DE102010062551B4 - Getriebevorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Getriebevorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Antriebssitz (30), der fest auf eine Antriebswelle (21) in einem Einbaurahmen (30) gesteckt wird; eine Getrieberadbaugruppe (50), die beweglich auf den Antriebssitz (30) gesteckt wird und einen in einer ersten spiralförmigen Führungsnut (44) in dem Antriebssitz (30) beweglichen Verbindungsbolzen (52) sowie hochstehende und in gleichem Winkelabstand angeordnete Führungsstäbe (54) enthält; ein Positionsbegrenzungselement (90), das drehbar an die Getrieberadbaugruppe (50) montiert ist und die Führungsstäbe (54) beweglich ergreift; und eine Kugel (80), die in einem Kugelaufnahmeloch (93) in dem Positionsbegrenzungselement (90) angeordnet und in einer gekrümmten zweiten Führungsnut (56) in der Getrieberadbaugruppe (50) beweglich ist. Wenn der Verbindungsstab (52) ein oberes Ende (441) ergreift und die Kugel (80) in einem flacheren Ende (561) festgehalten wird, wird die Kugel (80) zwischen der Getrieberadbaugruppe (50) und einem Anstoßelement (32) des Einbaurahmens (30) eingeklemmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung und, genauer ausgedrückt, eine Getriebevorrichtung, die Getrieberücklauf verhindern kann.
  • Ein konventioneller elektrischer Parkbremsmechanismus, der im US-Patent Nr. 6 938 736 offenbart ist, ist durch eine elektrische Parkbremse zum Pressen eines Reibelements gegen ein Bremselement über einen Kraftübertragung umwandelnden Mechanismus zum Umwandeln einer Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung gekennzeichnet. Der konventionelle elektrische Parkbremsmechanismus enthält eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, ein nicht rotierendes Element, ein rotierendes Element, ein erstes Nockenelement, zwei zweite Nockenelemente, eine Feder und zwei Kugeln.
  • In einer solchen Konfiguration sind das erste und die zweiten Nockenelemente relativ teuer. Wenn der Motor mit hoher Drehgeschwindigkeit betrieben wird, tritt darüber hinaus Reibung zwischen den Kugeln und dem nicht rotierenden Element aufgrund einer auf jede Kugel einwirkenden Zentrifugalkraft auf, wodurch die Effizienz gesenkt wird. Außerdem erfolgt aufgrund von Reibung zwischen den Kugeln und dem nicht rotierenden Element Verschleiß der Kugeln und des nicht rotierenden Elements, wodurch ein Zwischenraum zwischen jeder Kugel und dem nicht rotierenden Element vergrößert wird. Deshalb kann nach einer langen Verwendungsdauer akkurater Betrieb nicht mehr gewährleistet werden.
  • Aus diesem Grund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Getriebevorrichtung, welche die im Vorhergehenden genannten Nachteile des Standes der Technik überwinden kann.
  • Der vorliegenden Erfindung zufolge wird eine Getriebevorrichtung geschaffen, die eingerichtet ist, um an eine Antriebswelle gekoppelt zu werden, welche um eine Drehachse schwenken kann. Die Getriebevorrichtung umfasst:
    einen Einbaurahmen, der eingerichtet ist, um Erstrecken der Antriebswelle in denselben zuzulassen, und der ein oberes Anschlagelement enthält;
    einen Antriebssitz, der in dem Einbaurahmen angeordnet und eingerichtet ist, um fest auf die Antriebswelle gesteckt zu werden, so dass der Antriebssitz gemeinsam mit der Antriebswelle rotiert, wobei der Antriebssitz eine ringförmige Außenfläche aufweist, die mit mindestens einer ersten spiralförmigen Führungsnut ausgebildet ist, die ein erstes und zweites Ende sich gegenüberliegend angeordnet aufweist;
    eine Getrieberadbaugruppe, die beweglich auf den Antriebssitz gesteckt ist und eine obere Seitenfläche aufweist, die mit mindestens einer gekrümmten zweiten Führungsnut ausgebildet ist, welche ein erstes und zweites Ende sich gegenüberliegend angeordnet aufweist und eine sich graduell in Richtung des zweiten Endes vergrößernde Tiefe hat, wobei die Getrieberadbaugruppe Folgendes umfasst:
    mindestens einen Verbindungsbolzen, der sich radial und nach innen in die erste Führungsnut in dem Antriebssitz erstreckt und in der ersten Führungsnut in dem Antriebssitz beweglich ist, so dass sich die Getrieberadbaugruppe um eine erste Distanz nach oben in Richtung des Anstoßelements des Einbaurahmens bewegt, wenn der Verbindungsbolzen durch die erste Führungsnut in dem Antriebssitz geführt wird, um sich als Reaktion auf Rotation des durch die Antriebswelle angetriebenen Antriebssitzes von dem zweiten Ende der ersten Führungsnut zu dem ersten Ende der ersten Führungsnut zu bewegen, und
    eine Anzahl in gleichem Winkelabstand angeordneter Führungsstäbe, die sich von der oberen Seitenfläche nach oben erstrecken;
    ein Positionsbegrenzungselement, das beweglich auf der oberen Seitenfläche der Getrieberadbaugruppe angebracht ist und von dem Anstoßelement des Einbaurahmens beabstandet ist, wobei das Positionsbegrenzungselement mit mindestens einem Kugelaufnahmeloch ausgebildet ist, das der zweiten Führungsnut entspricht, und die Führungsstäbe beweglich so ergreift, dass das Positionsbegrenzungselement in Bezug zu der Getrieberadbaugruppe zwischen einer ersten Position, in der das Kugelaufnahmeloch angrenzend an das zweite Ende der zweiten Führungsnut in der oberen Seitenfläche der Getrieberadbaugruppe angeordnet ist, und einer zweiten Position drehbar ist, in der das Kugelaufnahmeloch angrenzend an das erste Ende der zweiten Führungsnut in der oberen Seitenfläche der Getrieberadbaugruppe angeordnet ist; und
    mindestens eine Kugel, die in dem Kugelaufnahmeloch in dem Positionsbegrenzungselement angeordnet ist und in der zweiten Führungsnut in der oberen Seitenfläche der Getrieberadbaugruppe so bewegt werden kann, dass sich die Kugel um eine zweite Distanz nach oben in Richtung des Anstoßelements des Einbaurahmens bewegt, wenn sich die Kugel, als Reaktion auf Rotation des Positionsbegrenzungselements in Bezug zu der Getrieberadbaugruppe aus der ersten Position in die zweite Position, von dem zweiten Ende der zweiten Führungsnut in der oberen Seitenfläche der Getrieberadbaugruppe zu dem ersten Ende der zweiten Führungsnut in der oberen Seitefläche der Getrieberadbaugruppe bewegt.
  • Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen deutlich werden, von denen:
  • 1 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die die bevorzugte Ausführungsform einer Getriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine montierte perspektivische Ansicht ist, die die bevorzugte Ausführungsform zeigt;
  • 3 eine andere montierte perspektivische Ansicht ist, die die bevorzugte Ausführungsform ohne einen Einbaurahmen zeigt;
  • 4 eine teilweise schematische Schnittansicht ist, die die bevorzugte Ausführungsform zeigt, wenn eine Antriebswelle in einer Richtung im Uhrzeigersinn rotiert;
  • 5 eine schematische Ansicht ist, die ein Verhältnis zwischen einem Verbindungsbolzen und einem Antriebssitz der bevorzugten Ausführungsform zeigt, wenn die Antriebswelle in der Richtung im Uhrzeigersinn rotiert;
  • 6 eine schematische Draufsicht ist, die ein Verhältnis zwischen Kugeln, einem Getrieberad, einem Positionsbegrenzungselement und Führungsstäben der bevorzugten Ausführungsform zeigt, wenn die Antriebswelle in der Richtung im Uhrzeigersinn rotiert;
  • 7 eine fragmentartige Schnittansicht ist, die ein Verhältnis zwischen einer Kugel, einem Anstoßelement und einer entsprechenden zweiten Führungsnut der bevorzugten Ausführungsform darstellt, wenn die Antriebswelle in der Richtung im Uhrzeigersinn rotiert;
  • 8 eine Schnittansicht ist, die die bevorzugte Ausführungsform zeigt, wenn die Antriebswelle in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn rotiert;
  • 9 eine schematische Schnittansicht ist, die ein Verhältnis zwischen dem Verbindungsbolzen und dem Antriebssitz der bevorzugten Ausführungsform darstellt, wenn die Antriebswelle in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn rotiert;
  • 10 eine schematische Draufsicht ist, die ein Verhältnis zwischen den Kugeln, dem Getrieberad, dem Positionsbegrenzungselement und den Führungsstäben der bevorzugten Ausführungsform darstellt, wenn die Antriebswelle in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn rotiert;
  • 11 eine fragmentartige Schnittansicht ist, die ein Verhältnis zwischen einer Kugel, dem Anstoßelement und einer entsprechenden zweiten Führungsnut der bevorzugten Ausführungsform darstellt, wenn die Antriebswelle in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn rotiert; und
  • 12 eine schematische Schnittansicht ist, die die bevorzugte Ausführungsform bei Betätigung in einem Verriegelungszustand zeigt.
  • Bezug nehmend auf die 1 bis 4 ist die bevorzugte Ausführungsform einer Getriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, die einen Einbaurahmen 30, einen Antriebssitz 40, eine Getrieberadbaugruppe 50, ein Positionsbegrenzungselement 90, drei Kugeln 80, eine Vorspannungseinheit 60 und eine Unterlegscheibeneinheit 70 enthält. In dieser Ausführungsform ist die Antriebswelle 21 eine Ausgangswelle eines Motors 20, die betrieben werden kann, um Drehkraft zum Antreiben eines Bremsmechanismus (nicht gezeigt) über die Getriebevorrichtung und ein Gangsystem (nicht gezeigt) auszugeben, und die um eine Drehachse (I) schwenkbar ist.
  • Der Einbaurahmen 30 enthält eine obere Wand 31, eine untere Wand 33, die mit einer Öffnung 331 so ausgebildet ist, dass sich die Antriebswelle 21 durch die Öffnung 331 und in den Einbaurahmen 30 erstreckt, und ein oberes Anstoßelement 32, das an einer Unterseite der oberen Wand 31 befestigt ist. In dieser Ausführungsform kann die untere Wand 33 des Einbaurahmens 30 an einem Peripheriegerät (nicht gezeigt) unter Verwendung eines Verbindungssitzes 22 angebracht werden, der an den Motor 20 montiert ist (siehe 2). Zusätzlich liegt das Anstoßelement 32 in Form eines Ringkörpers vor, der eine mit einer Ringnut 322 ausgebildete Bodenfläche 321 aufweist. Die Ringnut 322 wird durch eine ringförmige konkave Wand 323 begrenzt (siehe 4).
  • Der Antriebssitz 40 ist eingerichtet, um fest auf die Antriebswelle 21 gesteckt zu werden, so dass der Antriebssitz 40 gemeinsam mit der Antriebswelle 21 rotiert. In dieser Ausführungsform enthält der Antriebssitz 40 einen Hülsenkörper 41 und einen Scheibenkörper. Der Hülsenkörper 41 ist eingerichtet, um koaxial und fest auf die Antriebswelle 21 gesteckt zu werden, und hat eine ringförmige Außenfläche 410, die mit zwei einander gegenüberliegenden spiralförmigen ersten Führungsnuten 44 ausgebildet ist. Der Scheibenkörper 42 erstreckt sich radial und nach außen von der ringförmigen Außenfläche 410 des Hülsenkörpers 41, so dass die ersten Führungsnuten 44 über dem Scheibenkörper 42 angeordnet sind. Wie in 5 gezeigt ist, weist jede erste Führungsnut 44 ein erstes Ende 441 distal von dem Scheibenkörper 42, und ein zweites Ende 442 gegenüberliegend dem ersten Ende 441 und angrenzend an den Scheibenkörper 42 auf.
  • Die Getrieberadbaugruppe 50 wird beweglich auf den Antriebssitz 40 gesteckt. In dieser Ausführungsform enthält die Getrieberadbaugruppe 50 einen ersten Verbindungsring 51, zwei Verbindungsbolzen 52, einen zweiten Verbindungsring 53, drei Führungsstäbe 54, und ein Getrieberad 55.
  • Der erste Verbindungsring 51 wird beweglich auf den Hülsenkörper 41 gesteckt, und ist mit gegenüberliegenden Durchgangslöchern 511 ausgebildet.
  • Die Verbindungsbolzen 52 erstrecken sich jeweils durch die Durchgangslöcher 511 in dem ersten Verbindungsring 51, so dass ein Ende jedes Verbindungsbolzens 52 sich radial und nach innen in eine entsprechende erste Führungsnut 44 in dem Hülsenkörper 41 des Antriebssitzes 40 erstreckt, und das andere Ende sich radial und nach außen von dem ersten Verbindungsring 51 erstreckt (siehe 4). Jeder Verbindungsbolzen 52 kann in der entsprechenden ersten Führungsnut 44 bewegt werden.
  • Der zweite Verbindungsring 53 wird auf den ersten Verbindungsring 51 gesteckt. Der zweite Verbindungsring 53 weist eine ringförmige Innenfläche 531 auf, die mit gegenüberliegenden Eingriffsnuten 5311 ausgebildet ist, welche jeweils die anderen Enden der Verbindungsbolzen 52 so ergreifen, dass der zweite Verbindungsring 53 mit dem ersten Verbindungsring 51 unter Verwendung der Verbindungsbolzen 52 verbunden wird. Der zweite Verbindungsring 53 weist ferner eine Endfläche 532 auf, die mit drei in gleichem Winkelabstand angeordneten Einbaulöchern 533 ausgebildet ist (siehe 1).
  • Die Führungsstäbe 54 werden jeweils in die Einbaulöcher 533 in der Endfläche 532 des zweiten Verbindungsrings 53 eingesetzt.
  • Das Getrieberad 55 wird koaxial auf einer Baugruppe aus dem ersten und zweiten Verbindungsring 51, 53 angeordnet und erlaubt Erstreckung der Führungsstäbe 54 durch dasselbe, so dass das Getrieberad 55 mit der Baugruppe aus dem ersten und zweiten Verbindungsring 51, 53 bewegt werden kann. Das Getrieberad 55 weist eine obere Seitenfläche 550 auf, die mit drei in gleichem Winkelabstand angeordneten gekrümmten zweiten Führungsnuten 56 ausgebildet ist. Jede zweite Führungsnut 56 ist zwischen zwei entsprechenden benachbarten Führungsstäben 54 angeordnet, weist einander gegenüberliegend ein erstes und zweites Ende 561, 562 auf und hat eine Tiefe, die sich graduell in Richtung des zweiten Endes 562 vergrößert. In dieser Ausführungsform ist das Getrieberad 55 eingerichtet, um mit der Gangschaltung in Eingriff zu kommen.
  • Es wird festgestellt, dass die Verbindungsbolzen 52 jeweils in den ersten Führungsnuten 44 beweglich sind. Wenn jeder Verbindungsbolzen 52 durch die entsprechende erste Führungsnut 44 in dem Hülsenkörper 41 des Antriebssitzes 40 bewegt wird, um sich als Reaktion auf durch die Antriebswelle 21 gesteuerte Rotation des Antriebssitzes 40 von dem zweiten Ende 442 der entsprechenden ersten Führungsnut 44 zu dem ersten Ende 441 der entsprechenden ersten Führungsnut 44 zu bewegen, bewegt sich die Getrieberadbaugruppe 50 daher um eine erste Distanz (d1) von beispielsweise 1,5 mm in Richtung des Anstoßelements 32 des Einbaurahmens 30 nach oben, wie in 9 gezeigt ist.
  • Das Positionsbegrenzungselement 90 wird beweglich an der oberen Seitenfläche 551 des Getrieberads 55 angebracht und wird von dem Anstoßelement 32 des Einbaurahmens 30 beabstandet (siehe 4). In dieser Ausführungsform enthält das Positionsbegrenzungselement 90 einen röhrenförmigen Hauptkörper 91 und drei in gleichem Winkelabstand angeordnete Vorsprünge 92, die sich radial von dem Hauptkörper 91 erstrecken. Der Hauptkörper 91 weist einen unteren Endteil 911 auf, der in ein axiales Loch 550 in dem Getrieberad 55 eingesetzt wird. Jeder Vorsprung 92 ist mit einem Kugelaufnahmeloch 93 ausgebildet, das einer jeweiligen zweiten Führungsnut 56 entspricht. Eine Stabführungsnut 94 ist zwischen jeglichen zwei benachbarten Vorsprüngen 92 begrenzt, um Bewegung eines entsprechenden Führungsstabs 54 darin zu führen. Infolgedessen ergreift das Positionsbegrenzungselement 90 beweglich die Führungsstäbe 54 (siehe 34) und kann in Bezug zu der Getrieberadbaugruppe 50 zwischen einer ersten Position, in der das Kugelaufnahmeloch 93 in jedem Vorsprung 92 angrenzend an das zweite Ende 562 der jeweiligen zweiten Führungsnut 56 in der oberen Seitenfläche 560 des Getrieberads 55 angeordnet ist, wie in 10 gezeigt ist, und einer zweiten Position rotiert werden, in der das Kugelaufnahmeloch 93 wie in 6 gezeigt in jedem Vorsprung 92 angrenzend an das erste Ende 561 der jeweiligen zweiten Führungsnut 56 in der oberen Seitenfläche 560 des Getrieberads 55 angeordnet ist.
  • Die Kugeln 80 haben einen kleineren Durchmesser als den der Kugelaufnahmelöcher 93 in den Vorsprüngen 92. Jede Kugel 80 wird in dem Kugelaufnahmeloch 93 in einem entsprechenden Vorsprung 92 des Positionsbegrenzungselements 90 angeordnet, und kann in einer entsprechenden zweiten Führungsnut 56 in der oberen Seitenfläche 550 des Getrieberads 55 bewegt werden. Wenn sich jede Kugel 80, als Reaktion auf Rotation des Positionsbegrenzungselements 90 in Bezug zu der Getrieberadbaugruppe 50 aus der ersten Position in die zweiten Position, von dem zweiten Ende 562 der entsprechenden Führungsnut 56 zu dem ersten Ende 561 der entsprechenden Führungsnut 56 bewegt, bewegt sich daher jede Kugel 90 um eine zweite Distanz (d2) wie zum Beispiel 1,5 mm in Richtung des Anstoßelements 32 des Einbaurahmens 30 nach oben, wie in 11 gezeigt ist.
  • Zusätzlich ist das Anstoßelement 32 so angeordnet, dass ein Zwischenraum zwischen der konkaven Wand 323 und jeder Kugel 80 in einer Längsrichtung (A) parallel zu der Drehachse (I) kleiner als die erste Distanz (d1) ist, wenn jeder Verbindungsbolzen 52 in dem zweiten Ende 442 der entsprechenden ersten Führungsnut 44 in dem Antriebssitz 40 festgehalten wird, während sich das Positionsbegrenzungselement 90 wie in 4 gezeigt an der zweiten Position befindet, und kleiner als die zweite Distanz (d2), wenn jeder Verbindungsbolzen 52 in dem ersten Ende 441 der entsprechenden ersten Führungsnut 44 in dem Antriebssitz 40 festgehalten wird, während sich das Positionsbegrenzungselement 90 wie in 8 gezeigt an der ersten Position befindet.
  • Die Vorspannungseinheit 60 spannt das Positionsbegrenzungselement 90 vor, um sich in Bezug zu der Getrieberadbaugruppe 50 in Richtung der zweiten Position zu bewegen. In dieser Ausführungsform enthält die Vorspannungseinheit 60 einen Magnetring 61 und einen Magnetblock 62. Wie in 4 gezeigt ist, ist der Magnetring 61 in dem axialen Loch (550) angebracht und wird auf den unteren Endteil 911 des Hauptkörpers 91 des Positionsbegrenzungselements 90 gesteckt. Der Magnetblock 62 wird in dem unteren Endteil 911 des Hauptkörpers 91 des Positionsbegrenzungselements 90 angebracht. Die Polaritäten des Magnetrings 61 und des Magnetblocks 62 sind so eingerichtet, dass der Magnetring 61 und der Magnetblock 62 einander magnetisch anziehen, um das Positionsbegrenzungselement 90 in Bezug zu der Radbaugruppe 50 in Richtung der zweiten Position zu bewegen.
  • Die Distanzscheibeneinheit 70 besteht aus zwei Distanzscheiben 71, 72, wird auf den Hülsenkörper 41 des Antriebssitzes 40 gesteckt und zwischen dem Scheibenkörper 42 des Antriebssitzes 40 und der unteren Wand 33 des Hauptrahmens 30 angeordnet (siehe 4).
  • Wenn im realen Betrieb die Antriebswelle 21 rotiert, um Rotation einer Kombination aus dem Antriebssitz 40, der Getrieberadbaugruppe 50, dem Positionsbegrenzungselement 90 und den Kugeln 80 um die Drehachse (I) in einer durch einen Pfeil von 6 angezeigten Richtung im Uhrzeigersinn anzutreiben, greift jeder Verbindungsbolzen 61 in das zweite Ende 442 der entsprechenden ersten Führungsnut 44 in dem Antriebssitz 40 ein (siehe 4 und 5), und jeder Verbindungstab 54 stößt gegen einen entsprechenden Vorsprung 92 des Positionsbegrenzungselements 90, um das Positionsbegrenzungselement 90 zu der zweiten Position zu bewegen (siehe 6). Infolgedessen wird jede Kugel 80 in dem ersten Ende 561 der entsprechenden zweiten Führungsnut 56 in dem Getrieberad 55 festgehalten, wie in 6 gezeigt ist. In diesem Fall wird jede Kugel 80 von der konkaven Wand 323 des Anstoßelements 32 um den Zwischenraum entfernt gehalten, wie in den 4 und 7 gezeigt ist. Auf diese Weise kann die Übertragung der von der Antriebswelle 21 ausgegeben Drehkraft durch die Getriebevorrichtung der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
  • Wenn die Antriebswelle 21 um die Drehachse (I) in einer durch einen Pfeil in 10 angezeigten Richtung gegen den Uhrzeigersinn rotiert, um Rotation der Kombination aus dem Antriebssitz 40, der Getrieberadbaugruppe 50, dem Positionsbegrenzungselement 90 und den Kugeln 80 anzutreiben, greift jeder Verbindungsbolzen 52 in das zweite Ende 441 der entsprechenden ersten Führungsnut 44 in dem Antriebssitz 40 ein (siehe 8 und 9), und jeder Führungsstab 54 stößt gegen einen entsprechenden Vorsprung 92 des Positionsbegrenzungselements 90 an, um das Positionsbegrenzungselement 90 zu der ersten Position zu bewegen (siehe 10). Infolgedessen wird jede Kugel 80 wie in 10 gezeigt in dem zweiten Ende 562 der entsprechenden zweiten Führungsnut 56 in dem Getrieberad 55 festgehalten. In diesem Fall ist jede Kugel 80 von der konkaven Wand 323 des Anstoßelements 32 um den Zwischenraum beabstandet, wie in den 8 und 11 gezeigt ist. Auf diese Weise kann Übertragung der von der Antriebswelle 21 ausgegebenen Drehkraft durch die Getriebevorrichtung der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
  • Wenn die Antriebswelle in Gebrauch 21 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn rotiert, kann der Bremsmechanismus über die Getriebevorrichtung und die Gangschaltung in einen Bremszustand gebracht werden. Wenn die Antriebswelle 21 in der Richtung im Uhrzeigersinn rotiert, kann der Bremsmechanismus über die Getriebevorrichtung in einen Bremsenlösezustand gebracht werden. Es wird festgestellt, dass die Antriebswelle 21 während des Bremszustands des Bremsmechanismus nicht mehr rotiert, wenn der Motor 20 in einen stationären Zustand gebracht wird, zum Beispiel wenn der Motor 20 ausgeschaltet wird. In diesem Fall ist der Antriebssitz 40 unbeweglich. Gleichzeitig wird das Getrieberad 50 durch eine umgekehrte Kraft von der Gangschaltung angetrieben, um in der Richtung im Uhrzeigersinn zu rotieren. Da der Zwischenraum zwischen jeder Kugel 80 und der konkaven Wand 323 des Anstoßelements 32 kleiner als die zweite Distanz (d2) ist, bewegt sich jede Kugel 80 als Reaktion auf die Rotation der Getrieberadbaugruppe 50 im Uhrzeigersinn von dem zweiten Ende 562 der entsprechenden zweiten Führungsnut 56 in dem Getrieberad 50 zu dem ersten Ende 561 derselben, um sich dadurch in Richtung des Anstoßelements 32 nach oben zu bewegen, bis die Kugeln 80 zwischen dem Anstoßelement 32 und dem Getrieberad 55 wie in 12 gezeigt eingeklemmt sind, wodurch Rotation der Getrieberadbaugruppe 50 im Uhrzeigersinn beendet wird. In diesem Fall wird die Getriebevorrichtung in einen Verriegelungszustand gebracht. In dieser Form kann der Bremsmechanismus in dem Bremszustand gehalten werden. Wenn die Antriebswelle 21 danach betrieben werden kann, um Rotation des Antriebssitzes 40 im Uhrzeigersinn anzutreiben, werden die Kugeln 80 von dem Anstoßelement 32 freigegeben.
  • Es wird festgestellt, dass, wenn sich die Getriebevorrichtung im Verriegelungszustand befindet, die Kugeln 80 aufgrund relativ großer Reibung zwischen der konkaven Wand 322 des Anstoßelements 32 und den Kugeln 80 leicht eingeklemmt werden.
  • Zusammengefasst kann die Getriebevorrichtung der vorliegenden Erfindung aufgrund des Vorliegens der ersten Führungsnuten 44, der zweiten Führungsnuten 56 und des Positionsbegrenzungselements 90 akkurat ohne das Verschleißproblem betrieben werden, das bei dem zu Beginn genannten Stand der Technik auftritt. Da die in dem vorgenannten Stand der Technik enthaltenen teuren Nockenkomponenten nicht benötigt werden, kann die Getriebevorrichtung der vorliegenden Erfindung darüber hinaus verglichen mit dem vorgenannten Stand der Technik zu relativ niedrigen Kosten hergestellt werden.

Claims (9)

  1. Getriebevorrichtung, die eingerichtet ist, um an eine Antriebswelle (21) gekoppelt zu werden, welche um eine Drehachse (I) schwenken kann, wobei die Getriebevorrichtung gekennzeichnet ist durch: einen Einbaurahmen (30), der eingerichtet ist, um Erstrecken der Antriebswelle (21) in denselben zuzulassen, und der ein oberes Anschlagelement (32) enthält; einen Antriebssitz (40), der in dem Einbaurahmen (30) angeordnet und eingerichtet ist, um fest auf die Antriebswelle (21) gesteckt zu werden, so dass der Antriebssitz (40) gemeinsam mit der Antriebswelle (21) rotiert, wobei der Antriebssitz (40) eine ringförmige Außenfläche (410) aufweist, die mit mindestens einer ersten spiralförmigen Führungsnut (44) ausgebildet ist, die ein erstes und zweites Ende (441, 442) sich gegenüberliegend angeordnet aufweist, eine Getrieberadbaugruppe (50), die beweglich auf den Antriebssitz (40) gesteckt ist und eine obere Seitenfläche (551) aufweist, welche mit mindestens einer gekrümmten zweiten Führungsnut (56) ausgebildet ist, die ein erstes und zweites Ende (561, 562) sich gegenüberliegend angeordnet aufweist und eine sich graduell in Richtung des zweiten Endes (562) vergrößernde Tiefe hat, wobei die Getrieberadbaugruppe (50) Folgendes umfasst: mindestens einen Verbindungsbolzen (52), der sich radial und nach innen in die erste Führungsnut (44) in dem Antriebssitz (40) erstreckt und in der ersten Führungsnut (44) in dem Antriebssitz (40) beweglich ist, so dass sich die Getrieberadbaugruppe (50) um eine erste Distanz (d1) nach oben in Richtung des Anstoßelements (32) des Einbaurahmens (30) bewegt, wenn der Verbindungsbolzen (52) durch die erste Führungsnut (44) in dem Antriebssitz (40) geführt wird, um sich als Reaktion auf Rotation des durch die Antriebswelle (21) angetriebenen Antriebssitzes (40) von dem zweiten Ende (442) der ersten Führungsnut (44) zu dem ersten Ende (441) der ersten Führungsnut (44) zu bewegen, und eine Anzahl in gleichem Winkelabstand angeordneter Führungsstäbe (54), die sich von der oberen Seitenfläche (551) nach oben erstrecken; ein Positionsbegrenzungselement (90), das beweglich auf der oberen Seitenfläche (551) der Getrieberadbaugruppe (50) angebracht ist und von dem Anstoßelement (32) des Einbaurahmens (30) beabstandet ist, wobei das Positionsbegrenzungselement (90) mit mindestens einem Kugelaufnahmeloch (93) ausgebildet ist, das der zweiten Führungsnut (56) entspricht und die Führungsstäbe (54) beweglich so ergreift, dass das Positionsbegrenzungselement (90) in Bezug zu der Getrieberadbaugruppe (50) zwischen einer ersten Position, in der das Kugelaufnahmeloch (93) angrenzend an das zweite Ende (562) der zweiten Führungsnut (56) in der oberen Seitenfläche (551) der Getrieberadbaugruppe (50) angeordnet ist, und einer zweiten Position drehbar ist, in der das Kugelaufnahmeloch (93) angrenzend an das erste Ende (561) der zweiten Führungsnut (56) in der oberen Seitenfläche (551) der Getrieberadbaugruppe (50) angeordnet ist; und mindestens eine Kugel, (80) die in dem Kugelaufnahmeloch (93) in dem Positionsbegrenzungselement (90) angeordnet ist und in der zweiten Führungsnut (56) in der oberen Seitenfläche (551) der Getrieberadbaugruppe (50) so bewegt werden kann, dass sich die Kugel (80) um eine zweite Distanz (d2) nach oben in Richtung des Anstoßelements (32) des Einbaurahmens (30) bewegt, wenn sich die Kugel (80), als Reaktion auf Rotation des Positionsbegrenzungselements (90) in Bezug zu der Getrieberadbaugruppe aus der ersten Position in die zweite Position, von dem zweiten Ende (562) der zweiten Führungsnut (56) in der oberen Seitenfläche (551) der Getrieberadbaugruppe (50) zu dem ersten Ende (561) der zweiten Führungsnut (56) in der oberen Seitefläche (551) der Getrieberadbaugruppe (50) bewegt.
  2. Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebssitz (40) einen Hülsenkörper (41) enthält, der eingerichtet ist, um koaxial und fest auf die Antriebswelle (21) gesteckt zu werden, die ringförmige Außenfläche (410) aufweist und mit der ersten Führungsnut (44) ausgebildet ist.
  3. Getriebevorrichtung nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Getrieberadbaugruppe weiter Folgendes umfasst: einen ersten Verbindungsring (51), der beweglich auf den Hülsenkörper des Antriebssitzes (40) gesteckt ist und Erstreckung des Verbindungsbolzens (52) durch denselben zulässt, so dass sich ein Ende des Verbindungsbolzens (52) radial und nach innen in die erste Führungsnut (44) in dem Hülsenkörper (41) erstreckt und sein anderes Ende sich radial und nach außen aus dem ersten Verbindungsring (51) heraus erstreckt; einen zweiten Verbindungsring (52), der auf den ersten Verbindungsring (51) gesteckt ist, wobei der zweite Verbindungsring (52) eine ringförmige Innenfläche (531), die mit mindestens einer Eingriffsnut (5311) ausgebildet ist, welche das andere Ende des Verbindungsbolzens (52) so ergreift, dass der zweite Verbindungsring (52) mit dem ersten Verbindungsring (51) verbunden wird, und eine Endfläche (532) aufweist, auf der die Führungsstäbe (54) vorgesehen sind; und ein Getrieberad (55), das koaxial auf einer Baugruppe aus dem ersten und zweiten Verbindungsring (51, 52) angeordnet ist und Erstreckung des Führungsstabs (54) durch dasselbe zulässt, so dass das Getrieberad (55) mit der Baugruppe aus dem ersten und zweiten Verbindungsring (51, 52) bewegt werden kann, wobei das Getrieberad (55) mit der zweiten Führungsnut (56) ausgebildet ist, die zwischen zwei benachbarten der Führungsstäbe (54) angeordnet ist.
  4. Getriebevorrichtung nach Anspruch 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Getrieberad (55) der Getrieberadbaugruppe (50) mit einem axialen Loch (550) ausgebildet ist; und das Positionsbegrenzungselement (90) einen röhrenförmigen Hauptkörper (91) mit einem unteren Endteil (911), der in das axiale Loch (550) in dem Getrieberad (55) eingesetzt ist, und eine Anzahl in gleichem Winkelabstand angeordneter Vorsprünge (92) aufweist, die sich radial von dem Hauptkörper (91) erstrecken, wobei eine Stabführungsnut (94) zwischen beliebigen zwei benachbarten der Vorsprünge (92) begrenzt ist, um Bewegung eines entsprechenden der Führungsstäbe (54) darin zu führen, und mindestens einer der Vorsprünge (92) mit dem Kugelaufnahmeloch (93) ausgebildet ist.
  5. Getriebevorrichtung nach Anspruch 4, weiter gekennzeichnet durch eine Vorspanneinheit (60) zum Vorspannen des Positionsbegrenzungselements (90), um sich in Bezug zu der Getrieberadbaugruppe (50) in Richtung der zweiten Position zu bewegen.
  6. Getriebevorrichtung nach Anspruch 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinheit (60) einen Magnetring (61), der in dem axialen Loch (550) in dem Getrieberad (55) angebracht ist und auf den unteren Endteil (911) des Hauptkörpers (91) des Positionsbegrenzungselements (90) gesteckt ist, und einen Magnetblock (62) umfasst, der in dem unteren Endteil (911) angebracht ist, wobei der Magnetring (61) und der Magnetblock (62) einander magnetisch anziehen, um das Positionsbegrenzungselement (90) in Bezug zu der Getrieberadbaugruppe (50) in Richtung der zweiten Position zu bewegen.
  7. Getriebevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbaurahmen (30) weiter eine untere Wand (33) enthält, die mit einer Öffnung (331) ausgebildet ist, um Erstreckung der Antriebswelle (21) durch dieselbe zuzulassen.
  8. Getriebevorrichtung nach Anspruch 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebssitz (40) ferner einen Scheibenkörper (42) enthält, der sich radial und nach außen von dem Hülsenkörper (41) so erstreckt, dass die erste Führungsnut (44) über dem Scheibenkörper (42) angeordnet ist; wobei die Getriebevorrichtung weiter durch eine Distanzscheibeneinheit (70) gekennzeichnet ist, die auf den Hülsenkörper (41) des Antriebssitzes (40) gesteckt ist und zwischen dem Scheibenkörper (42) des Antriebssitzes (41) und der unteren Wand (33) des Einbaurahmens (30) angeordnet ist.
  9. Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anstoßelement (32) des Einbaurahmens (30) in der Form eines Ringkörpers vorliegt, der eine Bodenfläche (321) aufweist, die zu dem Positionsbegrenzungselement (90) gerichtet ist und mit einer Ringnut (322) ausgebildet ist, welche durch eine ringförmige konkave Wand (323) begrenzt wird.
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