DE19717804A1

DE19717804A1 - Go-Kart-Schaltgetriebe

Info

Publication number: DE19717804A1
Application number: DE1997117804
Authority: DE
Inventors: Michael Schich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-26
Filing date: 1997-04-26
Publication date: 1998-11-05

Description

Die Erfindung betrifft ein Go-Kart-Schaltgetriebe, welches mehrere, wahlweise be nutzbare Schaltstufen aufweist, wobei ein in der jeweiligen Schaltstufe in Eingriff ste hendes Rad des Räderpaares mittels eines Schaltgestänges bewegbar ist.

Ein Go-Kart ist allgemein als Rennwagen in Miniaturausführung bekannt. Bei den bislang bekannten Schaltgetrieben werden die einzelnen Schaltstufen durch Schalten eines Schalthebels von Hand erreicht. Bei einem Go-Kart-Rennen ist es entschei dend, daß der Schaltvorgang in äußerst kurzer Zeit durchgeführt wird. Dies auch bei einer hohen Geschicklichkeit des Fahrers ist bei den bisher bekannten Schaltgetrie ben der Schaltvorgang noch zeitlich zu lang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Go-Kart-Schaltgetriebe der eingangs näher beschriebenen Art in konstruktiv einfacher Weise so auszubilden, daß die Zeit für jeden einzelnen Schaltwechsel in gegenüber den bisher bekannten Schaltgetrie ben kürzerer Zeit durchgeführt werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine elektro-pneumatische Schalthilfe gelöst, die eine mit einer mit dem Schaltgestänge gekoppelte Kolbenzylindereinheit aufweist, die mittels einer Steuereinheit steuerbar ist, die zumindest drei Schaltventile aufweist.

Bei einem Schaltgetriebe unterscheidet man zwischen dem sogenannten Heraufschalten und dem sogenannten Herunterschalten sowie dem Leerlauf, bei dem keine Kraftübertragung vom Motor auf die Räder erfolgt. Beim Heraufschalten wird die Übersetzung zwischen dem Eingang des Schaltgetriebes und dem Ausgang von Schaltstufe zu Schaltstufe größer, so daß beim Herunterschalten die Überset zung von Schaltstufe zu Schaltstufe in umgekehrter Reihenfolge kleiner wird. Durch das Schaltgetriebe mit einer elektro-pneumatischen Schalthilfe entfällt nun das Be wegen eines Schalthebels von Hand.

Da die verwendeten Schaltventile und die Kolbenzylindereinheit äußerst kurze Schaltzeiten aufweisen, wird die Zeit für einen Schaltwechsel gegenüber der be kannten Ausführung deutlich verringert. Da derartige Bauteile auch eine relativ lange Lebensdauer haben, ist die Betriebssicherheit gegeben. Der Schaltwechsel wird je doch im Gegensatz zu einem sogenannten Automatikgetriebe immer noch manuell eingeleitet. Dies erfolgt ebenfalls bevorzugt durch elektrische oder elektronische Schaltelemente, die einfach zu betätigen sind, so daß sich der Fahrer voll auf die Bahn konzentrieren kann. Die drei Schaltventile sind notwendig, wobei ein Schalt ventil zum sogenannten Heraufschalten, ein Schaltventil zum sogenannten Herunter schalten und ein Schaltventil zum Finden des Leerlaufes vorgesehen ist.

Da der Kolben der Kolbenzylindereinheit sich beim Herauf- und Herunterschalten in unterschiedlichen Richtungen bewegen muß, ist vorgesehen, daß die Kolbenzylin dereinheit ein doppelt wirkender Pneumatikzylinder mit einstellbarer Endlagendämp fung ist.

Zur genauen Steuerung der Kolbenzylindereinheit um das Herauf- bzw. Herunter schalten bzw. die Leerlaufstellung zu bewirken, ist vorgesehen, daß auf der Kolben stange der Kolbenzylindereinheit ein Dauermagnet fest angeordnet ist, und daß auf der Außenseite des Zylinderrohres der Kolbenzylindereinheit mindestens drei Senso ren vorzugsweise in Form von Reed-Kontakten zum Ansteuern der Schaltventile an geordnet sind. Beim Ansteuern eines der Schaltventile wird der Kolben solange be wegt, bis der fest montierte Dauermagnet den Sensor passiert, der für den Schaltvor gang bzw. für das Suchen der Leerlaufstellung ein Signal geben muß. Dies kann bei spielsweise durch einen Kontakt auf eine Klemme erfolgen. Dadurch wird das jewei lige Schaltventil wieder abgeschaltet. Der Kolben wird dann über eine Rückstellfeder innerhalb des Schaltgetriebes in seine Ruhestellung zurückgefahren. Beim Suchen der Leerlaufstellung verharrt der Dauermagnet in der Ruhestellung des Getriebes permanent über den jeweiligen Sensor, so daß das den Schaltvorgang auslösende Schaltventil erst abgeschaltet wird, wenn sich der Dauermagnet aus dem Bereich des Sensors herausbewegt hat.

Damit der Kolben der Kolbenzylindereinheit verhältnismäßig langsam, d. h. mit gerin ger Geschwindigkeit aus dem Bereich des Reed-Kontaktes herausbewegt wird, ist vorgesehen, daß die Steuereinheit ein Drosselrückschlagventil aufweist. Die für die Funktion der Kolbenzylindereinheit notwendige Druckluft wird zweckmäßigerweise aus einem unter Druck stehenden Behälter entnommen. Vorzugsweise dient als Druckmedium Kohlendioxid. Um den Arbeitsdruck für die Kolbenzylindereinheit zu er reichen, ist vorgesehen, daß die Steuereinheit einen Druckminderer aufweist, der all gemein als Wartungseinheit bezeichnet wird.

Ferner ist noch vorgesehen, daß die Steuereinheit mit einer Kondensatoreinheit ausgerüstet ist. Dadurch wird eine Schaltsicherheit erreicht. Sollte beispielsweise der jeweilige Sensor zum Herauf- bzw. Herunterschalten durch den Dauermagneten nicht erreicht werden, wird das entsprechende Schaltventil über die Zeitkonstante des Kondensators abgeschaltet.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die Steuerung der Kolbenzylindereinheit und

Fig. 2 einen Schaltplan für die Ansteuerung der Schaltventile.

Aus Gründen der vereinfachten Darstellung ist der mechanische Teil des Go-Kart-Schaltgetriebes nicht dargestellt, da der erfindungsgemäße Teil sich auf die elektro pneumatische Schalthilfe beschränkt. Diese elektro-pneumatische Schalthilfe bein haltet eine Kolbenzylindereinheit 10 in Form eines doppelt wirkenden Pneumatikzy linders mit einstellbarer Endlagendämpfung. Derartige Kolbenzylindereinheiten sind handelsüblich zu beziehen und zum Stand der Technik gehörend.

Die Kolbenzylindereinheit 10 ist an einem ortsfesten Lager 11 angelenkt, welches dem Kopf der ausfahrbaren Kolbenstange 12 gegenüber liegt. Der Kopf der Kolben stange 12 ist an einem Hebel 13 angelenkt, der als Schalthebel des Schaltgetriebes gesehen werden kann. Auf der Kolbenstange 12 der Kolbenzylindereinheit 10 ist ein Dauermagnet 15 festgelegt. Auf der Außenfläche des Kolbenrohres der Kolbenzylin dereinheit 10 sind drei im Abstand zueinander stehende Sensoren 16, 17, 18 ange ordnet, die noch näher beschriebene Schaltfunktionen auslösen, wenn der Dauerma gnet 15 im Wirkungsbereich des jeweiligen Sensors 16, 17 bzw. 18 steht.

Die Kolbenzylindereinheit 10 wird von einer Steuereinheit 19 gesteuert. Diese Steuereinheit 19 beinhaltet ein Schaltventil 20 für das sogenannte Heraufschalten des Schaltgetriebes, ein Schaltventil 21 für das sogenannte Herunterschalten des Schaltgetriebes und ein Schaltventil 22 zum Finden des Leerlaufes.

In der dargestellten Ausführung handelt es sich bei den Schaltventilen 20, 21 und 22 um baugleiche Ventile und um sogenannte 3/2-Wege-Ventile. Die Betriebsspannung dieser Schaltventile beträgt üblicherweise 12 Volt. Ein 3/2-Wege-Ventil hat in be kannter Weise drei Wege und zwei Anschlüsse. Die Steuereinheit 19 bildet den pneumatischen Teil der Schalthilfe. Beim Ansteuern des Schaltventiles 20 zum Aus lösen des Heraufschaltens wird der Kolben solange verfahren, bis der Dauermagnet 15 unter dem Sensor steht, der ein Abschalten des Schaltventils 20 bewirkt. Durch die Kraft einer Rückstellfeder 23 innerhalb des Schaltgetriebes wird der Kolben 14 wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt. Zum Herunterschalten der Schaltstu fen wird das Schaltventil 21 angesteuert. Der Kolben verfährt wiederum solange, bis der Dauermagnet 15 den Sensor erreicht, der das Abschalten des Schaltventiles 21 bewirkt. Der Kolben wird dann ebenfalls wieder durch die Rückstellfeder 23 in die Ausgangslage zurückbewegt.

Zum Erreichen der Leerlaufgetriebestellung wird über das dritte Schaltventil 22 der Kolben bewegt. In der Ruhestellung liegt der Dauermagnet 15 direkt im Bereich des Sensors 16. Das Schaltventil 22 wird erst dann abgeschaltet, wenn sich der Dauer magnet 15 vollständig aus dem Bereich des Sensors 16 herausbewegt hat. Dadurch wird eine genaue Ansteuerung des Leerlaufes erreicht. Wenn das Signal unterbro chen wird, wird das Schaltventil 22 abgeschaltet. Die Druckluft des Schaltventiles 22 wird über ein Drosselrückschlagventil 24 geleitet, um sicherzustellen, daß der Kolben mit relativ geringer Geschwindigkeit bewegt wird.

In der Fig. 2 wird eine Ausführung eines Schaltplanes beschrieben. Um das Schalt ventil 20 zu betätigen, wird ein Schaltelement 25, beispielsweise ein Drucktaster oder ein Wippschalter betätigt. Dadurch wird ein Signal auf eine Klemme 26 gegeben. In nicht näher erläuterter Weise wird durch die Schaltreihenfolge dieses Signal auf eine Klemme 27 gegeben, die das Schaltventil 20 betätigt. Dadurch wird das sogenannte Heraufschalten des Schaltgetriebes bewirkt. Um das Herunterschalten einzuleiten, wird ein Drucktaster 28 betätigt. Dieses Signal wird auf die Klemme 29 geschaltet. Über die Schaltreihenfolge wird über eine Klemme 30 das Schaltventil 21 betätigt. Um das Schaltgetriebe in die Leerlaufstellung zu bringen, wird ein Taster 31 ge drückt. Dadurch wird eine Klemme 32 mit einem Signal beaufschlagt, wodurch durch die Schaltreihenfolge das Schaltventil 22 betätigt wird.

Die Ansteuerung der Schaltventile 20, 21, 22 erfolgt in nicht näher erläuterter Weise über eine entsprechende Stückzahl von Schaltrelais.

Claims

1. Go-Kart-Schaltgetriebe, welches mehrere wahlweise benutzbare Schaltstufen aufweist, wobei ein in der jeweiligen Schaltstufe in Eingriff stehendes Rad des Räderpaares mittels eines Schaltgestänges bewegbar ist, gekennzeichnet durch eine elektro-pneumatische Schalthilfe, die einer mit dem Schaltge stänge gekoppelte Kolbenzylindereinheit (10) aufweist, die mittels einer Steuereinheit (19) steuerbar ist, die zumindest drei Schaltventile (20, 21, 22) aufweist.

2. Go-Kart-Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylindereinheit (10) ein doppelt wirkender Pneumatikzylinder mit ein stellbarer Endlagendämpfung ist.

3. Go-Kart-Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kolbenstange (12) der Kolbenzylindereinheit (10) ein Dauermagnet (15) fest angeordnet ist, und daß auf der Außenseite des Zylinderrohres der Kol benzylindereinheit (10) mindestens drei Sensoren (16, 17, 18) vorzugsweise in Form von Reed-Kontakten zum Ansteuern der Schaltventile (20, 21, 22) an geordnet sind.

4. Go-Kart-Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (19) ein Drosselrückschlagventil (24) aufweist.

5. Go-Kart-Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftversorgung der Kolbenzylindereinheit (10) mittels eines Kohlendioxidbehälters erfolgt.

6. Go-Kart-Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Schaltventile (20, 21, 22) durch Betätigung eines Schaltelementes (25, 28, 31), wie z. B. eines Drucktasters, eines Wippschalters oder dergleichen erfolgt.

7. Go-Kart-Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (19) eine Kondensatoreinheit beinhaltet.

8. Go-Kart-Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Schalt ventile (20, 21) durch eine Relaissteuerung erfolgt.

9. Go-Kart-Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltventile (20, 21, 22) als 3/2-Wege-Ventile mit einer Betriebsspannung von 12 Volt ausgebildet sind.