ball valves 207a . 207b are actuated by the inner surface of the outer member in a manner which will be described later.

4 zeigt das äußere Element 100 in einer Perspektivansicht. Das äußere Element 100 ist mit zwei Ventilgehäusen 102a, 102b ausgestattet. In jedem dieser Ventilgehäuse befindet sich ein Entlüftungsventil mit Kugel und Feder in der gleichen Ausführung wie die Ventile im inneren Element. Die Kugeln 107a, 107b der Entlüftungsventile sind in der Abbildung gezeigt. In der Abbildung sind auch die Kugeln 207a, 207b mit den Federn 208a, 208b der Kugelventile des inneren Elements gezeigt, um deren Funktion einfacher erklären zu können. Die Ventile des äußeren Elements werden mithilfe der Außenfläche des inneren Elements betätigt. Das äußere Element 100 besitzt außerdem zwei Auslassanschlüsse 103a, 103b zur Verbindung mit jeweils einer der Leitungen 300a, 300b zum Pneumatikzylinder 300. Die Entlüftungsventile 102a, 102b sind jeweils an eine der beiden Kammern angeschlossen, die zwischen den Elementen 100, 200 gebildet werden. Dies gilt auch für die Auslassanschlüsse 103a, 103b. Die Auslassanschlüsse haben keine Ventile und münden frei in die jeweilige Kammer. Das bedeutet, dass ständig eine offene Kommunikation zwischen den beiden Kammern und jeweils einer Seite des Pneumatikzylinders besteht. 4 shows the outer element 100 in a perspective view. The outer element 100 is with two valve bodies 102 . 102b fitted. In each of these valve housings is a vent valve with ball and spring in the same design as the valves in the inner element. The balls 107a . 107b The bleed valves are shown in the picture. In the picture are also the balls 207a . 207b with the springs 208a . 208b the ball valves of the inner element shown to explain their function easier. The valves of the outer member are actuated by means of the outer surface of the inner member. The outer element 100 also has two outlet ports 103a . 103b for connection to one of the lines 300a . 300b to the pneumatic cylinder 300 , The bleed valves 102 . 102b are each connected to one of the two chambers, which are between the elements 100 . 200 be formed. This also applies to the outlet connections 103a . 103b , The outlet connections have no valves and open freely into the respective chamber. This means that there is always open communication between the two chambers and one side of the pneumatic cylinder.

Zur Betätigung der Kugelventile 207a, 207b des inneren Elements 200 ist eine Nut 111a, 111b innen in der Wand des äußeren Elements vorhanden. Die Nuten 111a, 111b sind so angeordnet, dass sie axial mit den Kugeln 207a, 207b der Kugelventile zusammengefasst sind. Die Nuten haben eine ausreichende Tiefe, um zu verhindern, dass die Kugeln 207a, 207b vom Sitz aus eingedrückt werden. Jede Nut hat eine geringe Abmessung in Umfangsrichtung. Wenn das äußere Element 100 so weit relativ zum inneren Element 200 gedreht wird, dass eine Kugel das Ende der Nut erreicht, führt eine Weiterdrehung dazu, dass die Kugel der Wirkung der Wandinnenseite ausgesetzt wird und von ihrem Sitz aus eingedrückt wird, so dass sich das Ventil öffnet.To operate the ball valves 207a . 207b of the inner element 200 is a groove 111 . 111b inside in the wall of the outer element. The grooves 111 . 111b are arranged so that they are axial with the balls 207a . 207b the ball valves are summarized. The grooves have sufficient depth to prevent the balls 207a . 207b be pressed in from the seat. Each groove has a small dimension in the circumferential direction. If the outer element 100 so far relative to the inner element 200 is rotated so that a ball reaches the end of the groove, a further rotation causes the ball of the action of the wall inside is exposed and is pushed from its seat, so that the valve opens.

Das innere Element 200 ist mit einem entsprechenden Nockenmechanismus 211a, 211b zur Betätigung der Kugeln 107a, 107b der Entlüftungsventile des äußeren Elements ausgestattet.The inner element 200 is with a corresponding cam mechanism 211 . 211b to operate the balls 107a . 107b equipped with the venting valves of the outer element.

Die beschriebene Vorrichtung funktioniert in der im Folgenden beschriebenen Weise. In einer Neutralposition sind die beiden Einlassventile geschlossen und die beiden Auslassventile ein wenig geöffnet. Beim Einlegen eines Ganges wird auf das äußere Element so eingewirkt, dass es sich aus der Neutralposition herausdreht. Wenn ein bestimmter Drehwinkel durchlaufen ist, gelangt die Kugel in einem Ventil des äußeren Ventilelements am Ende der Nut im inneren Element, mit dem die Kugel zusammenwirkt, vorbei, was bewirkt, dass sich das Entlüftungsventil vollständig öffnet, wobei die Seite des Pneumatikzylinders, die mit der Kammer verbunden ist, in der das Ventil angeordnet ist, vollständig druckentlastet wird. Gleichzeitig bewegt sich die Kugel im zweiten Ventil des äußeren Ventilelements nach innen zur Nut und geht von einer ein wenig geöffneten Position zu einer völlig geschlossenen Position über. Fast gleichzeitig, genauer gesagt kurz danach, wird die zweite Kammer unter Druck gesetzt, indem ihr Einlasskugelventil in entsprechender Weise durch Zusammenwirken mit dem Nockenmechanismus am äußeren Element geöffnet wird. Dadurch wird der anderen Seite des Pneumatikzylinders Druckluft zugeführt, wodurch der Pneumatikzylinder aktiviert wird, um die Betätigungswelle des Getriebes zu drehen. Wenn die Betätigungswelle und dadurch das innere Element sich dreht, drehen sich die Elemente relativ zueinander zurück in die Richtung zur ursprünglichen Position. Dieser Drehung wird durch Fortsetzung der Drehung des äußeren Elements entgegengewirkt, so dass die Kugelventile weiterhin geöffnet sind, bis die Drehung zum Einlegen des Ganges erfolgt ist.The device described works in the manner described below. In a neutral position, the two intake valves are closed and the two exhaust valves are slightly open. When engaging a gear, the outer element is acted upon so that it turns out of the neutral position. When a certain angle of rotation is passed, the ball passes in a valve of the outer valve member at the end of the groove in the inner element, with which the ball cooperates, causing the vent valve to fully open, with the side of the pneumatic cylinder with the chamber is connected, in which the valve is arranged, fully pressure is relieved. At the same time, the ball in the second valve of the outer valve member moves inwardly toward the groove and transitions from a slightly open position to a fully closed position. Almost simultaneously, more precisely shortly thereafter, the second chamber is pressurized by similarly opening its inlet ball valve by cooperating with the cam mechanism on the outer member. As a result, the other side of the pneumatic cylinder compressed air is supplied, whereby the pneumatic cylinder is activated to rotate the actuating shaft of the transmission. As the actuating shaft and thereby the inner element rotate, the elements rotate relative to each other back in the direction of the original position. This rotation is counteracted by continuing the rotation of the outer member so that the ball valves are still open until rotation to engage the gear has occurred.

Das Auslegen von Gängen erfolgt durch Drehung in der entgegengesetzten Richtung, wobei der Ablauf im Prinzip der gleiche ist.The Laying out of aisles is done by turning in the opposite direction Direction, the process is basically the same.

Die Endansicht in 5 zeigt die Anordnung von der Seite, die mit der Betätigungswelle 201 verbunden ist (siehe 1).The end view in 5 shows the arrangement of the side with the operating shaft 201 is connected (see 1 ).

6 ist ein Schnitt entlang Linie VI-VI in 5 und veranschaulicht, wie die Ventile des inneren Elements angeordnet sind. Die beiden radialen Kanäle 206a, 206b kommunizieren über den axialen Kanal 205 mit der Einlassöffnung 202. Die radialen Kanäle 206a, 206b sind als quer durch das Element 200 verlaufende Bohrungen ausgeführt. Ein Ende ist mit einem Schraubverschluss 215a verschlossen, der als Stützfläche für die Druckfeder 208a dient. Über eine Andruckvorrichtung 214a drückt die Feder 208a gegen die Ventilkugel 207a, so dass diese dichtend gegen ihren Sitz 209a in der Mündung gedrückt wird. Wie ersichtlich ist, wird die Kugel dabei ein wenig aus dem Sitz und aus der Umfangsfläche des inneren Elements 200 geschoben. Zwischen dem inneren Element 200 und dem äußeren Element 100 wird eine Kammer 302a gebildet, die um den Umfang verläuft. Die Kammer 302a ist seitlich durch O-Ringe (in 6 nicht gezeigt) abgedichtet, die in den Nuten 204a, 204b angeordnet sind. In der in der Abbildung gezeigten Position, die die Neutralposition der Vorrichtung ist, wird die Kugel 207a in eine Nut 111a im äußeren Element 100 geschoben. Das in Bohrung 206b angeordnete linke Ventil ist in der gleichen Weise ausgeführt. 6 is a section along line VI-VI in 5 and illustrates how the valves of the inner member are arranged. The two radial channels 206a . 206b communicate via the axial channel 205 with the inlet opening 202 , The radial channels 206a . 206b are as across the element 200 running bores performed. One end is with a screw cap 215a closed, as a support surface for the compression spring 208a serves. About a pressure device 214a pushes the spring 208a against the valve ball 207a so that they seal against their seat 209a is pressed in the mouth. As can be seen, the ball is slightly out of the seat and from the peripheral surface of the inner member 200 pushed. Between the inner element 200 and the outer element 100 becomes a chamber 302a formed, which runs around the circumference. The chamber 302a is laterally by O-rings (in 6 not shown) sealed in the grooves 204a . 204b are arranged. In the position shown in the figure, which is the neutral position of the device, the ball becomes 207a in a groove 111 in the outer element 100 pushed. That in hole 206b arranged left valve is executed in the same way.

7 ist ein Schnitt entlang der Linie VII-VII und zeigt das Zusammenwirken des in Bohrung 206b angeordneten Ventils mit dem äußeren Element 100 und das Zusammenwirken eines in die Kammer 302b mündenden Entlüftungsventils mit dem inneren Element 200. Die Kugel 207b befindet sich hier in einer Endposition in der Nut 111b des äußeren Elements 100. Wenn das äußere Element aus der gezeigten Position gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Kugel 207b von der abschließenden Partie 112b der Nut 111b nach innen gedrückt, so dass die Kugel 207b verschoben wird, bis die Innenfläche des äußeren Elements ihren Sitz verlässt und das Ventil öffnet. Dadurch kann Druckluft, die über Einlass 202 dem axialen Kanal 205 und dem radialen Kanal 206b zugeführt wird, in die ringförmige Kammer 302b zwischen den Elementen ausströmen. Die Druckluft strömt dann von dort über den Auslass 103b zum Pneumatikzylinder zum Drehen der Betätigungswelle 201 (siehe 1) und des mit ihr verbundenen inneren Elements entgegen dem Uhrzeigersinn. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, hat die Drehung in der angegebenen Richtung keine Auswirkungen auf die Ventilkugel 107b im Entlüftungsventil, weil diese frei in der Nut 211b läuft. 7 is a section along the line VII-VII and shows the interaction of the in bore 206b arranged valve with the outer element 100 and the interaction of one in the chamber 302b opening vent valve with the inner element 200 , The ball 207b is here in an end position in the groove 111b of the outer element 100 , When the outer member is rotated counterclockwise from the position shown, the ball becomes 207b from the final game 112b the groove 111b pushed inward, leaving the ball 207b is moved until the inner surface of the outer element leaves its seat and opens the valve. This allows compressed air, which is via inlet 202 the axial channel 205 and the radial channel 206b is fed into the annular chamber 302b flow out between the elements. The compressed air then flows from there via the outlet 103b to the pneumatic cylinder for turning the actuating shaft 201 (please refer 1 ) and the inner member connected to it counterclockwise. As can be seen in the figure, the rotation in the specified direction has no effect on the valve ball 107b in the vent valve because these are free in the groove 211b running.

8 zeigt in ähnlicher Weise das Zusammenwirken des in Bohrung 206a angeordneten Ventils mit dem äußeren Element 100. Die Drehung des äußeren Elements entgegen dem Uhrzeigersinn hat keine Auswirkungen auf Kugel 207a, weil diese frei in der Nut 111a läuft. Dagegen bewirkt die Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn, dass sich das Kugelventil des äußeren Elements öffnet, indem seine Kugel 107a von der Endpartie 212a der Nut 211a eingedrückt wird, so dass diese, weil sie danach an der Umfangsfläche des inneren Elements 200 anliegt, das Ventil offen halt. Dadurch kann die Luft in der ringförmigen Kammer 302a durch das Entlüftungsventil ausströmen, wobei die Druckentlastung über Auslass 103a an den Pneumatikzylinder auf der Seite weitergegeben wird, die der Seite gegenüberliegt, welche über die Kammer 302b druckbeaufschlagt wurde (siehe 7). 8th similarly shows the interaction of the in bore 206a arranged valve with the outer element 100 , The counterclockwise rotation of the outer element has no effect on the sphere 207a because these are free in the groove 111 running. In contrast, the counterclockwise rotation causes the ball valve of the outer element to open by turning its ball 107a from the end part 212a the groove 211 is pressed in, so this, because it afterwards on the peripheral surface of the inner element 200 is applied, the valve holds open. This allows the air in the annular chamber 302a through the vent valve, with the pressure relief via outlet 103a passed to the pneumatic cylinder on the side opposite to the side passing through the chamber 302b was pressurized (see 7 ).

Die Drehung des äußeren Elements im Uhrzeigersinn aus der in 69 gezeigten Position bewirkt einen ähnlichen Verlauf, der jedoch umgekehrt ist. Das bedeutet, dass die Kammer 302a druckbeaufschlagt wird und die Kammer 302b druckentlastet wird und der Pneumatikzylinder die Betätigungswelle im Uhrzeigersinn dreht.The rotation of the outer element clockwise out of the in 6 - 9 shown position causes a similar course, but the reverse is. That means the chamber 302a is pressurized and the chamber 302b depressurized and the pneumatic cylinder rotates the actuating shaft clockwise.

Aus 9 ist deutlicher ersichtlich, wie die beiden Entlüftungsventile relativ zueinander angeordnet sind. Die radialen Kanäle 106a, 106b der Entlüftungsventile kommunizieren über einen gemeinsamen axialen Kanal 105 mit der Umgebung zur Druckentlastung.Out 9 it can be seen more clearly how the two vent valves are arranged relative to each other. The radial channels 106a . 106b the vent valves communicate via a common axial channel 105 with the environment for pressure relief.

10 ist ein Schnitt entlang der Linie X-X in 9 und ist somit der gleiche Schnitt wie der in 8 gezeigte. In 10 ist die Größe der Winkelbewegung angegeben, die erforderlich ist, um die Kugel 207a von der geschlossenen Position in das innere Element 200 zu drücken, damit dieses in seine vollständig geöffnete Position gebracht wird. Dies geschieht nach 1,7° Drehung des äußeren Elements 100 im Uhrzeigersinn. Außerdem ist ersichtlich, dass die Kugel 107a im Entlüftungsventil im äußeren Element 100 nach 1,25° Drehung des äußeren Elements 100 entgegen dem Uhrzeigersinn von einer ein wenig geöffneten Position in die vollständig geöffnete Position übergeht. Wie aus der Beschreibung der 7 und 8 ersichtlich sein dürfte, wirkt ein Druckluftzufuhrventil in der Kammer 302a mit einem Entlastungsventil in der zweiten Kammer 302b und umgekehrt zusammen. Auch die Kugeln 107b und 207b in der zweiten Kammer haben entsprechende erforderliche Winkelbewegungen zum Öffnen des jeweiligen Ventils. Wenn folglich die Kugel 107a im äußeren Element 100 eine Öffnungsbewegung durchläuft, durchläuft auch Kugel 207b im inneren Element 200 (siehe 7) eine Öff nungsbewegung. Aufgrund des Unterschieds bezüglich des Winkels, der für die Öffnungsbewegung erforderlich ist, erfolgt die Öffnung des Entlüftungsventils durch die Kugel 107a kurze Zeit vor der Öffnung des Zuluftventils durch die Kugel 207b. Dadurch wird sichergestellt, dass die Zufuhr von Druckluft zum Pneumatikzylinder stets erfolgt, wenn dessen gegenüberliegende Seite entlastet ist. 10 is a section along the line XX in 9 and is thus the same cut as the one in 8th shown. In 10 is the size of the angular movement specified, which is required to the ball 207a from the closed position to the inner element 200 to push this into his completely open position is brought. This happens after 1.7 ° rotation of the outer element 100 clockwise. It also shows that the ball 107a in the vent valve in the outer element 100 after 1.25 ° rotation of the outer element 100 counterclockwise from a slightly open position to the fully open position. As from the description of 7 and 8th be seen, a compressed air supply valve acts in the chamber 302a with a relief valve in the second chamber 302b and vice versa. Also the balls 107b and 207b in the second chamber have corresponding required angular movements to open the respective valve. If thus the ball 107a in the outer element 100 goes through an opening movement, also passes through ball 207b in the inner element 200 (please refer 7 ) an opening movement. Due to the difference in the angle required for the opening movement, the venting valve is opened by the ball 107a a short time before the opening of the supply air valve through the ball 207b , This ensures that the supply of compressed air to the pneumatic cylinder always takes place when the opposite side is relieved.

11 ist ein Schnitt entlang der Linie XI-XI in 9 und zeigt zwei mechanische Anordnungen, die die pneumatische Betätigung ergänzen. Das innere Element 200 besitzt eine axial verlaufende Aussparung 216 und das äußere Element 100 besitzt auf seiner Innenseite einen nach innen gerichteten Vorsprung 116, der in die Aussparung 216 ragt. Die Aussparung 216 hat eine periphere Abmessung, die ein wenig größer ist als der Vorsprung 116, so dass ein Spielraum zwischen der Aussparung 216 und dem Vorsprung 116 in Umfangsrichtung entsteht. Der Spielraum entspricht einem Winkel von 4° auf jeder Seite, wenn der Vorsprung 116 sich in der Mitte der Aussparung 216 befindet. Der Vorsprung und die Aussparung bilden einen formschlüssigen Bewegungsübertragungsmechanismus, durch den das innere Element 200 von dem äußeren Element 100 gedreht werden kann. Dadurch soll die Übertragung der Drehbewegung sichergestellt werden, wenn die pneumatische Servovorrichtung aus irgendeinem Grund versagt. Die mechanische Übertragungsvorrichtung wird jedoch erst aktiviert, wenn der Spielraum überwunden ist, d. h. nach einer Drehung um 4° aus der Neutralposition. Da die Servovorrichtung schon nach einer Drehung um 1,7° aktiviert wird, wird die mechanische Bewegungsübertragungsvorrichtung niemals aktiviert, so lange die Servovorrichtung funktioniert. 11 is a section along the line XI-XI in 9 and shows two mechanical arrangements that complement the pneumatic actuation. The inner element 200 has an axially extending recess 216 and the outer element 100 has on its inside an inward projection 116 in the recess 216 protrudes. The recess 216 has a peripheral dimension that is slightly larger than the projection 116 , leaving a margin between the recess 216 and the lead 116 arises in the circumferential direction. The clearance corresponds to an angle of 4 ° on each side when the projection 116 in the middle of the recess 216 located. The projection and the recess form a positive motion transmission mechanism, through which the inner element 200 from the outer element 100 can be turned. This is to ensure the transmission of the rotational movement when the pneumatic servo device fails for some reason. However, the mechanical transmission device is activated only when the play is overcome, ie after a rotation of 4 ° from the neutral position. Since the servo device is activated after being rotated by 1.7 °, the mechanical motion transmission device will never be activated as long as the servo device works.

Außerdem ist aus dieser Ansicht ersichtlich, wie eine die Neutralposition anzeigende Anordnung ausgeführt ist. Das innere Element 200 besitzt eine axial verlaufende Neutralpositionsnut 217. (Siehe auch 1). Eine federbelastete Kugel 117 in dem äußeren Element 100 wird in der Neutralposition in die Nut gedrückt. Wenn die Elemente relativ zueinander gedreht werden, wird die Kugel aus der Nut gedrückt, und dadurch entsteht ein gewisser begrenzter Widerstand gegen die Drehbewegung. Dieser Widerstand wird auf den Bediener der Vorrichtung übertragen, der dadurch feststellen kann, ob ein Gang ein- oder ausgelegt wird und ob die Kugel in die Neutralposition zurückspringt.In addition, it can be seen from this view how a neutral position indicating arrangement is executed. The inner element 200 has an axially extending neutral position groove 217 , (See also 1 ). A spring-loaded ball 117 in the outer element 100 is pressed into the groove in the neutral position. When the elements are rotated relative to each other, the ball is pushed out of the groove, thereby creating some limited resistance to rotational movement. This resistance is transmitted to the operator of the device who can thereby determine whether a gear is being engaged or disengaged and whether the ball is returning to the neutral position.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (18)

Servovorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung von einem um eine Drehachse drehbaren ersten Körper (101) auf einen um dieselbe Drehachse drehbaren zweiten Körper (201), dadurch gekennzeichnet, dass zu der Servovorrichtung die folgenden Komponenten umfasst: – ein mit dem ersten Körper (101) drehfest verbundenes Element (100), – ein mit dem zweiten Körper (201) drehfest verbundenes Element (200), – ein mit Druckfluid betätigtes Stellglied, das dazu dient, eine Drehbewegung des zweiten Körpers (201) zu erzielen, – Druckfluidzufuhrorgane (202, 205, 206a, 206b), die in einem ersten (200) der genannten Elemente angeordnet sind, und – Einlassventilorgane (207a, 207b), die in den genannten Druckfluidzufuhrorganen angeordnet sind, wobei die Elemente zwischen sich voneinander abgegrenzte Kammern (302a, 302b) bilden, die mit dem Stellglied (300) kommunizieren, und wobei die Druckfluidzufuhrorgane (202, 205, 206a, 206b) eine Einlassöffnung in jede Kammer (302a, 302b) aufweisen und wobei ein zweites (100) der genannten Elemente erste Ventileinwirkorgane (111a, 112a, 111b, 112b) aufweist, die dazu dienen, auf die genannten Einlassventilorgane (207a, 207b) in Abhängigkeit von der Drehposition der Elemente (100, 200) zueinander einzuwirken.Servo device for transmitting a rotational movement from a first body which can be rotated about an axis of rotation ( 101 ) on a rotatable about the same axis of rotation second body ( 201 ), characterized in that the servo device comprises the following components: - one with the first body ( 101 ) rotatably connected element ( 100 ), - one with the second body ( 201 ) rotatably connected element ( 200 ), - a pressure fluid actuated actuator which serves, a rotational movement of the second body ( 201 ), - pressure fluid supply organs ( 202 . 205 . 206a . 206b ), which in a first ( 200 ) of said elements are arranged, and - inlet valve members ( 207a . 207b ) disposed in said pressurized fluid delivery members, said members being defined between spaced apart chambers ( 302a . 302b ) connected to the actuator ( 300 ), and wherein the pressure fluid supply organs ( 202 . 205 . 206a . 206b ) an inlet opening in each chamber ( 302a . 302b ) and wherein a second ( 100 ) of said elements first Ventileinwirkorgane ( 111 . 112a . 111b . 112b ), which serve to act on said inlet valve members ( 207a . 207b ) depending on the rotational position of the elements ( 100 . 200 ) interact with each other. Servovorrichtung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (100) mit Auslassventilorganen (107a, 107b) ausgestattete Druckfluidauslassorgane (105, 106a, 106b) aufweist, die eine Auslassöffnung in jede Kammer (302a, 302b) aufweisen, und dass das erste Element (200) zweite Ventileinwirkorgane (211a, 212a, 211b, 212b) aufweist, die dazu dienen, in Abhängigkeit von der Drehposition der Elemente zueinander auf das Auslassventilorgan (107a, 107b) einzuwirken.Servo device according to claim 1, characterized in that the second element ( 100 ) with exhaust valve members ( 107a . 107b ) equipped Druckfluidauslassorgane ( 105 . 106a . 106b ) having an outlet opening in each chamber ( 302a . 302b ), and that the first element ( 200 ) second valve engagement members ( 211 . 212a . 211b . 212b ), which serve, depending on the rotational position of the elements to each other on the Auslassventilorgan ( 107a . 107b ). Servovorrichtung gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventilorgan (207a, 207b) ein Einlassventil (207a, 207b) in jeder Einlassöffnung aufweist, dass das erste Ventileinwirkorgan (111a, 112a, 111b, 112b) zwei Nockenmechanismen besitzt, wobei jeder Nockenmechanismus mit einem der Einlassventile (207a, 207b) koordiniert ist, dass das Auslassventilorgan (107a, 107b) ein Auslassventil (107a, 107b) in jeder Auslassöffnung aufweist, dass das zweite Ventileinwirkorgan (211a, 212a, 211b, 212b) zwei Nockenmechanismen aufweist, wobei jeder Nockenmechanismus mit einem der Auslassventile (107a, 107b) koordiniert ist, und dass die Nockenmechanismen so in Drehrichtung platziert sind, dass eine Synchronisierung ihrer Einwirkung auf das jeweilige Ventil erzielt wird.Servo device according to claim 2, characterized in that the inlet valve member ( 207a . 207b ) an inlet valve ( 207a . 207b ) in each inlet opening, that the first valve actuator ( 111 . 112a . 111b . 112b ) has two cam mechanisms, each cam mechanism having one of the inlet valves ( 207a . 207b ) is coordinated, that the exhaust valve member ( 107a . 107b ) an exhaust valve ( 107a . 107b ) in each outlet opening that the second Ventileinwirkorgan ( 211 . 212a . 211b . 212b ) has two cam mechanisms, each cam mechanism having one of the exhaust valves ( 107a . 107b ) and that the cam mechanisms are placed in the direction of rotation so as to synchronize their action on the respective valve. Servovorrichtung gemäß Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elemente (100, 200) von einer Neutralposition aus, in der beide Einlassventile geschlossen sind, relativ zueinander in eine Richtung drehbar sind, wobei Ventileinwirkorgane so angeordnet sind, dass die Drehung in eine Richtung von der Neutralposition aus dazu führt, dass das Einlassventil (302a) der ersten Kammer und das Auslassventil (302b) der zweiten Kammer sich öffnen, und die Drehung in die andere Richtung von der Neutralposition aus dazu führt, dass das Einlassventil (302b) der zweiten Kammer und das Auslassventil der ersten Kammer (302a) sich öffnen.Servo device according to claim 3, characterized in that the two elements ( 100 . 200 ) are rotatable relative to each other in a direction from a neutral position in which both inlet valves are closed, wherein valve engagement members are arranged so that the rotation in a direction from the neutral position results in that the inlet valve ( 302a ) of the first chamber and the outlet valve ( 302b ) of the second chamber, and rotation in the other direction from the neutral position causes the inlet valve (14) to open. 302b ) of the second chamber and the outlet valve of the first chamber ( 302a ) open. Servorrichtung gemäß Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierung in Drehrichtung dazu führt, dass bei Drehung des ersten Elements (200) ein Auslassventil sich öffnet bevor ein Einlassventil sich öffnet.Servo device according to claim 3, characterized in that the synchronization in the direction of rotation means that upon rotation of the first element ( 200 ) an outlet valve opens before an inlet valve opens. Servovorrichtung gemäß Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der genannten Einlass- und Auslassventile eine Kugel (207a, 207b, 107a, 107b) aufweist, die, wenn das Ventil sich in der geschlossenen Position befindet, an einem Sitz anliegt und aus dem jeweiligen Element (200, 100) geschoben wird und die gegen die Wirkung einer in dem jeweiligen Element angeordneten Feder zur Einnahme der geöffneten Position beweglich ist, und dass jeder der genannten Nockenmechanismen eine erste Partie, die aus der Bodenfläche einer Nut (111a, 111b, 211a, 211b) in dem jeweiligen Element gebildet wird, und eine zweite Partie, die gegenüber der ersten Partie erhöht ist, besitzt, wobei die Partien in Drehrichtung hintereinander angeordnet sind.Servo device according to claim 3, characterized in that each of said inlet and outlet valves is a ball ( 207a . 207b . 107a . 107b ), which, when the valve is in the closed position, bears against a seat and out of the respective element ( 200 . 100 ) and which is movable against the action of a spring disposed in the respective element to take the open position, and in that each of said cam mechanisms has a first portion extending from the bottom surface of a groove ( 111 . 111b . 211 . 211b ) is formed in the respective element, and a second batch, which is increased compared to the first batch, has, wherein the games are arranged in the rotational direction one behind the other. Servovorrichtung gemäß Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut so tief ist, dass die herausgeschobene Kugel nicht den Boden der Nut erreicht.Servo device according to claim 6, characterized in that the groove is so deep that the pushed out Ball does not reach the bottom of the groove. Servovorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (200) radial in dem zweiten Element (100) angeordnet ist, wobei die Kammern (302a, 302b) zwischen einer Innenfläche des äußeren Elements (100) und einer Außenfläche des inneren Elements (200) gebildet werden, dass die Kammern axial getrennt sind und dass Dichtungsorgane (203a, 203b, 203c), die die jeweilige Kammer axial begrenzen, zwischen den Elementen angeordnet sind.Servo device according to one of the claims 1-6, characterized in that the first element ( 200 ) radially in the second element ( 100 ), the chambers ( 302a . 302b ) between an inner surface of the outer element ( 100 ) and an outer surface of the inner element ( 200 ) are formed, that the chambers are axially separated and that sealing members ( 203a . 203b . 203c ), which axially delimit the respective chamber, are arranged between the elements. Servovorrichtung gemäß Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Kammer (302a, 302b) ein Einlassventil und ein Auslassventil in derselben Axialebene angeordnet sind.Servo device according to claim 8, characterized in that in each chamber ( 302a . 302b ) An inlet valve and an outlet valve are arranged in the same axial plane. Servovorrichtung gemäß Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckfluidzufuhrorgan (202, 205, 206a, 206b) einen in dem inneren Element angeordneten axialen Zufuhrkanal (205) und zwei radiale Kanäle (206a, 206b) aufweist, die den Zufuhrkanal (205) mit der jeweiligen Einlassöffnung verbinden.Servo device according to claim 8, characterized in that the pressurized fluid supply member ( 202 . 205 . 206a . 206b ) one in the interior Element arranged axial supply channel ( 205 ) and two radial channels ( 206a . 206b ) having the feed channel ( 205 ) connect to the respective inlet opening. Servovorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste drehbare Körper (101) mit dem zweiten Element (100) verbunden ist und der zweite drehbare Körper (102) mit dem ersten Element (200) verbunden ist.Servo according to one of the claims 1-10, characterized in that the first rotatable body ( 101 ) with the second element ( 100 ) and the second rotatable body ( 102 ) with the first element ( 200 ) connected is. Servovorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (200) eine Neutralpositionnut (217) aufweist und das zweite Element (100) mit einem federbelasteten Körper ausgestattet ist, der so angeordnet ist, dass er in einer bestimmten relativen Winkelposition zwischen den Elementen in die Neutralpositionnut (217) geschoben werden kann, wobei in dieser Winkelposition beide Einlassventile geschlossen sind.Servo according to one of the claims 1-11, characterized in that the first element ( 200 ) a neutral position groove ( 217 ) and the second element ( 100 ) is provided with a spring-loaded body which is arranged so that it in a certain relative angular position between the elements in the neutral position ( 217 ) can be pushed, wherein in this angular position, both inlet valves are closed. Servovorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Servovorrichtung auch ein formschlüssiges mechanisches Bewegungsübertragungsorgan (116, 216) aufweist, das die Elemente (100, 200) verbindet und das so angeordnet ist, dass eine Übertragung der Drehbewegung erst dann erfolgt, wenn die Elemente (100, 200) mehr als zur Einwirkung auf das Einlassventilorgan erforderlich ist relativ zueinander gedreht wurden.A servo device according to any one of claims 1-12, characterized in that the servo device also comprises a positive mechanical motion transmitting device ( 116 . 216 ) containing the elements ( 100 . 200 ) and which is arranged so that a transmission of the rotational movement takes place only when the elements ( 100 . 200 ) more than required to act on the inlet valve member has been rotated relative to each other. Servovorrichtung gemäß Patentanspruch 13, so weit dieser auf Patentanspruch 8 beruht, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Bewegungsübertragungsorgan (116, 216) einen bei dem äußeren Element (100) radial nach innen gerichteten Vorsprung (116) und eine im inneren Element radial gerichtete Aussparung (216) aufweist, wobei die Aussparung eine Umfangsabmessung hat, die die Umfangsabmessung des Vorsprungs (116) um einen Winkel übersteigt, der mehr als doppelt so groß ist als erforderlich ist, um die Elemente (100, 200) von einer Neutralposition in eine Position zu drehen, in der auf eines der Einlassventile eingewirkt wird, damit es sich öffnet.Servo device according to claim 13, as far as it is based on claim 8, characterized in that the mechanical motion transmitting device ( 116 . 216 ) one at the outer element ( 100 ) radially inwardly directed projection ( 116 ) and a radially directed in the inner element recess ( 216 ), wherein the recess has a circumferential dimension, which is the circumferential dimension of the projection ( 116 ) exceeds an angle which is more than twice as large as is necessary for the elements ( 100 . 200 ) from a neutral position to a position where one of the intake valves is acted upon to open. Servovorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckfluid Luft ist.Servo device according to one of Claims 1-13, characterized the pressurized fluid is air. Servovorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1–15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Körper (101) ein mit einem Schalthebel verbundener Körper ist und der zweite Körper (201) eine Getriebeschaltstange (201) oder ein mit einer Getriebeschaltstange verbundener Körper ist.Servo device according to one of the claims 1-15, characterized in that the first body ( 101 ) is a body connected to a shift lever and the second body ( 201 ) a transmission shift rod ( 201 ) or a body connected to a transmission shift rod. Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Servovorrichtung gemäß Patentanspruch 16 ausgestattet ist, wobei die Getriebeschaltstange (201) zum Ein- oder Auslegen eines Ganges dient.Gearbox, characterized in that it is equipped with a servo device according to claim 16, wherein the gear shift rod ( 201 ) for laying or laying a corridor is used. Fahrzeug, das mit einem Getriebe gemäß Patentanspruch 17 ausgestattet ist.Vehicle equipped with a transmission according to claim 17 is equipped.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3151718A (en) 1961-09-26 1964-10-06 Allis Chalmers Mfg Co Hydraulic control
DE2126910A1 (en) 1971-05-29 1972-11-30 Rheinstahl Ag Hanomag Baumaschinen, 3000 Hannover Hydraulic shift control device for a vehicle with a multi-speed gear change transmission
US4065982A (en) 1976-04-05 1978-01-03 Wenger Gerald W Transmission gear shift control

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