DE10334628A1 - Betätigungsvorrichtung für einen Synchronisationsmechanismus in einer Kraftübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Betätigungsvorrichtung für einen Synchronisationsmechanismus in einer Kraftübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE10334628A1
DE10334628A1 DE2003134628 DE10334628A DE10334628A1 DE 10334628 A1 DE10334628 A1 DE 10334628A1 DE 2003134628 DE2003134628 DE 2003134628 DE 10334628 A DE10334628 A DE 10334628A DE 10334628 A1 DE10334628 A1 DE 10334628A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
reduction
pair
shift
gears
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2003134628
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichiro Tokuo
Masaru Yamasaki
Hiroshi Kuroiwa
Naoyuki Ozaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE10334628A1 publication Critical patent/DE10334628A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/304Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by electrical or magnetic force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H2061/2823Controlling actuator force way characteristic, i.e. controlling force or movement depending on the actuator position, e.g. for adapting force to synchronisation and engagement of gear clutch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/3016Final output mechanisms varying the leverage or force ratio

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Synchronisationsmechanismus-Betätigungsvorrichtung, wobei in einem Übertragungsweg zum Übertragen des Ausgangs des Motors (51) an die Schaltgabel (12) ein Untersetzungsgetriebe (53) installiert ist. In diesem Untersetzungsgetriebe ist das Untersetzungsverhältnis dann, wenn sich die Schaltgabel an einem Druckpunkt befindet, auf einen größeren Wert eingestellt als dann, wenn sie sich an einer Schaltoperation-Anfangsposition (ausgerückte Position) oder in einer Schaltoperation-Endposition (eingerückte Position) befindet. Eine Drehzahländerungseinrichtung, die dieses Untersetzungsgetriebe umfaßt, kann mit einem Motor mit einer kleinen Ausgangsleistung eine ausreichend große Schaltbetätigungskraft erzeugen und außerdem eine Schaltoperation in einer kurzen Zeitperiode abschließen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die in einer automatischen Kraftübertragungseinrichtung vorgesehen ist, um einen Synchronisationsmechanismus zu betätigen, der zwei rotierende Körper miteinander synchronisiert und miteinender koppelt.
  • Eine Einheit in einer automatischen Kraftübertragungseinrichtung, z. B. ein Getriebe, verwendet herkömmlich einen Synchronisationsmechanismus, der die Drehzahl eines Zwischenzahnrads auf die Drehzahl einer Welle synchronisiert. Der Synchronisationsmechanismus umfaßt eine Hülse, die drehfest an der Welle in Eingriff ist, und einen Synchronisationsring, der durch eine longitudinale Bewegung der Hülse längs der Welle an einer konischen Oberfläche des Zwischenzahnrads in einen Reibkontakt gebracht wird. Eine Operation zur Drehzahländerung umfaßt die Betätigung einer Schaltgabelwelle, um die Hülse zu bewegen, die an einer Schaltgabel am vorderen Ende der Schaltgabelwelle in Eingriff ist.
  • In einem automatisierten manuellen Getriebe (das nachfolgend mit AMT bezeichnet wird) wird eine Huboperation der Schaltgabelwelle unter Verwendung eines Aktuators ausgeführt. Ein bekannter herkömmlicher Aktuator ist eine motorgetriebene Drehzahländerungseinrichtung, die die Drehzahl eines Elektromotors untersetzt, um die Schaltgabelwelle anzutreiben, wie aus JP 2001-141047-A , Seite 4 und 2, bekannt ist.
  • Bei der herkömmlichen Drehzahländerungseinrichtung muß die Betätigungskraft zur Gabelverschiebung verstärkt werden, indem das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes vergrößert wird, um die Verschiebeoperation mit einer ausreichend großen Kraft auszuführen. Insbesondere während der Operation zum Eingriff des Zahnrads ist eine große Betätigungskraft zur Gabelverschiebung an einem Druckpunkt erforderlich, an der der Synchronisationsring gegen das Zwischenzahnrad gedrückt wird, um die Drehzahl des Zwischenzahnrads auf die Drehzahl der Welle zu synchronisieren. Ein großes Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes hat jedoch eine geringere Betätigungsgeschwindigkeit der Schaltgabel zur Folge, wodurch eine längere Zeit zur Beendigung der Schaltoperation benötigt wird. Um eine benötigte Betätigungskraft zur Gabelverschiebung zu erzeugen und um die Schaltoperation in einer zulässigen Zeitperiode abzuschließen, ist die Vergrößerung der Ausgangsleistung des Elektromotors selbst erforderlich. Das wiederum vergrößert die Abmessung der Drehzahländerungseinrichtung. In heutigen Kraftfahrzeugen tritt das ein Problem auf, daß eine längere Zeit benötigt wird, um den Schaltvorgang abzuschließen (wodurch sich der Fahrkomfort und die Sicherheit verschlechtern), ferner entsteht das Problem der vergrößerten Abmessungen (schlechtere Montagemöglichkeit im vorhandenen Motorraum).
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehzahländerungseinrichtung zu schaffen, die eine Schaltgabel-Betätigungskraft mit einem Motor mit kleiner Ausgangsleistung erzeugt, die ausreichend groß ist, um die Schaltoperation in einer kurzen Zeitperiode abzuschließen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung eines Synchronisationsmechanismus nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Für die Lösung dieser Aufgabe kann die Erfindung eine Drehzahländerungseinrichtung schaffen, die enthält: elektrisch steuerbare Antriebsmittel; einen Übertragungsweg zum Übertragen eines Ausgangs der Antriebsmittel in eine Betätigungsrichtung einer Schaltgabel; und/oder ein oder mehrere Untersetzungsgetriebe, die im Übertragungsweg installiert sind; wobei das Untersetzungsgetriebe eine Änderung des Untersetzungsverhältnisses besitzt, die einer Verschiebung der Schaltgabel entspricht, derart, daß ein Untersetzungsverhältnis dann, wenn die Schaltgabel an einem Druckpunkt angeordnet ist, größer ist als dann, wenn sie an einer Schaltoperation-Anfangsposition (Leerlaufposition) oder an einer Schaltoperation-Endposition (Getriebeeingriffposition) angeordnet ist. Der Druckpunkt kann einen Punkt bezeichnen, an dem der Synchronisationsring im Getriebe gegen einen konischen Abschnitt des Zwischenzahnrads gedrückt wird, um durch Reibung ein synchrones Drehmoment zu erzeugen und dadurch eine Synchronisation der Rotation von Zwischenzahnrad und Welle zu schaffen.
  • Das Untersetzungsgetriebe kann zwei oder mehr Zahnradpaare mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen besitzen, die auf einer Antriebswelle und auf einer angetriebenen Welle angebracht sind. Diese Paare sind so angeordnet, daß sie nicht gleichzeitig in Eingriff gelangen und das in Eingriff befindliche Zahnradpaar gemäß der Drehposition der Zahnräder verschoben wird.
  • Das Untersetzungsgetriebe kann zwei oder mehr Ritzelräder mit unterschiedlichen Rollkreisradien und zwei oder mehr Zahnstangen, die an den Ritzelrädern in Eingriff sind, besitzen, wobei die Ritzelräder an der Antriebswelle und die Zahnstangen an der angetriebenen Welle angebracht sind. Diese Paare aus Zahnstange und Ritzel sind so angeordnet, daß sie nicht gleichzeitig in Eingriff gelangen und das in Eingriff befindliche Paar aus Zahnstange und Ritzel gemäß der Drehposition des Ritzelgetriebes verschoben wird.
  • Das Untersetzungsgetriebe kann Zahnräder mit Betätigungsgliedern aufweisen. Die Zahnräder gelangen nicht an allen Segmenten in Eingriff und in einem Segment, an dem die Zahnräder nicht in Eingriff gelangen, gelangen die Betätigungsglieder in Eingriff und ändern somit das Übersetzungsverhältnis gemäß dem Drehwinkel des Zahnrads.
  • Das Untersetzungsgetriebe kann exzentrische Zahnräder aufweisen, die so angeordnet sind, daß sich das Übersetzungsverhältnis gemäß dem Drehwinkel der Zahnräder ändert.
  • Energiespeichermittel (z. B. eine Feder) können in dem Kraftübertragungsweg von den Antriebsmitteln zur Schaltgabel vorgesehen sein. Alternativ kann die Betätigungsvorrichtung selbst elastisch unterstützt sein.
  • In dem Kraftübertragungsweg von den Antriebsmitteln zur Schaltgabel kann ein Freiraum vorgesehen sein, so daß sich das Untersetzungsverhältnis in bezug auf die Verschiebung der Schaltgabel zwischen dem eingerückten Betrieb des Getriebes und dem ausgerückten Betrieb des Getriebes unterscheidet. Die Betätigungsvorrichtung selbst kann mit einem Spiel angebracht sein.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführung des Getriebes, in dem eine erfindungsgemäße Drehzahländerungseinrichtung enthalten ist;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Synchronisationsmechanismus des Getriebes und seiner zugehörigen Teile;
  • 3 einen Blockschaltplan einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehzahländerungseinrichtung;
  • 4 eine schematische Darstellung einer einfachen Konstruktion eines Untersetzungsgetriebes der Erfindung;
  • 5 eine graphische Darstellung eines Beispiels eines Signalverlaufs des Untersetzungsgetriebes der Erfindung;
  • 6 bis 8 graphische Darstellungen weiterer Beispiele von Signalverläufen des Untersetzungsgetriebes der Erfindung;
  • 9 bis 13 schematische Darstellungen einfacher Konstruktionen eines Untersetzungsgetriebes der Erfindung; und
  • 14 eine schematische Darstellung eines Synchronisationsmechanismus des Getriebes und seiner zugehörigen Teile.
  • Es wird nun eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Mehrganggetriebe besitzen im allgemeinen einen Wählmechanismus, um eine Schaltgabel zu wählen, die die Drehzahländerungseinrichtung betätigt. Zur Einfachheit wird diese Ausführungsform als ein Zweigang-Getriebe beschrieben, wobei der Wahlmechanismus weggelassen ist.
  • 1 zeigt eine beispielhafte Konstruktion eines Getriebes, das die Drehzahländerungseinrichtung dieser Erfindung verwendet. Der Motor 1 besitzt eine elektronisch gesteuerte Drossel 2 zum Einstellen des Motordrehmoments und einen Umdrehungssensor 3 zum Messen der Drehzahl des Motors 1. Zwischen einer Abtriebswele 4 des Motors 1 und einer Antriebswelle 6 eines Getriebes 50 ist eine Kupplung 5 vorgesehen, damit das Drehmoment des Motors 1 an die Antriebswelle 6 übertragen werden kann. Die Kupplung 5 ist vom Trocken-Einscheibentyp und ihre Eingriffskraft wird durch einen Aktuator 32 unter Verwendung eines Elektromotors oder eines hydraulischen Kolbens gesteuert. Das Einstellen der Eingriffskraft der Kupplung 5 ermöglicht oder unterbricht die Leistungsübertragung von der Abtriebswelle 4 des Motors 1 zur Antriebswelle 6.
  • Ein Antriebswellen-Antriebszahnrad 6a, das an der Antriebswelle 6 befestigt ist, ist an einem angetriebenen Vorgelegezahnrad 7a in Eingriff, das an einer Vorgelegewelle 7 befestigt ist. An der Vorgelegewelle 7 sind Vorgelegezahnräder 9a, 9b befestigt. Zwischenzahnräder 10a, 10b sind drehbar an einer Hauptwelle 8 angebracht, die parallel zur Vorgelegewelle 7 angeordnet ist. Das Drehmoment des Motors, das an die Antriebswelle 6 übertragen wird, wird durch die Vorgelegezahnräder 9a bzw. 9b auf die Zwischenzahnräder 10a, 10b übertragen. Die Zwischenzahnräder 10a, 10b sind durch einen Synchronisationsmechanismus 11, der an der Hauptwelle 8 befestigt ist, wahlweise mit der Hauptwelle 8 verbunden oder von dieser getrennt. Das Drehmoment, das von der Antriebswelle 6 an die Hauptwelle 8 geliefert wird, wird durch ein Differentialgetriebe 33 und eine Achswelle 34 an einen Reifen 35 übertragen.
  • 2 zeigt den Synchronisationsmechanismus 11 und seine zugehörigen Komponenten. Der Synchronisationsmechanismus 11 umfaßt einen Kegelabschnitt 101a des Zwischenzahnrads 10a, eine Hülse 15, einen Synchronisationskeil 16 und einen Synchronisationsring 17. Die Hülse 15 ist drehbar an einer Schaltgabel 12 in Eingriff, die mit einer Schaltgabelwelle 13 verbunden ist. Die Schaltgabelwelle 13 kann lediglich in der Längsrichtung der Welle betätigt werden. Durch Betätigung der Schaltgabelwelle 13 können die Schaltgabel 12 und die Hülse 15 angetrieben werden.
  • 3 ist ein Blockschaltplan einer Drehzahländerungseinrichtung 20. Eine elektrische Antriebsvorrichtung 51, die ein Drehmoment abgibt (z. B. ein Motor), wird durch eine Steuereinheit 22 gesteuert. Das von der Antriebsvorrichtung 51 abgegebene Drehmoment wird durch ein Untersetzungsgetriebe 52 verstärkt und wird weiter an ein Untersetzungsgetriebe 53 übertragen, dessen Untersetzungsverhältnis gemäß einer Verschiebung der Schaltgabel geändert wird. Das übertragene Drehmoment wird über die Drehzahlverringerung durch das Untersetzungsgetriebe 53 weiter verstärkt, bevor es an eine Übertragungsvorrichtung 54 übertragen wird, die ein Übertrager oder ein Umsetzungsmechanismus ist, der das empfangene Drehmoment in eine Betätigungskraft umwandelt, die in der Bewegungsrichtung der Schaltgabelwelle 13 wirkt. Die auf diese Weise erzeugte Betätigungskraft wird über die Schaltgabelwelle 13 an die Schaltgabel 12 übertragen. In der Nähe der Drehzahländerungseinrichtung ist ein Sensor 55 installiert, der eine Hubverschiebung oder eine Geschwindigkeit der Schaltgabel oder der Drehzahländerungseinrichtung erfaßt. Der Sensor 55 liefert ein erfaßtes Signal an die elektrisch angeschlossene Steuereinheit 22, die die Antriebsvorrichtung 51 steuert. Ein Nacheinstellmechanismus kann irgendwo zwischen der Antriebsvorrichtung 51 und der Schaltgabelwelle 13 eingesetzt sein, damit die Änderungsposition des Untersetzungsverhältnisses später eingestellt werden kann. Dabei kann die Antriebsvorrichtung 51 z. B. einen Elektromotor verwenden und das Untersetzungsgetriebe 52 kann einen Planetengetriebemechanismus verwenden.
  • Die Übertragungsvorrichtung 54 kann z. B. einen Mechanismus aus Zahnstange und Ritzel oder einen Hebelmechanismus, der die Drehbewegung in eine lineare Bewegung umsetzt, verwenden.
  • 4 zeigt eine beispielhafte Konstruktion des Untersetzungsgetrie bes 53, dessen Untersetzungsverhältnis mit der Verschiebung der Schaltgabel geändert wird. Eine perspektivische Ansicht des Untersetzungsgetriebes 53 ist in 4A gezeigt, eine Vorderansicht ist in 4B, eine Seitenansicht ist in 4C und eine Rückansicht ist in 4D gezeigt. 4a veranschaulicht ein Doppelgetriebe mit zwei Zahnradpaaren mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen, wobei sich ein Paar 58, 59 an einer Antriebswelle 56 und ein Paar an einer angetriebenen Welle 57 befindet. Diese Zahnräder besitzen Segmente, an denen ineinandergreifende Zahnräder nicht in Eingriff gelangen und diese beiden Paare sind so angeordnet, daß sie in einem Operationsbereich nicht gleichzeitig in Eingriff gelangen. Die Antriebsvorrichtung 51 wird so angeregt, daß sie die Antriebswelle 56 über das Untersetzungsgetriebe 52 dreht. Wenn die Antriebswelle 56 in einem bestimmten Bereich des Drehwinkels ist, ist ein Zahnradpaar (z. B. die ineinandergreifenden Zahnräder 58, 59) in Eingriff, um das Drehmoment der Antriebswelle 56 an die angetriebene Welle 57 zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist das andere Zahnradpaar (die ineinandergreifenden Zahnräder 60, 61) außer Eingriff und tragen nicht zur Übertragung des Drehmoments bei. Wenn die Antriebswelle 56 in einem anderen Bereich des Drehwinkels ist, ist das zweite Zahnradpaar (die ineinandergreifenden Zahnräder 60, 61) in Eingriff, um das Drehmoment der Antriebswelle 56 an die angetriebene Welle 57 zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist das erste Zahnradpaar (die ineinandergreifenden Zahnräder 58, 59) außer Eingriff und tragen nicht zur Übertragung des Drehmoments bei. Da das Zahnradpaar 58, 59 und das Zahnradpaar 60, 61 unterschiedliche Untersetzungsverhältnisse besitzen, ändert sich das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 53 gemäß dem Drehwinkel der Antriebswelle 56. Da der Drehwinkel der Antriebswelle 56 ohne Berücksichtigung der Elastizität und der Hysterese eines Übertra gungswegs eine Eins-zu-Eins-Entsprechung mit der Verschiebung der Schaltgabel besitzt, schaltet das Untersetzungsgetriebe 53 sein Untersetzungsverhältnis gemäß der Verschiebung der Schaltgabel um. Obwohl 4 einen Fall repräsentiert, bei dem das Untersetzungsverhältnis einmal geändert wird, ist es möglich, auf der Grundlage desselben Funktionsprinzips das Untersetzungsverhältnis zweimal und öfter zu ändern. Ferner können an der Antriebswelle drei Zahnradpaare vorgesehen werden, um das Untersetzungsverhältnis in kleineren Schritten zu ändern.
  • In dem Getriebe mit der obigen Konstruktion wird eine Operation zur Drehzahländerung von einer kleinen Drehzahl zu einer großen Drehzahl beschrieben.
  • Wiederum in 1 überträgt der Motor 1 ein Drehmoment von seiner Abtriebswelle 4 über die Kupplung 5, die Antriebswelle 6, das Antriebswellen-Antriebszahnrad 6a und das angetriebene Vorgelegezahnrad 7a an die Vorgelegewelle 7. Wenn ein Zahnrad für eine kleine Drehzahl in Eingriff ist, ist das Zwischenzahnrad 10b durch den Synchronisationsmechanismus drehfest mit der Hauptwelle 8 gekoppelt, so daß das Drehmoment, an die Vorgelegewelle 7 übertragen wurde, über das Vorgelegezahnrad 9b und das Zwischenzahnrad 10b an die Hauptwelle 8 übertragen wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das Zwischenzahnrad 10a in Bezug auf die Hauptwelle 8 drehbar und überträgt deswegen kein Drehmoment an die Hauptwelle 8. Das Drehmoment, das an die Hauptwelle 8 übertragen wurde, wird nun an das Differentialgetriebe 33 und die Achswelle 34 übertragen, um den Reifen 35 anzutreiben.
  • Die Operation zur Drehzahländerung erfolgt durch die Steuereinheit 22, die die zugehörigen Aktuatoren steuert. Ein Signal von der Steuereinheit 22 bewirkt, daß der Aktuator 32 die Kupplung 5 ausrückt, um den Drehmoment-Übertragungsweg von dem Motor 1 zur Antriebswelle zu unterbrechen. Anschließend betätigt die Drehzahländerungseinrichtung 20 den Synchronisationsmechanismus 11, so daß er am Zwischenzahnrad 10b außer Eingriff gelangt, das drehfest mit der Hauptwelle 8 gekoppelt war, und am Zwischenzahnrad 10a in Eingriff gelangt, so daß sich das Zwischenzahnrad 10a gemeinsam mit der Hauptwelle 8 dreht. In einem letzten Schritt wird die Drehzahl des Motors 1 durch die elektronisch gesteuerte Drossel 2 gesteuert und der Aktuator 32 wird so gesteuert, daß die Kupplung 5 einrückt.
  • Nun wird die Betätigung des Synchronisationsmechanismus 11 beim Vorgang des Einrückens und des Ausrückens der Zwischenzahnräder erläutert. Zuerst wird die Hülse 15 dann, wenn die Schaltgabel 12 beginnt, sich von einer Schaltoperation-Anfangsposition (Leerlaufposition) zu einer Schaltoperation-Endposition (Zahnradeingriffposition) zu bewegen, durch die Schaltgabel 12 in der Figur nach rechts geschoben, wodurch der Synchronisationsring 17 durch den Synchronisationskeil 16 gegen den Kegelabschnitt 101a des Zwischenzahnrads 10a gepreßt wird. Die Position, an der der Synchronisationsring 17 beginnt, gegen den Kegelabschnitt 101a zu pressen, wird als ein Indexpunkt bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt wird eine schwache Reibungskraft zwischen der rotierenden Hülse 15 und dem Zwischenzahnrad 10a erzeugt. Wenn die Presskraft weiter ansteigt, löst sich die Hülse 15 von dem Synchronisationskeil 16 und preßt den Synchronisationsring 17 mit einer starken Kraft gegen den Kegelabschnitt 101a. Diese Position wird als ein Druckpunkt bezeichnet, an dem durch die Reibungskraft zwischen der Hülse 15 und dem Zwischenzahnrad 10a ein starkes synchrones Drehmoment erzeugt wird. An dem Druckpunkt verringert sich eine Differenz der Drehzahl zwischen der Hülse 15 und dem Zwischenzahnrad 10a. Außerdem wird am Druckpunkt eine starke Gegenkraft auf die Drehzahländerungseinrichtung 20 ausgeübt, bis keine Drehzahldifferenz zwischen der Hülse 15 und dem Zwischenzahnrad 10a mehr vorhanden ist. Wenn die Drehzahl der Hülse 15 mit der Drehzahl des Zwischenzahnrads 10a übereinstimmt, bewegt sich die Hülse 15 in einen Eingriff an den Zähnen 18 des Zwischenzahnrads 10a mit dem Ergebnis, daß sie ineinander greifen. Der Zustand, in dem das Zwischenzahnrad 10a an der Hauptwelle 8 in Eingriff ist, ist in 14 gezeigt.
  • Der Druckpunkt ist ein Zustand des Getriebes, in dem der Synchronisationsring 17 gegen den Kegelabschnitt 101a des Zwischenzahnrads 10a gepreßt wird, um durch Reibung ein synchrones Drehmoment zu erzeugen und um dadurch eine synchrone Drehung von Zwischenzahnrad 10a und Hauptwelle 8 zu bewirken.
  • Werden die Haltbarkeit des Synchronisationsmechanismus und ein Schaltstoß des Fahrzeugs betrachtet, ist es für einen idealen Getriebeeingriff erwünscht, daß die Schaltbetätigung mit einer kleinen Betätigungskraft in einem Bereich von der Schaltoperation-Anfangsposition (Leerlaufposition) unmittelbar vor dem Indexpunkt schnell ausgeführt werden kann. Um am Druckpunkt ein stark ansteigendes synchrones Drehmoment zu erzeugen, ist es erwünscht, daß die Schaltoperation langsam, aber mit einer großen Kraft ausgeführt wird. In einem Bereich vom Ende der synchronen Drehung (nachdem der Druckpunkt passiert wurde) bis zur Getriebeeingriff-Endposition ist keine große Betätigungskraft erforderlich, deswegen sollte die Schaltoperation so schnell wie möglich ausgeführt werden.
  • Wie in einer Darstellung der Verschiebung gegenüber dem Untersetzungsverhältnis von 5A gezeigt ist, ist das Untersetzungsgetriebe 53 deswegen so aufgebaut, daß ein Zahnradpaar mit einem großen Untersetzungsverhältnis an einem Druckpunkt in Betrieb genommen wird, wodurch die Drehzahländerungseinrichtung an einem Druckpunkt bei einer geringen Drehzahl eine große Schaltkraft erzeugen kann. Dadurch kann am Druckpunkt während der synchronen Drehung ein Schaltstoß unterdrückt werden. Das Untersetzungsverhältnis ist in einem Verschiebungsbereich der Schaltgabel von der Schaltoperation-Anfangsposition (ausgerückte Position des Getriebes) zur einer Position nahe am Druckpunkt und vom Ende des Druckpunkts bis zur Schaltoperation-Endposition (eingerückte Position des Getriebes) auf einen kleinen Wert eingestellt. Das ermöglicht, daß die Schaltoperation mit einer geringen Betätigungskraft schnell ausgeführt werden kann, wodurch die für die Schaltoperation benötigte Gesamtdauer verkürzt wird. Folglich kann selbst ein Motor mit kleiner Ausgangsleistung eine Betätigungskraft erzeugen, die ausreichend groß ist, um die Schaltoperation in einer kurzen Zeitperiode abzuschließen. Die 5B und 5C zeigen eine Beziehung zwischen der Schaltbetätigungskraft und der Geschwindigkeit der Schaltoperation, wenn die Antriebsvorrichtung 51 bei einer konstanten Ausgangsleistung angesteuert wird. Von der Schaltoperation-Anfangsposition bis unmittelbar vor den Druckpunkt überträgt das Untersetzungsgetriebe 53 ein Drehmoment über eine Getriebeeinstellung mit einem kleinen Untersetzungsverhältnis und deswegen erzeugt die Drehzahländerungseinrichtung 20 eine kleine Betätigungskraft und eine langsame Betätigungsgeschwindigkeit. In der Nähe des Druckpunkts (einschließlich Indexpunkt) erzeugt sie eine große Betäti gungskraft und eine langsame Betätigungsgeschwindigkeit. Nach dem Erreichen der synchronen Drehung ist die Schaltbetätigungskraft klein und die Betätigungsgeschwindigkeit ist groß.
  • Der Druckpunkt ist eine Position, in der die Hülse 15 am Synchronisationsring 17 in Eingriff gelangt, und deswegen ist die Verschiebung der Schaltgabel am Druckpunkt nahezu konstant. Indem eine Einstellung zur Änderung des Untersetzungsverhältnisses bei einer bestimmten Schaltgabelverschiebung (Druckpunkt) erfolgt, ist es deswegen möglich, am Druckpunkt eine große Betätigungskraft zu erzeugen. Da sich der Druckpunkt natürlich infolge Verschleiß und Verformung der Komponenten ändern kann, ist es erwünscht, daß der Position, an der das Untersetzungsverhältnis geändert wird, ein gewisser Spielraum gegeben wird. Alternativ kann eine Einrichtung zur nachträglichen Einstellung der Änderungsposition des Untersetzungsverhältnisses vorgesehen sein.
  • Obwohl das Untersetzungsverhältnis in 5A so beschrieben wurde, daß es lediglich am oder nahe am Druckpunkt groß ist, muß das Untersetzungsverhältnis vor und nach dem Druckpunkt nicht notwendigerweise auf einen kleinen Wert eingestellt sein. Zum Beispiel ist in einem Getriebe, bei dem eine Entfernung von der Schaltoperation-Anfangsposition (ausgerückte Position des Getriebes) zum Druckpunkt im Vergleich zum gesamten Hub verhältnismäßig kurz ist, die Wirkung der Verringerung der Betätigungsdauer, die durch die schnelle Betätigung in einem Bereich von der Schaltoperation-Anfangsposition bis zur Druckposition erzeugt wird, klein. Somit kann das Untersetzungsverhältnis verringert werden, erst nachdem der Druckpunkt passiert wurde, wie in 6A gezeigt ist. Wenn das Untersetzungsverhältnis in einem Bereich von der Schaltoperation- Anfangsposition bis zum Ende der Druckposition auf einen großen Wert gesetzt wird, betätigt die Drehzahländerungseinrichtung 20 die Schaltgabel langsam mit einer großen Kraft vom Beginn der Schaltoperation bis der Druckpunkt passiert wird. In einem Bereich vom Ende des Druckpunkts bis zur Schaltoperation-Endposition arbeitet die Drehzahländerungseinrichtung 20 schnell mit einer kleinen Betätigungskraft. Die 6B und 6C zeigen eine Beziehung zwischen der Schaltkraft und der Schaltbetätigungsgeschwindigkeit, wenn die Antriebsvorrichtung 51 bei einer konstanten Drehzahl betrieben wird. Nach dem Beginn der Schaltoperation (an der ausgerückten Getriebeposition) bis zum Passieren des Druckpunkts ist die Schaltkraft groß und die Betätigungsgeschwindigkeit ist klein. Vom Ende des Druckpunkts für zur Position des eingerückten Getriebes ist die Schaltkraft klein und die Betätigungsgeschwindigkeit ist groß.
  • Umgekehrt ist in einem Getriebe, in dem eine Entfernung vom Druckpunkt zur Schaltoperation-Endposition im Vergleich zum gesamten Hub verhältnismäßig kurz ist, der Effekt der Verringerung der Betätigungsdauer, der durch eine rasche Betätigung in einem Bereich vom Druckpunkt zur Schaltoperation-Endposition (= Getriebe eingerückt) erzeugt wird, gering. Somit kann das Untersetzungsverhältnis in einem Bereich von der Schaltoperation-Anfangsposition bis nahe an den Druckpunkt verringert werden, wie in 7A gezeigt ist. Wenn das Untersetzungsverhältnis in einem Bereich von der Schaltoperation-Anfangsposition bis nahe an den Druckpunkt auf einen kleinen Wert eingestellt wird, betätigt die Drehzahländerungseinrichtung 20 die Schaltgabel von der Schaltoperation-Anfangsposition bis nahe an den Druckpunkt schnell mit einer kleinen Kraft. In einem Bereich von einer Position vor dem Druckpunkt (ohne den Indexpunkt) zur Getriebeeingriff-Endposition arbei tet die Drehzahländerungseinrichtung 20 langsam mit einer großen Betätigungskraft. Die 7B und 7C zeigen eine Beziehung zwischen der Schaltkraft und der Schaltbetätigungsgeschwindigkeit, wenn die Antriebsvorrichtung 51 bei einer konstanten Drehzahl betrieben wird. In einem Bereich von der Schaltoperation-Anfangsposition bis unmittelbar vor den Druckpunkt ist die Schaltkraft klein und die Betätigungsgeschwindigkeit ist groß. Von der Position unmittelbar vor dem Druckpunkt bis zur Schaltoperation-Endposition ist die Schaltkraft groß und die Betätigungsgeschwindigkeit ist klein.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist es durch die Änderung des Untersetzungsverhältnisses des Untersetzungsgetriebes 53, wodurch die Drehzahländerungseinrichtung 20 gemäß der Verschiebeposition der Schaltgabel eingestellt wird, möglich, eine ausreichend groß Schaltkraft nahe am Druckpunkt zu erzeugen und die Schaltgabel in einem Bereich, in dem keine große Betätigungskraft erforderlich ist, schnell zu betätigen, wodurch die Schaltoperation insgesamt in einer kurzen Zeit beendet wird.
  • Ferner kann durch die Anordnung eines elastischen Elements an einem Kraftübertragungsweg von der Antriebsvorrichtung 51 der Drehzahländerungseinrichtung 20 zur Schaltgabel 12 die ähnliche Wirkung erzeugt werden. Das heißt, die Schaltgabel 12 wird von der Schaltoperation-Anfangsposition bis unmittelbar vor den Druckpunkt langsam oder schnell bewegt und wird in der Nähe des Druckpunkts langsam mit einer großen Schaltkraft bewegt. Zu diesem Zeitpunkt ist das elastische Element durch eine Gegenkraft verformt. Nachdem die synchrone Rotation erreicht und der Druckpunkt passiert wurde, wird die Gegenkraft von der Schaltgabel 12 klein, mit dem Ergebnis, daß sich das elastische Element durch seine Rückstellkraft aus dehnt, wodurch nach dem Druckpunkt eine schnelle Schaltbetätigung realisiert wird. Die ähnliche Wirkung kann außerdem erreicht werden, wenn die Drehzahländerungseinrichtung 20 selbst auf dem Getriebe elastisch unterstützt wird.
  • Ferner kann die Betätigungskraft durch das vorsätzliche Bereitstellen eines Spiels im Kraftübertragungsweg von der Antriebsvorrichtung 51 der Drehzahländerungseinrichtung 20 zur Schaltgabel 12 im Vorgang des Einrückens und des Ausrückens des Getriebes mit einer Hysterese versehen werden. Das ermöglicht, daß die Schaltoperation nicht nur für das Einrücken des Getriebes, sondern auch für das Ausrücken des Getriebes ausgeführt werden kann. Unter Bezugnahme auf die in 8 gezeigten beispielhaften Untersetzungsverhältnisse wird die Hysterese erläutert. 8 zeigt eine Differenz beim Untersetzungsverhältnis zwischen zwei Operationen. Eine Operation, die in der Leerlaufposition beginnt und zur eingerückten Position des Getriebes erfolgt, verläuft in der obenbeschriebenen Weise. Wenn angenommen wird, daß die Schaltgabel 12 von der eingerückten Position des Getriebes zur Leerlaufposition zurückgeführt wird, bleibt der Ausgang des Untersetzungsgetriebes 53 für die dem Freiraum entsprechende Dauer im Leerlauf. Nach der Leerlaufdauer wird die Betätigungskraft vom Untersetzungsgetriebe 53 an die Schaltgabel 12 übertragen. Es sollte angemerkt werden, daß sich das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 53 zu diesem Zeitpunkt von dem unterscheidet, das während der eingerückten Position des Getriebes verwendet wurde, wie in 8 gezeigt ist. Da während der Getriebeausrückoperation das Getriebe außer Eingriff ist, wenn die Schaltgabel 12 durch einen großen Bereich des Untersetzungsverhältnisses läuft oder nachdem sie diesen Bereich passiert hat, wird die nachfolgende Getriebeausrückoperation zuerst mit einer großen Betätigungskraft ausgeführt, der unmittelbar eine geringe Betätigungskraft folgt, um die Schaltgabel 12 schnell in die Leerlaufposition zu bewegen. Auf diese Weise wird die Ausrückoperation schnell beendet.
  • Weitere Umschaltmittel des Untersetzungsverhältnisses für das Untersetzungsgetriebe 53 von 3A werden unter Bezugnahme auf die 9 bis 13 erläutert.
  • Die 9A bis 9C sind Vorder-, Seiten bzw. Rückansichten von Zahnstangen 59b, 61b, die an einer angetriebenen Welle 57b angebracht sind, und zwei Ritzelrädern 58b, 60b mit verschiedenen Rollkreisradien, die an einer Antriebswelle 56b angebracht und an den Zahnstangen in Eingriff sind. Die Paare aus Zahnstange und Ritzel besitzen ein Segment, an dem die paarweise angeordneten Zahnstangen und Ritzel nicht in Eingriff sind. Die beiden Paare aus Zahnstange und Ritzel sind so beschaffen, daß in einem Betriebsbereich zu einem Zeitpunkt lediglich eines der beiden Paare in Eingriff ist. Wenn die Antriebsvorrichtung 51 angeregt wird, um die Antriebswelle 56b über das Untersetzungsgetriebe 52 zu drehen, gelangt ein Paar aus Zahnstange und Ritzel (z. B. 58b, 59b) in einem bestimmten Drehwinkelbereich der Antriebswelle in Eingriff, um das Drehmoment der Antriebswelle 56b als eine direkte Antriebskraft an die angetriebene Welle 57b zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist das andere Paar aus Zahnstange und Ritzel (60b, 61b) weder in Eingriff noch überträgt es eine Antriebskraft. In einem anderen Bereich gelangt das zweite Paar (60b, 61b) in Eingriff, um das Drehmoment der Antriebswelle 56b als eine direkte Antriebskraft an die angetriebene Welle 57b zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist das erste Paar (58b, 59b) weder in Eingriff noch überträgt es Leistung.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird das wirksame Zahnradpaar, das eine Antriebskraft überträgt, gemäß dem Drehwinkel der Antriebswelle 56b verschoben, um das Übertragungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes zu ändern. Es können mehr als zwei Paare aus Zahnstange und Ritzel verwendet werden.
  • 10 zeigt ein Beispiel eines Doppel-Kegelradgetriebes mit zwei Paaren aus Kegelrädern 58c, 59c, 60c und 61c mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen, die an einer Antriebswelle 56c bzw. an einer angetriebenen Welle 57c angebracht sind. Diese Kegelräder besitzen Segmente, an deren die ineinandergreifenden Räder nicht in Eingriff sind. Die beiden Räderpaare sind so angeordnet, daß in einem Betriebsbereich des Drehwinkels zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nur ein Paar in Eingriff ist. Die Antriebsvorrichtung 51 wird angeregt, die Antriebswelle 56c Doppel-Kegelradgetriebes über das Untersetzungsgetriebe 52 zu drehen. Wenn die Antriebswelle 56c in einem festgelegten Bereich des Drehwinkels ist, gelangt lediglich ein Paar (z. B. 58c, 59c) in Eingriff, um das Drehmoment der Antriebswelle 56c an die angetriebene Welle 57c zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist kein anderes Paar (60c, 61c) weder in Eingriff noch überträgt es ein Drehmoment. In einem anderen Bereich gelangt das zweite Radpaar (60c, 61c) in Eingriff, um das Drehmoment der Antriebswelle 65c an die angetriebene Welle 57c zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist das erste Radpaar (58c, 59c) weder in Eingriff noch überträgt es das Drehmoment. Auf diese Weise wird das wirksame Radpaar, das die Antriebskraft überträgt, gemäß dem Drehwinkel der Antriebswelle 56c verschoben, um das Untersetzungsverhältnis der Untersetzungsgetriebes 53 zu ändern.
  • Die 11A bis 11C sind Vorder-, Seiten- und Rückansichten eines Doppel-Getriebes mit Innenverzahnung, das zwei Paare Zahnräder 58d, 59d, 60d und 61d mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen umfaßt, die an einer Antriebswelle 56d bzw. einer angetriebenen Welle 57d angebracht sind. In ähnlicher Weise wie oben beschrieben wurde, wird das wirksame Zahnradpaar zum Übertragen von Antriebskraft gemäß dem Drehwinkel der Antriebswelle 56d verschoben, um das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 53 zu ändern.
  • In den 9 bis 11 wurden die Konstruktionen des Untersetzungsgetriebes 53 gezeigt, deren Untersetzungsverhältnisse sich gemäß der Verschiebung ändern. Diese Konstruktionen können an einer bestimmten Position das Untersetzungsverhältnis nichtstetig ändern und sind somit für die Verkürzung der Schaltbetätigungsdauer vorteilhaft. Um einen doppelten Eingriff und Leerlauf an einem Punkt zu vermeiden, an dem die ineinandergreifenden Zahnräder gewechselt werden, besteht eine wirkungsvolle Maßnahme darin, die Zähne nahe am Umschaltpunkt des Zahneingriffs in Form und Material anders zu konstruieren als die anderen Zähne an diesem Umfang.
  • 12 zeigt die Zahnräder 58e, 59e sowie die Betätigungsglieder 60e, 61e, die an einer Antriebswelle 56e bzw. einer angetriebenen Welle 57e angebracht sind. Das Zahnradpaar besitzt ein Segment, an dem die Zahnräder nicht in Eingriff gelangen. In diesem Segment gelangen die Betätigungsglieder in Eingriff, um eine Antriebskraft zu übertragen. Ein Drehmoment-Übertragungsverhältnis der Zahnräder und ein Drehmoment-Übertragungsverhältnis der Betätigungsglieder sind verschieden. Gemäß dem Drehwinkel der Zahnräder wird das Drehmoment-Übertragungsverhältnis umgeschaltet, um das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes 53 zu ändern. Diese Konstruktion besitzt den Vorteil, daß sie das Übertragungsverhältnis der Betätigungsglieder einstellen kann, ohne einer Einschränkung eines Moduls wie in den obenbeschriebenen Getrieben unterworfen zu sein.
  • 13 zeigt eine Gruppe von exzentrischen Zahnrädern, deren Drehzentren zu einer Antriebswelle 56f und einer angetriebenen Welle 57f versetzt sind. Ein Untersetzungsverhältnis dieser Zahnradgruppe ändert sich gemäß einem Drehwinkel der Zahnräder 58, 59. Die exzentrischen Zahnräder sind kreisförmige Zahnräder und werden daher im Vergleich zu nicht kreisförmigen Zahnrädern und Doppelzahnrädern in einfacher Weise hergestellt und besitzen geringere Kosten.
  • Zusätzlich zum Untersetzungsgetriebe 53, dessen Untersetzungsverhältnis sich gemäß der Verschiebung der Schaltgabel ändert, wie unter Bezugnahme auf die 9 bis 13 erläutert wurde, können außerdem Mittel zum Ändern des Untersetzungsverhältnisses durch Kombinieren herkömmlicher Konstruktionen hergestellt werden. Unabhängig von der Verwendung dieser Mittel ist es möglich, die Drehzahländerungseinrichtung dieser Erfindung aufzubauen, indem die Änderungsposition des Untersetzungsverhältnisses auf einen Punkt eingestellt wird, der einem bestimmten Drehwinkel der Antriebswelle 56 in dem obenerwähnten Profil des Untersetzungsverhältnisses entspricht, das eine Beziehung zwischen dem Untersetzungsverhältnis und der Verschiebung der Schaltgabel 12 zeigt, wie etwa die Schaltoperation-Anfangsposition, der Druckpunkt und die Getriebeeingriffposition.
  • Die Funktionsweise der Drehzahländerungseinrichtung 20 variiert gemäß den Getriebetypen. Zum Beispiel in FR-Fahrzeugen (mit Frontmotor und Hinterradantrieb) erfolgt die Schaltoperation gewöhnlich durch Bewegen der Schaltgabelwelle in einer longitudinalen Richtung und die Auswahloperation durch ihre Drehung. Bei FF-Fahrzeugen (mit Frontmotor und Vorderradantrieb) wird die Schaltoperation im allgemeinen häufig ausgeführt, indem die Schaltgabelwelle gedreht wird, und die Auswahloperation wird durch ihre Bewegung in longitudinaler Richtung ausgeführt. In jedem Fall kann die Erfindung angewendet werden, indem die Antriebskraft in eine Kraft umgesetzt wird, die in Richtung der Schaltoperation wirkt, wobei in einem Übertragungsweg der Antriebskraft ein Bewegungswandler verwendet wird.
  • Diese Ausführungsform hat beispielhafte Konstruktionen einer Vorrichtung gezeigt, die das automatische Getriebe betätigt. Die Erfindung kann außerdem bei einem System zum Umschalten zwischen Vierrad- und Zweiradantrieb und bei einem Mechanismus für die Umsetzung zwischen hoher und geringer Drehzahl, die beide mit dem ähnlichen Synchronisationsmechanismus versehen sind, angewendet werden. Ferner kann die ähnliche Wirkung erreicht werden, wenn die Erfindung an einem Betätigungsmechanismus angewendet wird, der, obwohl er keinen Synchronisationsmechanismus besitzt, lediglich in einem Teil des Betätigungsbereichs wie bei einem Wahlmechanismus eines automatischen Getriebes eine große Betätigungskraft erzeugen muß.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist es bei der Erfindung möglich, eine Drehzahländerungseinrichtung zu schaffen, die selbst mit einem Motor mit einem kleinen Ausgangsdrehmoment eine Schaltbetätigungskraft, die ausreichend groß ist, erzeugen und eine Schaltoperation in einer kurzen Zeitperiode ausführen kann.
  • In heutigen Kraftfahrzeugen kann die Erfindung eine Drehzahländerungseinrichtung realisieren, die gut montiert werden kann, eine kurze Zeitdauer zur Beendigung der Schaltoperation benötigt, ein weiches Betätigungsgefühl bietet und einen guten Fahrkomfort realisiert. Ferner kann die verringerte Motorausgangsleistung helfen, die Kosten der Drehzahländerungseinrichtung zu reduzieren.
  • Es ist mit dieser Erfindung möglich, eine Drehzahländerungseinrichtung zu schaffen, die selbst mit einem Motor mit einem kleinen Ausgangsdrehmoment eine Schaltbetätigungskraft, die ausreichend groß ist, erzeugen und eine Schaltoperation in einer kurzen Zeitperiode ausführen kann.
  • Für einen Fachmann ist ferner selbstverständlich, daß die vorhergehende Beschreibung an den Ausführungsformen der Erfindung erfolgte, und daß an der Erfindung verschiedene Änderungen und Modifikationen ohne vom Erfindungsgedanken der Erfindung und vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen, ausgeführt werden können.

Claims (7)

  1. Synchronisationsmechanismus-Betätigungsvorrichtung für die Installation in einer automatischen Kraftübertragungseinrichtung von Kraftfahrzeugen, um einen Synchronisationsmechanismus (11) zum Koppeln von zwei rotierenden Körpern zu betätigen, wobei die Vorrichtung elektrisch steuerbare Antriebsmittel, einen Übertragungsweg zum Übertragen eines Ausgangs der Antriebsmittel an eine Schaltgabel (12) und ein Untersetzungsgetriebe (52, 53), das im Übertragungsweg installiert ist, umfaßt; dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (52, 53) das Untersetzungsverhältnisses gemäß einer Verschiebung der Schaltgabel (12) ändert, derart, daß ein Untersetzungsverhältnis dann, wenn die Schaltgabel (12) an einem Druckpunkt angeordnet ist, größer ist als dann, wenn sie an einer Schaltoperation-Anfangsposition oder an einer Schaltoperation-Endposition angeordnet ist.
  2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (52, 53) zwei oder mehr Zahnradpaare (58, 59; 60, 61) mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen aufweist, die Zahnradpaare (58, 59; 60, 61) so beschaffen sind, daß sie nicht gleichzeitig in Eingriff gelangen, und das in Eingriff befindliche Zahnradpaar (58, 59; 60, 61) verschoben wird, um das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes (52, 53) zu ändern.
  3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (52, 53) zwei oder mehr Ritzelräder (58b, 60b) mit unterschiedlichen Rollkreisradien sowie zwei oder mehr Zahnstangen (59b, 61b), die an den Ritzelrädern in Eingriff sind, umfaßt, diese Paare aus Zahnstange und Ritzel so beschaffen sind, daß sie nicht gleichzeitig in Eingriff gelangen, und das in Eingriff befindliche Paar aus Zahnstange und Ritzel verschoben wird, um das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes (52, 53) zu ändern.
  4. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (52, 53) ein Zahnradpaar (58e, 59e) und ein Paar Betätigungsglieder (60e, 61e) mit einem Übersetzungsverhältnis, das von dem des Zahnradpaars (58e, 59e) verschieden ist, umfaßt, das Zahnradpaar (58e, 59e) und das Paar Betätigungsglieder (60e, 61e) nicht gleichzeitig in Eingriff gelangen und das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes (52, 53) sich ändert, wenn sich das Zahnrad dreht, um den Eingriff von dem Paar Betätigungsglieder (60e, 61e) zu dem Zahnradpaar (58e, 59e) und umgekehrt zu wechseln.
  5. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (52, 53) ein Paar exzentrischer Zahnräder (58, 59) umfaßt, und das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes (52, 53) sich ändert, wenn sich das Paar exzentrischer Zahnräder (58, 59) dreht, um sein Untersetzungsverhältnis zu ändern.
  6. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Energiespeichermittel zum Sammeln von Energie, die an der Schaltgabel (12) angewendet werden soll.
  7. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Übertragungsweg oder in einem Abschnitt, der die Betätigungsvorrichtung unterstützt, ein Spiel vorhanden ist, so daß eine Untersetzungsverhältnis-Umschaltposition des Untersetzungsgetriebes (52, 53) in bezug auf die Verschiebung der Schaltgabel (12) bei einer Getriebeeinrückoperation und einer Getriebeausrückoperation unterschiedlich ist.
DE2003134628 2002-10-17 2003-07-29 Betätigungsvorrichtung für einen Synchronisationsmechanismus in einer Kraftübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs Withdrawn DE10334628A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002302428A JP2004138131A (ja) 2002-10-17 2002-10-17 自動車のパワートレーンにおけるシンクロ機構の操作装置
JP2002/302428 2002-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10334628A1 true DE10334628A1 (de) 2004-08-26

Family

ID=32450488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003134628 Withdrawn DE10334628A1 (de) 2002-10-17 2003-07-29 Betätigungsvorrichtung für einen Synchronisationsmechanismus in einer Kraftübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2004138131A (de)
DE (1) DE10334628A1 (de)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004006625A1 (de) * 2004-02-10 2005-09-08 Volkswagen Ag Betätigungsvorrichtung zur direkten und/oder indirekten Bewegung bzw. Verstellung von Schaltschienen und/oder Schaltwellen eines Getriebes
EP1906065A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-02 HONDA MOTOR CO., Ltd. Getriebe für ein Fahrzeug
EP2290263A3 (de) * 2009-08-31 2011-04-13 ZF Friedrichshafen AG Verfahren zur Synchronisierung, Stellmotor und Schalteinrichtung mit Stellmotor
DE102012103288A1 (de) * 2012-04-16 2013-10-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Getriebe mit einer Schaltkupplungsvorrichtung
DE102014206493A1 (de) * 2014-04-04 2015-10-08 Zf Friedrichshafen Ag Schaltvorrichtung für ein automatisiertes Fahrzeuggetriebe
WO2018118124A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Eaton Corporation High efficiency, high output transmission
USD866625S1 (en) 2017-02-28 2019-11-12 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission housing
US10473542B2 (en) 2016-12-22 2019-11-12 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
DE102018211287A1 (de) * 2018-07-09 2020-01-09 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung sowie Kupplungsanordnung mit der Betätigungsvorrichtung
US10563753B2 (en) 2016-12-22 2020-02-18 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
USD877221S1 (en) 2017-02-28 2020-03-03 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Lube assembly housing
US10584778B2 (en) 2016-12-22 2020-03-10 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission
USD906389S1 (en) 2019-09-13 2020-12-29 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission housing assembly
USD914073S1 (en) 2017-02-28 2021-03-23 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission rear housing
USD915485S1 (en) 2019-09-13 2021-04-06 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission rear housing
WO2021104861A1 (de) * 2019-11-26 2021-06-03 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Aktuatormodul
US11105412B2 (en) 2016-12-22 2021-08-31 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies Llc System, method, and apparatus for managing transmission shutdown operations
USD930725S1 (en) 2019-09-13 2021-09-14 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission main housing
USD933712S1 (en) 2017-02-28 2021-10-19 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Clutch housing
USD966371S1 (en) 2019-09-13 2022-10-11 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission intermediate plate

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008057575A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Aisin Seiki Co Ltd マニュアルトランスミッションの自動変速用アクチュエータ
EP3553346A1 (de) * 2018-04-13 2019-10-16 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Schaltungsaktuator
CN113898325A (zh) * 2021-10-22 2022-01-07 于婷婷 一种通过曲柄非整周运动不停机实现间抽的抽油机

Cited By (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004006625A1 (de) * 2004-02-10 2005-09-08 Volkswagen Ag Betätigungsvorrichtung zur direkten und/oder indirekten Bewegung bzw. Verstellung von Schaltschienen und/oder Schaltwellen eines Getriebes
EP1906065A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-02 HONDA MOTOR CO., Ltd. Getriebe für ein Fahrzeug
AU2007205769B2 (en) * 2006-09-29 2010-06-03 Honda Motor Co., Ltd. Transmission for vehicle
US8051733B2 (en) 2006-09-29 2011-11-08 Honda Motor Co., Ltd. Transmission for vehicle
EP2290263A3 (de) * 2009-08-31 2011-04-13 ZF Friedrichshafen AG Verfahren zur Synchronisierung, Stellmotor und Schalteinrichtung mit Stellmotor
DE102012103288A1 (de) * 2012-04-16 2013-10-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Getriebe mit einer Schaltkupplungsvorrichtung
DE102014206493A1 (de) * 2014-04-04 2015-10-08 Zf Friedrichshafen Ag Schaltvorrichtung für ein automatisiertes Fahrzeuggetriebe
US10859145B2 (en) 2016-12-22 2020-12-08 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission with linear clutch actuator
US10906546B2 (en) 2016-12-22 2021-02-02 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies High efficiency, high output transmission
US10473542B2 (en) 2016-12-22 2019-11-12 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US11773964B2 (en) 2016-12-22 2023-10-03 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US10563753B2 (en) 2016-12-22 2020-02-18 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
WO2018118124A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Eaton Corporation High efficiency, high output transmission
US10584778B2 (en) 2016-12-22 2020-03-10 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission
US11592090B2 (en) 2016-12-22 2023-02-28 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies Llc High efficiency, high output transmission having ease of integration features
US10647321B2 (en) 2016-12-22 2020-05-12 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies High efficiency, high output transmission
US10737696B2 (en) 2016-12-22 2020-08-11 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US10851880B2 (en) 2016-12-22 2020-12-01 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission having ease of integration features
US10859157B2 (en) 2016-12-22 2020-12-08 Eaton Cummins Automated Transmission Tech., Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US10859156B2 (en) 2016-12-22 2020-12-08 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US11320044B2 (en) 2016-12-22 2022-05-03 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Pneumatic transmission control
US10859158B2 (en) 2016-12-22 2020-12-08 Eaton Cummins Automated Transmission Tech., Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US11499612B2 (en) 2016-12-22 2022-11-15 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission having ease of integration features
US10895321B2 (en) 2016-12-22 2021-01-19 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission
US12000465B2 (en) 2016-12-22 2024-06-04 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies Llc High efficiency, high output transmission having ease of integration features
US10908040B2 (en) 2016-12-22 2021-02-02 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US11493125B2 (en) 2016-12-22 2022-11-08 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission
US11441651B2 (en) 2016-12-22 2022-09-13 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission having improvements to support bearing reliability and efficiency
US10989298B2 (en) 2016-12-22 2021-04-27 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission
US11001260B2 (en) 2016-12-22 2021-05-11 Eaton Cummins Automated Transmission Tech., Llc High efficiency, high output transmission having an aluminum housing
US11441671B2 (en) 2016-12-22 2022-09-13 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission having an aluminum housing
US11014560B2 (en) 2016-12-22 2021-05-25 Eaton Cummins Automated Transmission Tech., Llc High efficiency, high output transmission
US11408502B2 (en) 2016-12-22 2022-08-09 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies Llc System, method, and apparatus for managing transmission shutdown operations
US11047472B2 (en) 2016-12-22 2021-06-29 Eaton Cummins Automated Transmission Tech., Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US11054020B2 (en) 2016-12-22 2021-07-06 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission
US11060607B2 (en) 2016-12-22 2021-07-13 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US11105412B2 (en) 2016-12-22 2021-08-31 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies Llc System, method, and apparatus for managing transmission shutdown operations
US11391352B2 (en) 2016-12-22 2022-07-19 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency, high output transmission
US11118672B2 (en) 2016-12-22 2021-09-14 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Pneumatic transmission control
US11346441B2 (en) 2016-12-22 2022-05-31 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc High efficiency high output transmission with linear clutch actuator and system, method, and apparatus for control
US11247680B2 (en) 2016-12-22 2022-02-15 Eaton Cummins Automated Transmission Tech., Llc System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission
US11313456B2 (en) 2016-12-22 2022-04-26 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Clutch control for a high efficiency, high output transmission having improved response and position control
US11320043B2 (en) 2016-12-22 2022-05-03 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Coolerless high efficiency, high output transmission
USD877221S1 (en) 2017-02-28 2020-03-03 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Lube assembly housing
USD933712S1 (en) 2017-02-28 2021-10-19 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Clutch housing
USD919684S1 (en) 2017-02-28 2021-05-18 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission rear housing
USD914073S1 (en) 2017-02-28 2021-03-23 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission rear housing
USD881248S1 (en) 2017-02-28 2020-04-14 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Lube assembly housing
USD866625S1 (en) 2017-02-28 2019-11-12 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission housing
DE102018211287A1 (de) * 2018-07-09 2020-01-09 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung sowie Kupplungsanordnung mit der Betätigungsvorrichtung
USD930725S1 (en) 2019-09-13 2021-09-14 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission main housing
USD915485S1 (en) 2019-09-13 2021-04-06 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission rear housing
USD966371S1 (en) 2019-09-13 2022-10-11 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission intermediate plate
USD906389S1 (en) 2019-09-13 2020-12-29 Eaton Cummins Automated Transmission Technologies, Llc Transmission housing assembly
WO2021104861A1 (de) * 2019-11-26 2021-06-03 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Aktuatormodul

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004138131A (ja) 2004-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10334628A1 (de) Betätigungsvorrichtung für einen Synchronisationsmechanismus in einer Kraftübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE69911877T2 (de) Elektromechanisches Automatgetriebe mit zwei Eingangswellen
DE69909668T2 (de) Synchronisierte Bereichsschalteinrichtung für Verteilergetriebe
DE112013002168B4 (de) Automatikgetriebe-Steuerverfahren, -Steuervorrichtung und Automatikgetriebesystem
DE602005005887T2 (de) Handgeschaltetes Doppelkupplungsgetriebe
DE10361356B4 (de) Schaltwalze mit axial zur Schaltwalzenachse beweglicher Einlegenutflanke und Schaltverfahren
EP0248899B1 (de) Stufenschaltgetriebe
DE102009003108B4 (de) Antriebsanordnung mit zwei eingangsseitigen Kupplungen
DE102008010064A1 (de) Automatgetriebe mit wenigstens einem Planetensatz
DE4436526A1 (de) Verfahren zur Synchronisierung der Schaltkupplungen eines Stirnradwechselgetriebes für ein Kraftfahrzeug und Stirnradwechselgetriebe zur Durchführung des Verfahrens
DE3812359C3 (de) Doppelkupplungsgetriebe
DE19807374A1 (de) Getriebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe
DE19544352B4 (de) Fahrzeuggetriebe
DE10021146A1 (de) Sekundäres Getriebe
DE102005042360A1 (de) Ölpumpenanordnung für die Ölversorgung eines Doppelkupplungsgetriebes
EP0992715B1 (de) Stufengetriebe und Verfahren zum Auslegen eines Ganges eines Stufengetriebes
DE3729818C2 (de)
DE102010003944A1 (de) Getriebevorrichtung mit sekundärer Leistungsverzweigung
DE2529248B2 (de) Unter last schaltbares mehrgaengiges wendegetriebe
DE69723824T2 (de) Verteilergetriebe
DE102005021977A1 (de) Servounterstützungsvorrichtung für eine Handschaltung
EP1741963A2 (de) Getriebevorrichtung für Kraftfahrzeuge, Getriebeaktor, Axial-/Radiallagereinheit sowie Verfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeug-Getriebevorrichtung
DE4222115A1 (de) Getriebeanordnung fuer fahrzeuge
DE19731011A1 (de) Rückwärtsgang-Stoßdämpfermechanismus einer manuellen Getriebe-Schaltvorrichtung
DE102006038813A1 (de) Automatisches Schaltgetriebe

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee