DE10352962A1

DE10352962A1 - Gangschaltmechanismus

Info

Publication number: DE10352962A1
Application number: DE10352962A
Authority: DE
Inventors: David Anthony Harries; Bernhard Boll; Julian Alistair Buckler
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2004-06-03
Also published as: GB0226934D0; US20040154419A1; US6955101B2

Abstract

Ein Gangeinrückmechanismus (100) umfasst ein erstes und ein zweites Schaltlineal, wobei jedes Schaltlineal so ausgelegt ist, um das Eingreifen eines von einem Paar Zahnrädern durch axiale Bewegung des Schaltlineals in eine Richtung oder in die andere zu steuern, einen ersten und einen zweiten Schaltfinger (102, 104), wobei der erste und der zweite Schaltfinger zur Drehung in einer Ebene, die parallel zur Achse des ersten beziehungsweise des zweiten Schaltlineals liegt, angebracht sind, wodurch die Schaltlineale axial in jede der beiden Richtungen durch die Drehung des Schaltfingers (102, 104) bewegt werden können. Der erste Schaltfinger (102) ist zur Drehung mit einer Antriebswelle (110) angebracht, wobei der erste Schaltfinger (102) auf der Antriebswelle (110) zur Schwenkbewegung in einer Ebene, die parallel zur Achse der Antriebswelle (110) liegt, zwischen einer ausgerückten Position, in welcher er sich nicht in Eingriff mit dem ersten Schaltlineal befindet, und einer eingerückten Position, in welcher er in das erste Schaltlineal eingreift, angebracht ist. Der zweite Schaltfinger (104) ist als ein starrer Winkelhebel (154) ausgebildet, wobei der starre Winkelhebel (154) einen ersten Schenkel, der ständig in das zweite Schaltlineal eingreift, und einen zweiten Schenkel aufweist, wobei der erste Schaltfinger (102) mit dem ersten Schaltlineal oder mit dem zweiten Schenkel des starren Winkelhebels (154) in Eingriff gebracht werden kann, was abhängig von der ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gangeinrückmechanismus und insbesondere einen Gangeinrückmechanismus für ein automatisches oder halbautomatisches Getriebesystem, das ein vielstufiges Getriebe umfasst, in welchem die Gangstufen unter Verwendung von Betätigungsgliedern unter der Steuerung einer elektronischen Steuereinheit eingerückt werden.

Bisher benutzten automatische oder halbautomatische Getriebesysteme dieses Typs, zum Beispiel wie in WO97/05410 oder WO97/40300 offenbart, deren Inhalt ausdrücklich in den Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen ist, einen herkömmlichen Gangwahlmechanismus, wie er bei einem manuellen Getriebe Verwendung findet, wobei Bewegung des Auswahlmittels durch ein Paar von doppelt wirkenden Betätigungsgliedern gesteuert wird, um die Bewegung des Auswahlmittels in eine erste Richtung, um ein Paar von Gangstufen auszuwählen, und in eine zweite Richtung zu steuern, um eines des ausgewählten Paars der Gangstufen einzurücken.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gangeinrückmechanismus für den Einsatz in einem automatischen oder halbautomatischen Getriebesystem von vereinfachtem Aufbau und Betrieb bereitzustellen.

Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gangeinrückmechanismus ein erstes und ein zweites Schaltlineal, wobei jedes Schaltlineal so ausgelegt ist, um das Eingreifen eines von einem Paar Zahnrädern durch axiale Bewegung des Schaltlineals in eine Richtung oder in die andere zu steuern, einen ersten und einen zweiten Schaltfinger, wobei der erste und der zweite Schaltfinger zur Drehung in einer Ebene, die parallel zur Achse des ersten beziehungsweise des zweiten Schaltlineals liegt, angebracht sind, wodurch die Schaltlineale axial in jede der beiden Richtungen bewegt werden können, wobei der erste Schaltfinger zur Drehung mit einer Antriebswelle angebracht ist, wobei der erste Schaltfinger auf der Antriebswelle zur Schwenkbewegung in einer Ebene, die parallel zur Achse der Antriebswelle liegt, zwischen einer ausgerückten Position, in welcher er sich nicht im Eingriff mit dem ersten Schaltlineal befindet, und einer eingerückten Position, in welcher er in das erste Schaltlineal eingreift, angebracht ist, der zweite Schaltfinger als ein starrer Winkelhebel ausgebildet ist, wobei der starre Winkelhebel einen ersten Schenkel, der ständig in das zweite Schaltlineal eingreift, und einen zweiten Schenkel aufweist, wobei der erste Schaltfinger mit dem ersten Schaltlineal oder mit dem zweiten Schenkel des starren Winkelhebels in Eingriff gebracht werden kann, was abhängig von der Winkelausrichtung des ersten Schaltfingers ist; und ein Mittel, das bereitgestellt ist, um den ersten Schaltfinger zwischen seiner eingerückten und ausgerückten Position zu bewegen.

Mit dem Gangeinrückmechanismus, der oben offenbart ist, kann der erste Schaltfinger mit dem ersten Schaltlineal in Eingriff kommen, so dass Drehung des ersten Schaltfingers mittels der Antriebswelle eine axiale Bewegung des ersten Schaltlineals in die eine oder die andere Richtung in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Antriebswelle verursacht. Alternativ kann der erste Schaltfinger mit dem zweiten Schenkel des starren Winkelhebels in Eingriff kommen, so dass die Drehung des ersten Schaltfingers den starren Winkelhebel veranlasst, sich zu drehen, wobei das zweite Schaltlineal axial bewegt wird.

Der obige Mechanismus kann ausgelegt werden, um drei oder mehr Schaltlineale zu betätigen, wobei ein weiterer starrer Winkelhebel für jedes zusätzliche Schaltlineal bereitgestellt wird. Die zweiten Schenkel jedes zusätzlichen starren Winkelhebels sind winkelig zum zweiten Schenkel der anderen starren Winkelhebel beabstandet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Bremsmechanismus für einen drehenden Antrieb einen Rotor, wobei der Rotor eine Mehrzahl von Fingern aufweist, wobei die Finger wiederum winkelig zueinander versetzt sind und einen elastischen, sich radial erstreckenden Abschnitt und einen sich axial erstreckenden Abschnitt aufweisen, der radial zur Achse des Rotors beabstandet ist, wobei die Massenkörper an den sich axial erstreckenden Abschnitten der Finger befestigt sind; und einen Stator, wobei der Stator eine ringförmige Stopfenausformung aufweist, die koaxial zum Rotor angeordnet ist, wobei die sich axial erstreckenden Abschnitte des Rotors oder die Massenkörper, die an diesen befestigt sind, in einem reibenden Eingriff mit einem äußeren Durchmesser der Stopfenausbildung stehen, wenn der Rotor stationär ist, wobei sich der Reibungseingriff zwischen dem Stator und dem Rotor, wenn die Geschwindigkeit des Rotors einen Schwellenwert erreicht, auf null auf Grund der zentrifugalen Belastung der Massenkörper verringert.

Die Erfindung wird nun nur beispielhaft mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 schematisch ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs darstellt;

2 einen Gangeinrückmechanismus für das in 1 dargestellte Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

3 ein Aufriss von hinten eines Gangwahlgliedes des Einrückmechanismus, der in 2 dargestellt ist, ist;

4 ein Seitenaufriss des Getriebeabschnitts des Mechanismus, der in 3 dargestellt ist, in Richtung des Pfeils IV ist;

5 ein Seitenaufriss des Getriebeabschnitts des Mechanismus, der in 3 dargestellt ist, in Richtung des Pfeils V ist;

6 ein teilweise geschnittener Aufriss des Gangeinrückmechanismus ist, der in 2 dargestellt ist;

7 ein entlang der Linie VII-VII aus 8 geschnittener Seitenaufriss ist, der eine Modifikation des Gangeinrückmechanismus darstellt, der in 2 gezeigt wird;

8 einen Endaufriss der Modifikation zeigt, die in 7 dargestellt ist; und

9 eine teilweise geschnittene Ansicht entlang der Linie IX-IX aus 7 ist.

Im Getriebesystem, das in 1 dargestellt ist, überträgt eine Kupplung 14, wenn sie in Eingriff steht, Drehmoment zwischen der Abtriebswelle des Motors 10 und einer Antriebswelle 20 eines Getriebes 12. Einrücken der Kupplung 14 wird durch einen nachfolgegesteuerten Zylinder 16 auf herkömmliche Weise gesteuert.
Die Antriebswelle 20 weist sechs Zahnräder 22, 23, 24, 25, 26 und 27 auf, die zur Drehung mit ihr auf ihr angezogen sind. Die Zahnräder 22, 23, 24, 25 und 26 kämmen mit den Zahnrädern 32, 33, 34, 35 beziehungsweise 36 und das Zahnrad 27 kämmt mit dem Zahnrad 37 über ein Zwischenzahnrad 38. Die Zahnräder 32, 33, 34, 35, 36 und 37 sind auf einer Vorgelegewelle 40 aufgezogen, welche parallel zur Antriebswelle 20, aber von ihr beabstandet angeordnet ist. Die Zahnräder 32, 33, 34, 35, 36 und 37 sind auf der Vorgelegewelle 40 zur Drehung relativ zu ihr angebracht. Die Zahnräder 32 und 37 werden ausgewählt zur Drehung mit der Vorgelegewelle 40 mittels einer Synchronisiereinheit 42 eingerückt; die Zahnräder 33 und 34 werden ausgewählt zur Drehung mit der Vorgelegewelle 40 mittels einer Synchronisiereinheit 44 eingerückt; und die Zahnräder 35 und 36 werden ausgewählt zur Drehung mit der Vorgelegewelle 40 mittels einer Synchronisiereinheit 46 eingerückt.
Die Zahnräder 22 und 32 sind größenmäßig so abgestimmt, um eine erste Gangstufe bereitzustellen; die Zahnräder 23 und 33 für einen zweiten Gang; die Zahnräder 24 und 34 für einen dritten Gang; die Zahnräder 25 und 35 für einen vierten Gang; und die Zahnräder 26 und 36 für einen fünften Gang; während das Zwischenzahnrad 38 die Drehrichtung umkehrt, so dass die Zahnräder 27 und 37 einen Rückwärtsgang bereitstellen.
Die Vorgelegewelle 40 ist zum Zwecke des Antriebs mit einer Abtriebswelle 50 vom Getriebe 12 über die Zahnräder 39 und 52 verbunden.
Die Synchronisiereinheiten 42, 44 und 46 werden durch die Schaltlineale 70, 72 beziehungsweise 74 gesteuert, wobei die axiale Bewegung der Schaltlineale 70, 72 und 74 die Synchronisiereinheiten 42, 44 und 46 axial auf der Vorgelegewelle 40 verschiebt. Auf diese Weise kann die Synchronisiereinheit 42 (wie in 1 dargestellt) nach links bewegt werden, um das Zahnrad 37 mit der Vorgelegewelle 40 in Eingriff zu bringen, wodurch der Rückwärtsgang eingelegt wird; oder nach rechts, um das Zahnrad 32 mit der Vorgelegewelle 40 in Eingriff zu bringen, wodurch der erste Gang eingelegt wird. Die Synchronisiereinheit 44 kann nach links bewegt werden, um das Zahnrad 33 mit der Vorgelegewelle 40 in Eingriff zu bringen, wodurch der zweite Gang eingelegt wird; oder nach rechts, um das Zahnrad 34 mit der Vorgelegewelle 40 in Eingriff zu bringen, wodurch der dritte Gang eingelegt wird. Die Synchronisiereinheit 46 kann nach links bewegt werden, um das Zahnrad 35 mit der Vorgelegewelle 40 in Eingriff zu bringen, wodurch der vierte Gang eingelegt wird; oder nach rechts, um das Zahnrad 36 mit der Vorgelegewelle 40 in Eingriff zu bringen, wodurch der fünfte Gang eingelegt wird.
Wie in 1 dargestellt, weist jedes der Schaltlineale 70, 72 und 74 eine Raste 76 auf, wobei die Rasten 76 in den Schaltlinealen 70, 72 und 74 in Querrichtung auf den Schaltlinealen 70, 72 und 74 gefluchtet sind, wenn die Synchronisiereinheiten 42, 44 und 46 sich in einer zentralen Neutralposition befinden, in welcher keines der Zahnräder 32, 37; 33, 34; oder 35, 36, die der jeweiligen Synchronisiereinheit 42, 44 und 46 zugeordnet sind, in Eingriff mit der Vorgelegewelle 40 steht.
Die Rasten 76 in den Schaltlinealen 70, 72, 74 werden durch einen jeweiligen der Schaltfinger 102, 104, 106 eines Gangeinrückmechanismus 100 ergriffen, wie genauer in 2 bis 6 dargestellt. Die Schaltfinger 102, 104, 106 sind auf einer Antriebswelle 110 angebracht, welche Antriebsmäßig mit einem Elektromotor 112 mittels eines Zahnradantriebs 114, 116 und eines Untersetzungsgetriebes 118 verbunden.
Der Schaltfinger 102 ist schwenkbar auf einer Nabenausformung 120 auf der Antriebswelle 110 mittels eines Drehstifts 122 angebracht, dessen Achse quer zur Achse der Antriebswelle 110 liegt. Der Schaltfinger 102 ist in einem diametralen Schlitz 124 in der Nabenausformung 120 angeordnet, wobei die Antriebswelle 110 durch eine längliche Öffnung 126 im Schaltfinger 102 hindurchgeht, so dass der Schaltfinger 102 zwischen einer ausgerückten Position, in welcher er sich nicht im Eingriff mit der Raste 76 im Schaltlineal 70 befindet, wie in 6 dargestellt, und einer eingerückten Position, in welcher er vertikal angeordnet ist und in die Raste 76 im Schaltlineal 70 eingreift, geschwenkt werden kann.
Eine Schubstange 130 ist in einer axialen Sacklochbohrung 132 in der Antriebswelle 110 angeordnet, wobei ein Solenoidbetätigungsglied 134 am offenen Ende der Bohrung 132 vorgesehen ist, das auf die Schubstange 130 so wirkt, um sie axial zur Antriebswelle 110 gegen die Kraft zu bewegen, die durch eine Rückholfeder 136 ausgeübt wird, die zwischen dem geschlossenen Ende der Bohrung 132 und dem benachbarten Ende der Schubstange 130 eingespannt ist. Das Solenoidbetätigungsglied 134 weist ebenfalls eine Rückholfeder 140 auf, welche auf einen Solenoidkolben 142 wirkt, um den Kolben nach rechts zurückzuholen, wie in 6 dargestellt, wenn das Solenoidbetätigungsglied abgeschaltet wird. Die Schubstange 130 ist mit dem Schaltfinger 102 mittels des Drehstifts 144 verbunden, der sich quer zur Antriebswelle 110 durch einen sich axial erstreckenden diametralen Schlitz 146 erstreckt. Die axiale Bewegung der Schubstange 130 verschwenkt dadurch den Schaltfinger 102 zwischen seiner ausgerückten und seiner eingerückten Position.
Der Schaltfinger 104 ist drehbar auf der Antriebswelle 110 mittels einer Lagerausformung 150 angebracht und der Schaltfinger 106 ist drehbar auf dem äußeren Durchmesser der Lagerausformung 150 angebracht. Ein Stift 152 ordnet die Schaltfinger 104, 106 axial benachbart der Nabenausformung 120 an.
Die Schaltfinger 104, 106, die ständig mit den Rasten 76 in den Schaltlinealen 72 beziehungsweise 74 in Eingriff stehen, sind jeder durch einen Schenkel eines starren Winkelhebels 154, 156 definiert. Die anderen Schenkel 158, 160 des starren Winkelhebels 154, 156 definieren jeder einen sich axial erstreckenden Schlitz 162, wobei die Schlitze 162 von ähnlicher Abmessung wie die Raste 76 im Schaltlineal 70 sind. Der Schenkel 158 des Winkelhebels 154 ist in 120° im Uhrzeigersinn vom Schaltfinger 104 aus angeordnet und der Schenkel 160 des Winkelhebels 156 ist in 240° im Uhrzeigersinn vom Schaltfinger 106 aus angeordnet, so dass die Schlitze 162 auf den Winkelhebeln 154 und 156 und die Raste 76 auf dem Schallineal 70, wenn es in seiner neutralen Position befindet, winkelig mit 120° Intervallen zueinander beabstandet sind. Die geschlitzten Abschnitte der Winkelhebel 154 und 156 sind auch axial von den Schaltfingern 104 und 106 versetzt, so dass die Schlitze 162 axial mit der Raste 76 im Schaltlineal 70 ausgerichtet sind.
Eine Führungsplatte 170 ist in feststehender axialer und drehender Position zwischen der eingerückten und der ausgerückten Position des Schaltfingers 102 angeordnet. Die Führungsplatte 170 weist Öffnungen 172 an winkelig beabstandeten Positionen auf, die den Positionen der Raste 76 auf dem Schaltlineal 70 und der Schlitze 162 entsprechen, wenn die Schaltfinger 102, 104 und 106 sich in ihren neutralen Positionen befinden. Die Öffnungen 172 sind so geformt, um dem Schaltfingern 102 die Bewegung zwischen seiner eingerückten und ausgerückten Position zu erlauben, aber nur, wenn er genau mit der Raste 76 im Schaltlineal 70 oder einem der Schlitze 162 in den Winkelhebeln 154 oder 156 gefluchtet ist.
Mit dem Mechanismus, wie er oben beschrieben ist, kann der Schaltfinger 102 in seiner ausgerückten Position durch den Motor 112 gedreht werden, bis er winkelig mit der Raste 76 im Schaltlineal 70 gefluchtet ist. Der Schaltfinger 102 kann dann durch das Solenoidbetätigungsglied 134 in den Eingriff mit der Raste 76 auf dem Schaltlineal 70 bewegt werden. Die Drehung des Schaltfingers 102 durch den Motor 112 in eine der Richtungen bewegt dann das Schaltlineal 70 axial, um die Synchronisiereinheit 42 zu betätigen und entweder den 1. Gang oder den Rückwärtsgang einzulegen.
Um die Synchronisiereinheit 44 zu steuern, um entweder den 2. oder den 3. Gang einzulegen, wird der Schaltfinger 102 in seiner ausgerückten Position durch den Motor 112 gedreht, bis er winkelig mit dem Schlitz 162 im Winkelhebel 154 gefluchtet ist. Das Solenenoidbetätigungsglied 134 wird dann erregt, um den Schaltfinger 102 in Eingriff mit dem Schlitz 162 im Winkelhebel 154 zu bringen. Die Drehung des Schaltfingers 102 durch den Motor 112 veranlasst dann den Winkelhebel 154, sich zu drehen, wodurch der Schaltfinger 104 veranlasst wird, das Schaltlineal 72 zu bewegen.
Auf ähnliche Weise kann der Schaltfinger 102 mit dem Schlitz 162 im Winkelhebel 156 in Eingriff gebracht werden, um die Bewegung des Schaltfingers 106 und des Schaltlineals 74, das dadurch in Eingriff gelangt, zu veranlassen, die Synchronisiereinheit 46 und das Einlegen des 4. und 5. Gangs zu steuern.
Der eingerückte Zustand der verschiedenen Gänge kann auf herkömmliche Weise mittels Feststellvorrichtungen, die in das Getriebe eingebaut sind, aufrechterhalten werden. Alternativ kann der Elektromotor 112 eingesetzt werden, um den Gang im Eingriff zu halten. Um jedoch das Zurückdrehen des Elektromotors 112 zu verhindern, kann es notwendig sein, einen Dauerstrom an den Motor 112 anzulegen, während der Gang eingelegt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Notwendigkeit für das fortgesetzte Unter-Strom-Halten des Motors 112 durch Bereitstellen eines Bremsmechanismus 180 im Antrieb zwischen dem Motor 112 und dem Gangeinrückmechanismus 100 vermieden werden, wie in 7 bis 9 dargestellt.
Wie in 7 bis 9 dargestellt, weist der Bremsmechanismus 180 einen Rotor 182 auf, der eine Reihe von Massenkörpern in der Form von Stahlkugeln 184 umfasst, die auf elastischen Fingern 186 angebracht sind, wobei die Finger 186 sich winkelig beabstandet in Bezug auf eine Nabe 188 erstrecken, die zur Drehung mit der Antriebswelle 110 angebracht ist. Die Finger 186 sind aus Federstahl oder ähnlichem elastischem Material hergestellt. Die Finger 186 weisen einen sich radial erstreckenden Abschnitt 190 und einen sich axial erstreckenden, U-förmigen Abschnitt 192 auf. Es sind Öffnungen 194 in den Schenkeln des U-förmigen Abschnitts 192 vorgesehen, um die Stahlkugeln 184 aufzunehmen, wobei die Stahlkugeln 184 durch die Öffnungen 194 hindurch vorragen, um die Stahlkugeln 184 sicher fest anzuordnen.
Ein Stator 200 weist eine stationäre ringförmige Stopfenausformung 202 auf, welche die Antriebswelle 110 umgibt und koaxial zum Rotor radial innerhalb der U-förmigen Abschnitte 192 der Finger 186 angeordnet ist. Die Stopfenausformung 202 weist eine seichte Umfangsnut 204 auf, wobei die Nut 204 einen gekrümmten Querschnitt besitzt und, wenn der Rotor 182 stationär ist, elastisch durch die Abschnitte der Stahlkugeln 184, die durch die Öffnungen 194 in den inneren Schenkeln der U-förmigen Abschnitte 192 der Finger 186 hindurch ragen, in Eingriff gehalten wird.
Wenn die Antriebswelle 110 und der Rotor 182 stationär sind, reicht der Reibungseingriff zwischen den Stahlkugeln 184 und der Stopfenausformung 202 aus, um das Zurückdrehen des Elektromotors 112 zu verhindern und um den ausgewählten Gang in der eingerückten Position zu halten. Wenn jedoch der Motor 112 mit Strom versorgt wird, um die Welle 110 anzutreiben, lässt die Zentrifugalwirkung , die auf die Stahlkugeln 184 wirkt, diese nach außen drängend bewegen, was durch die Elastizität der Finger 186 gestattet wird. Der Reibungsschluss zwischen dem Rotor 182 und dem Stator 200 wird dadurch in dem Maß verringert, in dem sich die Geschwindigkeit des Motors 112 erhöht, und kann so eingestellt sein, um sich auf null bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu verringern.
Während der Bremsmechanismus 180, beschrieben mit Bezugnahme auf 7 bis 9, mit dem Gangeinrückmechanismus, beschrieben mit Bezugnahme auf 1 bis 6, eingesetzt werden kann, kann er auch für drehende Antriebe anderer Gangeinrückmechanismen oder für andere Mechanismen, zum Beispiel Motor betriebene Kupplungsbetätigungen, verwendet werden.
Während in der obigen Ausführungsform Stahlkugeln verwendet werden, können andere Formen von Massenkörpern eingesetzt werden. Diese Massenkörper können an den elastischen Fingern des Rotors auf jede geeignete Weise befestigt werden, die es den Massenkörpern erlaubt, sich nach außen zu bewegen, wenn sie zentrifugalen Kräften ausgesetzt sind.

Claims

Gangeinrückmechanismus (100), umfassend ein erstes und ein zweites Schaltlineal (70, 72), wobei jedes Schaltlineal (70, 72) so ausgelegt ist, um das Eingreifen eines von einem Paar Zahnrädern (37, 32, 33, 34) durch axiale Bewegung des Schaltlineals (70, 72) in eine Richtung oder in die andere zu steuern, einen ersten und einen zweiten Schaltfinger (102, 104), wobei der erste und der zweite Schaltfinger zur Drehung in einer Ebene, die parallel zur Achse des ersten beziehungsweise des zweiten Schaltlineals (70, 72) liegt, angebracht sind, wodurch die Schaltlineale (70, 72) axial in jede der beiden Richtungen bewegt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaltfinger (102) zur Drehung mit einer Antriebswelle (110) angebracht ist, wobei der erste Schaltfinger (102) auf der Antriebswelle (110) zur Schwenkbewegung in einer Ebene, die parallel zur Achse der Antriebswelle (110) liegt, zwischen einer ausgerückten Position, in welcher er sich nicht im Eingriff mit dem ersten Schaltlineal (70) befindet, und einer eingerückten Position, in welcher er in das erste Schaltlineal (70) eingreift, angebracht ist, wobei der zweite Schaltfinger (104) als ein starrer Winkelhebel (154) ausgebildet ist, wobei der starre Winkelhebel (154) einen ersten Schenkel, der ständig in das zweite Schaltlineal (72) eingreift, und einen zweiten Schenkel aufweist, wobei der erste Schaltfinger (102) mit dem ersten Schaltlineal (70) oder mit dem zweiten Schenkel des starren Winkelhebels (154) in Eingriff gebracht werden kann, was abhängig von der Winkelausrichtung des ersten Schaltfingers (102) ist; und ein Mittel (134), das bereitgestellt ist, um den ersten Schaltfinger (102) zwischen seiner eingerückten und ausgerückten Position zu bewegen.
Gangeinrückmechanismus (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus drei oder mehr Schaltlineale (70, 72, 74) umfasst, wobei ein zusätzlicher starrer Winkelhebel (156) für jedes zusätzliche Schaltlineal (74) bereitgestellt ist, wobei der erste Schenkel jedes zusätzlichen starren Winkelhebels (156) ständig mit dem zusätzlichen Schaltlineal (74), das ebendort hinzugefügt ist, in Eingriff steht und der zweite Schenkel jedes starren Winkelhebels (154, 156) zum zweiten Schenkel der anderen starren Winkelhebel (156, 154) winkelig beabstandet ist, wenn die Schaltlineale (72, 74), die ebendort hinzugefügt sind, sich in einer neutralen Position befinden.
Gangeinrückmechanismus (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Schenkel jedes der starren Winkelhebel (154, 156) Schlitze (162) zum Eingreifen des ersten Schaltfingers (102) aufweisen, wenn er sich in seiner eingerückten Position befindet, wobei sich die Schlitze (162) axial zur Antriebswelle (110) erstrecken, so dass, wenn er mit dem ersten Schaltfinger (102) in Eingriff steht, die Drehung des ersten Schaltfingers (102) den starren Winkelhebel (154, 156) dreht.
Gangeinrückmechanismus (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsplatte (170) in feststehender axialer und rotierender Position zwischen der eingerückten und der ausgerückten Position des ersten Schaltfingers (102) angeordnet ist, wobei die Führungsplatte (170) Öffnungen (172) aufweist, die so geformt sind, um es dem ersten Schaltfinger (102) zu gestatten, sich zwischen seiner ausgerückten und seiner eingerückten Position nur dann zu bewegen, wenn der erste Schaltfinger (102) sich genau ausgerichtet mit einer Raste (76) im ersten Schaltlineal (70) oder mit einem Schlitz (162) in einem der starren Winkelhebel (154, 156) befindet.
Gangeinrückmechanismus (100) nach jedem der vorangehenden Ansprüche, in welchem eine Nabenausformung (120) auf der Antriebswelle (110) zur Drehung mit selbiger bereitgestellt ist, wobei die Nabenausformung (120) einen sich axial erstreckenden diametralen Schlitz (124) aufweist, wobei der erste Schaltfinger (102) in dem diametralen Schlitz (124) zur Schwenkbewegung um einen Drehstift (122) angebracht ist, wobei die Achse des Drehstifts (122) quer zur Achse der Antriebswelle (110) liegt, die Antriebswelle (110) durch eine längliche Öffnung (126) im ersten Schaltfinger (102) hindurchgeht, eine Schubstange (130) mit dem ersten Schaltfinger (102) zur Bewegung des ersten Schaltfingers zwischen seiner eingerückten und seiner ausgerückten Position verbunden ist und ein Mittel (134) zum Bewegen der Schubstange (130) bereitgestellt ist.
Gangeinrückmechanismus (100) nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaltfinger zwischen seiner ausgerückten und seiner eingerückten Position mittels eines Solenoidbetätigungsglieds (134) bewegt wird.
Gangeinrückmechanismus (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Solenoidbetätigungsglied (134) koaxial zur Antriebswelle (110) angebracht ist.
Gangeinrückmechanismus (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (130) in einer axialen Bohrung (132) in der Antriebswelle (110) angebracht ist, wobei ein inneres Ende der Schubstange (130) schwenkbar mit dem ersten Schaltfinger (102) mittels eines Drehstifts (144) verbunden ist, wobei sich der Drehstift (144) quer zur Achse der Antriebswelle (110) durch einen sich axial erstreckenden diametralen Schlitz (146) erstreckt.
Gangeinrückmechanismus (100) nach jedem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaltfinger (102) in Richtung seiner ausgerückten Position vorgespannt ist.
Gangeinrückmechanismus (100) nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle durch einen Elektromotor (112) angetrieben ist.
Gangeinrückmechanismus (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (112) mit der Antriebswelle mittels eines Zahnradsatzes (114, 116) und/oder eines Untersetzungsgetriebes (118) verbunden ist.
Gangeinrückmechanismus (100) nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremse (180) auf die Antriebswelle (110) wirkt, um die Drehung der Antriebswelle (110) zu verhindern, wenn kein Drehmoment auf der Antriebswelle (110) anliegt.
Gangeinrückmechanismus (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (180) einen Rotor (182), wobei der Rotor eine Mehrzahl von Fingern (186) aufweist, wobei die Finger (186) wiederum winkelig zueinander versetzt sind und einen elastischen, sich radial erstreckenden Abschnitt (190) und einen sich axial erstreckenden Abschnitt (192) umfassen, der radial zur Achse des Rotors beabstandet ist, wobei die Massenkörper (184) an den sich axial erstreckenden Abschnitten (192) der Finger (186) befestigt sind; und einen Stator (200) umfasst, wobei der Stator (200) eine ringförmige Stopfenausformung (202) aufweist, die koaxial zum Rotor (182) angeordnet ist, wobei die sich axial erstreckenden Abschnitte (192) des Rotors (182) oder die Massenkörper (184), die an diesen befestigt sind, in einem reibenden Eingriff mit einem äußeren Durchmesser (204) der Stopfenausbildung (202) stehen, wenn der Rotor (182) stationär ist, wobei sich der Reibungseingriff zwischen dem Stator (200) und dem Rotor (182), wenn die Geschwindigkeit des Rotors (182) einen Schwellenwert erreicht, auf null auf Grund der zentrifugalen Belastung der Massenkörper (184) verringert.
Bremsmechanismus (180) für einen drehenden Antrieb, umfassend einen Rotor (182), wobei der Rotor eine Mehrzahl von Fingern (186) aufweist, wobei die Finger (186) wiederum winkelig zueinander versetzt sind und einen elastischen, sich radial erstreckenden Abschnitt (190) und einen sich axial erstreckenden Abschnitt (192). aufweisen, der radial zur Achse des Rotors beabstandet ist, wobei die Massenkörper (184) an den sich axial erstreckenden Abschnitten (192) der Finger (186) befestigt sind; und einen Stator (200), wobei der Stator (200) eine ringförmige Stopfenausformung (202) aufweist, die koaxial zum Rotor (182) angeordnet ist, wobei die sich axial erstreckenden Abschnitte (192) des Rotors (182) oder die Massenkörper (184), die an diesen befestigt sind, in einem reibenden Eingriff mit einem äußeren Durchmesser (204) der Stopfenausbildung (202) stehen, wenn der Rotor (182) stationär ist, wobei sich der Reibungseingriff zwischen dem Stator (200) und dem Rotor (182), wenn die Geschwindigkeit des Rotors (182) einen Schwellenwert erreicht, auf null auf Grund der zentrifugalen Belastung der Massenkörper (184) verringert.
Mechanismus nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die sich axial erstreckenden Abschnitte (192) der Finger (186) U-förmig sind, wobei Öffnungen (194) in den inneren und äußeren Schenkeln der U-förmigen Abschnitte (192) bereitgestellt sind, wobei Stahlkugeln (184) in die Öffnungen (194) eingreifen, um die Stahlkugeln (184) sicher festzuhalten.
Mechanismus nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlkugeln (184) durch die Öffnungen (194) in den inneren Schenkeln der U-förmigen Abschnitte (192) hindurch vorragen , wobei eine seichte, gekrümmte Umfangsnut (204) im Stator (200) bereitgestellt ist, wobei die Nut (204) in reibendem Eingriff mit den Stahlkugeln (184) steht, wenn der Rotor (182) stationär ist.
Gangeinrückmechanismus (100), im Wesentlichen wie hierin mit Bezugnahme auf und wie gezeigt in 1 bis 9 der begleitenden Zeichnungen offenbart.
Bremsmechanismus (180), im Wesentlichen wie hierin mit Bezugnahme auf und wie gezeigt in 7 bis 9 der begleitenden Zeichnungen offenbart.