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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Steuereinrichtung
für ein
mechanisches Schaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die dazu
bestimmt ist, die automatischen Betätigungen der Gangwahl und des
Gangwechsels zu bewirken, umfassend wenigstens eine Getriebemotor-Antriebseinheit,
um die für
die besagten Betätigungen
erforderliche mechanische Energie bereitzustellen.
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Mit
dem Ausdruck ”Gangwahl” wird der
Betätigungsvorgang
bezeichnet, der einer horizontalen Bewegung des Schalthebels auf
der Schaltkulisse entspricht, während
mit dem Ausdruck ”Gangwechsel” der Betätigungsvorgang
bezeichnet wird, der einer vertikalen Bewegung dieses Schalthebels
entspricht, um den gewählten
Gang einzulegen. Dieser vertikale Gangwechsel in Auf- oder Abwärtsrichtung geht
in der Regel mit der Betätigung
der Synchronriegel einher und erfordert daher einen gewissen Energieaufwand,
der, wenngleich in geringerem Maße, auch für die Gangwahlbetätigungen
notwendig ist.
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Aus
der
DE 36 11 093 C2 ist
ein Allradantrieb für
ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem nur die Räder einer Achse ständig angetrieben
sind, während
der Antrieb der zweiten Achse nur über eine je nach den Fahrbedingungen
selbsttätig
wirkende Kupplung, insbesondere über
eine Viskose-Kupplung herstellbar ist. Zusätzlich ist dabei im Antriebsstrang
noch eine steuerbare Zusatzkupplung vorgesehen, die durch ein Umlaufrädergetriebe,
insbesondere durch ein Planetengetriebe gebildet ist. Dabei ist
zur Steuerung ein drehbar gelagertes Hohlrad des Planetengetriebes
mittels einer Bremse festbremsbar, die durch ein Bremsband gebildet
ist, welches um das Hohlrad herumgelegt ist. Zur Betätigung des
Bremsbandantriebs kann ein Stellglied vorgesehen sein, das unter
der Einwirkung der Kraft eines mechanischen Federspeichers steht.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanische Steuereinrichtung
der eingangs genannten Art, die relativ einfach und kostengünstig sein
soll, wobei sie gleichzeitig die gewünschte Zuverlässigkeit
aufweisen soll, und die als Originalteil in Neufahrzeugen oder nachträglich in Fahrzeugen
eingebaut werden kann, die bereits mit einer Handschaltbetätigung mit
herkömmlichem Schalthebel
ausgerüstet
sind, ohne daß dazu
eine Modifizierung der vorhandenen Betätigung erforderlich wäre.
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Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, den Bewegungsablauf
durch Unterstützung
der Gangvorwahl zu vereinfachen und außerdem den Fahrer bei der Überwindung
der durch die Betätigung
der Synchronriegel beim Schalten bedingten Kräfte zu unterstützen.
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Darüber hinaus
ist dafür
Sorge zu tragen, daß das
Ende der Gangwahl sowie das Ende des Gangwechsels automatisch erkannt
werden können, um
die Getriebemotor-Antriebseinheit
automatisch abzuschalten, wenn das Einlegen des gewünschten Gangs
abgeschlossen ist.
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Dazu
ist eine erfindungsgemäße elektromechanische
Steuereinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet,
daß diese
Antriebseinheit einerseits mit einem Federspeichersystem zur Speicherung
ihrer mechanischen Energie verbunden ist, wobei dieses System diese
Energie der Antriebseinheit wieder abgeben kann, um wahlweise die
besagten automatischen Betätigungen über ein Gestänge zur
Gangwahl bzw. zum Gangwechsel zu bewirken, und andererseits mit
einem Endschalter, der das Auftreten eines Signals herbeiführen kann, das
je nach Fall für
den zusammengedrückten
Zustand (Energiespeicherung) des besagten Federspeichersystems,
für den
Anschlag der besagten Antriebseinheit und für den Umstand repräsentativ
ist, daß die
Wahl oder das Einlegen der gewünschten Gangstufe
des Schaltgetriebes tatsächlich
erfolgt ist.
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Dank
des Energiefederspeichersystems können die durch das Einlegen
der Gänge
bedingten Betätigungen
vereinheitlicht und beschleunigt werden, wobei keine große Leistung
für die
Betätigung erforderlich
ist. Die Getriebemotor-Antriebseinheit kann die für die Schaltbetätigungen
benötigte
Energie mit geringerer Leistung durch die progressive Speicherung
der Energie im Federspeichersystem vor der schnellen Entspannung
liefern. Diese Energie wird erst dann freigegeben, wenn die Leistung
ausreichend ist, um das direkte Einlegen des gewählten Gangs herbeizuführen, ohne
eine kurzzeitige Erhöhung
der Leistung der Antriebseinheit zu erfordern und ohne ihre Verlangsamung
zu bewirken.
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Das
Federspeichersystem, dessen Vorspannung und Steifigkeit bekannt
sind, ermöglicht
daher eine bessere Beherrschung der Gangwahlkräfte sowie der Synchronisierkräfte beim
Schalten, gegebenenfalls im Zusammenwirken mit einem Positionsgeber
für die
Antriebseinheit, wobei die Getriebemotor-Antriebseinheit nicht nach
Kraft, sondern nur nach Position gesteuert werden muß. Das Federspeichersystem
vereinheitlicht automatisch die für die Antriebseinheit benötigten Kräfte. Die
Antriebseinheit braucht sich auch nicht abzuschalten, wenn sie auf
den Synchronisierwiderstand stößt, woraus sich
eine Zeitersparnis ergibt.
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Der
Endschalter liefert die Information über den Anschlag der Antriebseinheit,
wodurch die Schaltkulisse entweder bei der Gangwahl oder beim Gangwechsel
in Erfahrung gebracht wird, was die Ausführung dieser Verstellung angibt,
das heißt,
daß die
Gangstufe tatsächlich
eingelegt wurde, oder woraus sich die Information ergibt, daß das Federspeichersystem
Energie gespeichert hat, was bei der Gangvorwahl oder kurz vor dem
Gangwechsel erfolgt.
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In
Verbindung mit dem Positionsgeber für die Antriebseinheit bei einem
Gangwechsel liefert der End schalter außerdem eine Information über die
Position der Synchronisiereinrichtung und dementsprechend über den
Verschleiß der
Synchronriegel.
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Die
Umsetzung der Erfindung kann, wie an sich bekannt, mit zwei Getriebemotor-Antriebseinheiten
erfolgen, von denen eine zur automatischen Betätigung der besagten Gangwahlen
und die andere zur automatischen Betätigung der besagten Gangwechsel
dient, wobei diese beiden Getriebemotor-Antriebseinheiten jeweils
durch ein gesondertes Leistungsmodul betätigt werden.
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Die
Umsetzung der Erfindung kann auch mit einer einzigen Antriebseinheit
erfolgen, die wahlweise das eine oder das andere der beiden Gestänge betätigt.
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In
diesem Fall kommt eine einzige Antriebseinheit zum Einsatz, die
durch ein einziges Leistungsmodul betätigt wird, wobei diese Antriebseinheit mit
dem einen oder dem anderen von zwei Untersetzungsgetrieben durch
einen mechanischen Schalter verbunden werden kann, wobei eines dieser
Untersetzungsgetriebe die Betätigung
der Gangwahl und das andere den Gangwechsel über ihre jeweiligen Gestänge bewirken
kann.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem speziell einerseits
auf die Ausführung
des mechanischen Schalters, wenn dieser erforderlich ist (Fall einer
einzigen Antriebseinheit), und andererseits auf die Ausführung des
Federspeichersystems zur Speicherung von mechanischer Energie (Fall
von einer oder zwei Antriebseinheiten).
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So
kann eine erfindungsgemäße elektromechanische
Steuereinrichtung außerdem
dadurch gekennzeichnet sein, daß der
besagte mechanische Schalter einen Elektromagneten enthält, der
ebenso wie ein Elektromotor durch ein Leistungsmodul betätigt wird,
wobei der besagte Motor ein drehfest an seiner Welle ange brachtes
Abtriebsschieberad umfaßt und
wobei der besagte Elektromagnet mit einem drehfesten Antriebsrad
verbunden ist, das axial mit dem besagten Abtriebsrad verbunden
ist und wahlweise zwei axial versetzte Positionen einnehmen kann,
und zwar eine Position, in der es das besagte Abtriebsrad des Motors
mit einem ersten Untersetzungsrad in Eingriff bringt, das mit einem
Gangwahlgestänge
des Getriebes verbunden ist, und eine Position, in der es das besagte
Abtriebsrad des Motors mit einem zweiten Untersetzungsrad in Eingriff
bringt, das mit einem Gangwechselgestänge des besagten Getriebes
verbunden ist, wobei das besagte erste Untersetzungsrad dann drehblockiert
ist.
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In
einer anderen Ausführungsart
könnte
diese elektromechanische Steuereinheit dadurch gekennzeichnet sein,
daß der
besagte mechanische Schalter einen Elektromagneten enthält, der
ebenso wie ein Elektromotor durch ein Leistungsmodul betätigt wird,
wobei der besagte Motor ein drehfest an seiner Welle angebrachtes
Abtriebsschieberad umfaßt, das
das Sonnenrad eines Planetengetriebezugs bildet, und wobei der besagte
Elektromagnet mit einem drehfesten Antriebsrad verbunden ist, das
wahlweise zwei axial versetzte Positionen einnehmen kann, und zwar
eine Position, in der es ein mit dem Außenzahnkranz des besagten Getriebezugs
verbundenes erstes Zahnrad drehblockiert, in welchem Fall der Planetenradträger das
Gestänge
zur Gangwechselbetätigung
mit einem ersten Untersetzungsverhältnis antreiben kann, und eine
Position, in der es ein mit dem besagten Planetenradträger verbundenes
zweites Zahnrad drehblockiert, in welchem Fall der besagte Außenzahnkranz
das Gestänge
zur Gangwahl mit einem zweiten Untersetzungsverhältnis antreiben kann, wobei
das nicht angetriebene Gestänge
dadurch jeweils blockiert ist.
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Diese
Anordnungen werden im folgenden eingehender dargelegt.
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Das
Federspeichersystem zur Speicherung von mechanischer Energie kann
auch in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein.
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Nach
einer ersten Ausführungsart
kann es wenigstens zwei durch eine Feder miteinander verbundene
Schwenkplatten umfassen, wobei die erste mit der Abtriebswelle eines
Elektromotors und die zweite mit einer mit einem Gestänge zur
Betätigung der
Gangwahl oder des Gangwechsels verbundenen getriebenen Welle verbunden
ist, wobei die besagte andere Platte daher zwei winklig versetzte
Positionen einnehmen kann, und zwar eine durch das besagte Gestänge blockierte
Position, in der die besagte Feder aufgrund der Drehung der besagten
Abtriebswelle Energie speichert, und eine Wirkposition, bei deren Durchgang
die Entspannung der besagten Feder die Betätigung des besagten Gestänges bewirkt,
wobei das Eintreffen in dieser Wirkposition die Betätigung des
besagten Endschalters zur Folge hat.
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Der
besagte Elektromotor besteht vorteilhafterweise aus einem Getriebemotor
mit einer Schnecke, die mit einem Zahnsegment der besagten ersten Platte
in Eingriff kommt.
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Nach
einer zweiten Ausführungsart
umfaßt das
besagte Federspeichersystem einerseits einen Käfig, der gleitend an einem
Elektromotorgehäuse gelagert
und mit einem Gestänge
zur Betätigung
der Gangwahl oder des Gangwechsels verbunden ist, und andererseits
einen im Verhältnis
zu dem besagten Käfig
gleitend gelagerten Kern, der an die Abtriebswelle des besagten
Motors angeschlossen und durch eine oder mehrere Federn mit dem
besagten Käfig
verbunden ist, wobei der besagte Käfig daher zwei axial versetzte
Positionen einnehmen kann, und zwar eine durch das besagte Gestänge blockierte Position,
in der die Feder bzw. die Federn aufgrund der Drehung der besagten
Abtriebswelle Energie speichern, und eine Wirkposition, bei deren Durchgang
die Entspannung der besagten Feder bzw. Federn die Betätigung des
besagten Gestänges
bewirkt, wobei das Eintreffen in dieser Wirkposition die Betätigung des
besagten Endschalters zur Folge hat.
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Der
besagte Elektromotor besteht vorteilhafterweise aus einem Getriebemotor
mit einer Kugelumlauf- oder Trapezgewindeschnecke, die mit einer
spiralförmigen
Aufnahme des besagten Kerns in Eingriff kommt.
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Bei
diesen verschiedenen Ausführungsarten kann
es außerdem
vorteilhaft sein, daß ein
Winkelpositionsgeber für
die Antriebseinheit mit der besagten Abtriebswelle des Elektromotors
oder mit einem angetriebenen Organ nach der Untersetzung verbunden
ist.
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Es
folgt nun eine Beschreibung verschiedener Ausführungsarten als Beispiel ohne
einschränkende
Wirkung unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnung.
Darin zeigen im einzelnen:
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1 eine
Gesamtansicht zur Darstellung der erfindungsgemäßen elektromechanischen Steuereinrichtung
für ein
mechanisches Schaltgetriebe zur Veranschaulichung der Anwendung
einer Antriebseinheit für
die Betätigung
der Gangwahl und des Gangwechsels;
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2 Gesamtansicht
zur Darstellung einer erfindungsgemäßen elektromechanischen Steuereinrichtung
zur Veranschaulichung der Anwendung einer einzigen Antriebseinheit
für die
nacheinander erfolgende Betätigung
der Gangwahl und des Gangwechsels;
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3 eine
schematische Schnittansicht eines mechanischen Schalters, der im
Fall von 2 verwendbar ist;
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4 eine
schematische Ansicht eines anderen mechanischen Schalters, der im
Fall von 2 verwendbar ist;
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5 eine
Axialschnittansicht entlang der Linie V-V von 6 zur
Darstellung eines Federspeichersystems zur Speicherung von mechanischer
Energie, das im Fall der 1 und 2 verwendbar ist;
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6 eine
entlang der Linie VI-VI von 5 ausgeführte Querschnittansicht
dieses Systems; und
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7 eine
Axialschnittansicht eines anderen Federspeichersystems zur Speicherung
von mechanischer Energie, das im Fall der 1 und 2 verwendbar
ist.
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Es
ist zu erkennen, daß in
der Ausführungsart
von 1 das Gestänge 1 zur
Gangwahl mit externer Betätigung 6 durch
eine Antriebseinheit angetrieben wird, die ein Leistungsmodul 2 umfaßt, das
einen Gleichstrommotor 3 mit Strom versorgt, der das Gestänge 1 über ein
Untersetzungsgetriebe 4 (oder einen Drehzahlminderer) und
ein Federspeichersystem zur Speicherung von mechanischer Energie 5 antreibt.
Die Baueinheiten 3, 4, 5 werden weiter
unten beschrieben. In dem Rechteck zur Darstellung des Federspeichersystems 5 ist
ein Diagramm F = f(x) dargestellt, das zum Ausdruck bringt, daß das System
eine grundsätzlich
vorgespannte Energiespeicherfeder umfaßt, die unter der Einwirkung
des Antriebs des Getriebemotors 3–4 allmählich zusammengedrückt wird
und die sich schlagartig entladen kann, um die gespeicherte Energie
in einer sehr kurzen Zeit wieder abzugeben und dadurch das Gestänge 1 sehr
schnell zu betätigen,
so daß nur
ein Motor 3 mit begrenzter Leistung benötigt wird, die kleiner als
die für
die Betätigung
des Gestänges
erforderliche Leistung ist. Bei seiner Entspannung betätigt dieses
System einen Endschalter 7, dessen Funktion bereits weiter
oben angegeben wurde. Bei 8 ist schließlich ein Positionsgeber für die Antriebseinheit dargestellt,
bei dem es sich um jeden bekannten Typ handeln kann, beispielsweise
um einen elektromagnetischen Geber, und durch den die Positionierung der
Antriebseinheit jederzeit in Erfahrung gebracht werden kann.
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In
dieser Ausführungsart
der Erfindung kann genau das gleiche Schaltbild mit einem anderen Gleichstrommotor 3' zur Gangwechselbetätigung verwendet
werden. Der Motor 3' kann
jedoch eine andere Leistung als der Motor 3 und ein anderes
Untersetzungsverhältnis
aufweisen, ebenso wie das Federspeichersystem eine andere Steifigkeit
aufweisen kann, da die Gestänge
nicht unbedingt die gleichen Kräfte
auf das Schaltgetriebe ausüben
müssen.
Die Analogie zwischen den Strukturen der Antriebseinheiten für die beiden
Betätigungsarten
ermöglicht
daher eine Standardisierung und eine Flexibilisierung des Einbaus
der verschiedenen Organe.
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Da
sich die Betätigungen
der Gangwahl und des Gangwechsels zeitlich nicht überschneiden,
das heißt
niemals zusammenfallen, ist es möglich,
eine einzige Baueinheit aus Leistungsmodul und Gleichstrommotor
zur Betätigung
entweder des Gangwahlgestänges
oder des Gangwechselgestänges
zu verwenden, sofern ein mechanischer Schalter vorhanden ist, der
die Abtriebswelle des Motors entweder mit einem an das Gangwahlgestänge angeschlossenen
Untersetzungsgetriebe oder mit einem an das Gangwechselgestänge angeschlossenen
Untersetzungsgetriebe verbinden kann.
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Dies
wird durch das Gesamtschaltbild von 2 dargestellt,
in dem die gleichen Bezugsnummern wie in 1 zur Bezeichnung
der gleichen Elemente im gemeinsamen Teil und die gleichen Bezugsnummern
in Verbindung mit den Indizes s oder p in den zwei Teilen verwendet
werden, die nach dem mechanischen Schalter 9 angeordnet
sind, wobei s für
den Betätigungsteil
des Gangwahlgestänges
und p für
den Betätigungsteil
des Gangwechselgestänges
steht.
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Der
mechanische Schalter 9 kann durch einen Elektromagneten
(wie weiter unten dargelegt) oder durch ei nen Elektrokleinstmotor
gesteuert werden. Wenn die Bewegungsumwandlung der Gangwahl nicht
irreversibel ist, muß der
mechanische Schalter diese Funktion übernehmen: Der Motor bewirkt
die Gangwechselbetätigung,
während
die Gangwahl gesperrt sein muß (Gangvorwahlenergie im
Energiefederspeichersystem gespeichert).
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Vor
diesem Hintergrund ist in 3 schematisch
ein mechanischer Schalter 9 dargestellt, der die Abtriebswelle 10 des
Gleichstrommotors 3 entweder (über ein in dieser Figur nicht
dargestelltes Federspeichersystem 5s) mit der Welle 11 zur
Betätigung des
Gangwahlgestänges 5s oder
(ebenfalls über
ein in dieser Figur nicht dargestelltes Federspeichersystem 5p)
mit der Welle 12 zur Betätigung des Gangwechselgestänges 1p verbinden
kann.
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Dazu
ist an der Welle 10 ein axial gleitend gelagertes Zahnrad 13 angebracht,
das an der Welle 10 festgekeilt ist, um damit drehfest
verbunden zu sein. Dieses Antriebsrad 13 steht mit einem
Antriebsrad 14 im Eingriff, das axial parallel zur Achse
der Welle 10 des Motors gleitend gelagert, aber drehfest durch
einen ortsfesten Zahn 15 angebracht ist, der axial gleitend
in eine äußere Nut 14'' des Antriebsrads 14 eingesetzt
ist, das mit dem beweglichen Kern 16 eines ortsfesten Elektromagneten 17 durch
eine Rückstellfeder 18 verbunden
ist.
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In
der in 3 dargestellten Position ist der Elektromagnet
nicht aktiviert, und die axiale Position des Antriebsrads 14 ist
so gestaltet, daß das
Abtriebsrad 13 mit einem Untersetzungsrad 19 in
Eingriff kommt, das mit dem Gestänge
zur Gangwechselbetätigung
des Schaltgetriebes durch die Welle 12 verbunden ist. In
dieser Position hält
das Antriebsrad 14 aus dem weiter oben genannten Grund
ein anderes Untersetzungsrad 20 fest, das mit dem Gangwahlgestänge des
Schaltgetriebes durch die Welle 11 verbunden ist.
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Beim
Umschalten von der Gangwechselbetätigung auf die Gangwahlbetätigung wird
der Elektromagnet 17 aktiviert, woraufhin er den Kern 16 nach rechts
in der Zeichnung verschiebt, was über das Antriebsrad 14 die
Verschiebung des Abtriebsrads 13 auf der Welle 10 und
sein Eingreifen am Untersetzungsrad 20 bewirkt, wobei das
Untersetzungsrad 19 dann freigegeben wird.
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In
der Ausführungsart
von 4 ist die mögliche
Verwendung eines Planetengetriebzugs dargestellt, um das Abtriebsrad 13' des Gleichstromelektromotors 3 entweder
auf das über
die Welle 12 mit dem Gangwechselgestänge 1p verbundene
Untersetzungsrad 19 oder auf das über die Welle 11 mit dem
Gangwahlgestänge 1s verbundene
Untersetzungsrad 20 umzuschalten. Dieser Planetengetriebezug
umfaßt
das Abtriebsrad 13' als
Sonnenrad und eine Gruppe von Planetenrädern, die an einem Planetenradträger 23 gelagert
sind und sich einerseits mit dem Abtriebsrad 13' und andererseits
mit einem Außenzahnkranz 22 im
Eingriff befinden, der mit einem ersten Zahnrad 21 verbunden
ist, während
der Planetenradträger 23 mit
einem zweiten Zahnrad 24 verbunden ist. Das Zahnrad 21 oder
das Zahnrad 24 kann durch ein Antriebsrad 14' drehblockiert
sein, das durch einen ortsfesten Zahn 15 (wie in 3) drehblockiert
ist und dank des Elektromagneten 16, 17 mit Rückstellfeder 18 zwischen
zwei Positionen axial gleitend verschoben werden kann: In der in 4 dargestellten
Position blockiert das Antriebsrad 14' das mit dem Untersetzungsrad 20 der
Gangwahlbetätigung
im Eingriff befindliche erste Zahnrad 21, wodurch dieses
Untersetzungsrad 20 gleichzeitig mit dem Außenzahnkranz 22 blockiert
wird. Deshalb treibt der Planetenradträger 23 das mit dem
Untersetzungsrad 19 verbundene zweite Zahnrad 24 drehend an,
wodurch wiederum das Gangwechselgestänge angetrieben wird.
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Wenn
hingegen das Antriebsrad 14' durch den
Elektromagneten 16, 17 bei dessen Aktivierung nach
rechts verschoben wird, nimmt es die strichpunktierte Position ein,
in der es die Drehung des zweiten Zahnrads 24 blockiert,
wodurch gleichzeitig die Drehung des Untersetzungsrads 19 des
Gangwechselgestänges
sowie die Drehung des Planetenradträgers 23 blockiert
wird. Der Außenzahnkranz 22 wird
dann ebenso wie das erste Zahnrad 21 drehend angetrieben,
wodurch das Gangwahlgestänge über das
Untersetzungsrad 20 angetrieben wird.
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In
den 5 und 6 ist eine erste mögliche Ausführungsart
eines Federspeichersystems zur Speicherung der Energie eines Getriebemotors 3 dargestellt,
der durch sein Leistungsmodul 2 betätigt wird.
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Die
Schneckenwelle 10' dieses
Getriebemotors steht mit einem Zahnsegment 25' einer ersten Platte
in Form eines Kreissektors 25 im Eingriff, die schwenkbar
an einem Achsenstumpf 27 gelagert ist, der auch als Drehachse
für eine
andere Platte in Form eines Kreissektors 26 dient, mit
der er fest verbunden ist. In jede der Platten 25 und 26,
die daher im Verhältnis
zueinander um ihre gemeinsame Achse 27 frei schwenkbar
gelagert sind, ist eine Öffnung 28 bzw. 29 eingearbeitet,
wobei diese Öffnungen
einander gegenüberliegen,
so daß sie
zur Aufnahme einer vorgespannten Druckfeder 30 dienen können. An
einem ihrer Enden wird diese Feder durch zwei vertikale Ansätze der
Platte 25 in Position gehalten, während sie an ihrem anderen
Ende durch zwei horizontale Ansätze
der Platte 26 in Position gehalten wird. Dadurch wird ausgeschlossen,
daß die
Feder 30 Kippbeanspruchungen ausgesetzt sein kann.
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Dank
dieses Federspeichersystems ist festzustellen, daß die Drehung
der Schneckenwelle 10' die
Platte 25 drehend antreibt, wodurch die Feder 30 zusammengedrückt wird,
wobei die Platte 26 in ihrer Position durch die Widerstandskraft
des entsprechenden Gestänges
blockiert bleibt, die auf die Ausgangssachse 27 ausgeübt wird
(das Kugelgelenk zur Verbindung mit dem Gestänge wird in 6 durch die
Bezugsnummer 33 bezeichnet). Wenn die Feder 30 ausreichend
zusammengedrückt
ist, um die Widerstandskraft des Gestänges zu überwinden, entspannt sie sich,
wobei sie in ihrer Drehung die Platte 26 und die Ausgangsachse 27 antreibt,
was die gewünschte
Betätigung
des betreffenden Gangwahl- oder Gangwechselgestänges zur Folge hat. Die Ausführung dieses
Vorgangs wird durch die Betätigung des
durch die Bezugsnummer 7 bezeichneten Endschalters festgestellt.
In 6 ist außerdem
bei 8 der Positionsgeber der Steuereinrichtung, das heißt ihrer Antriebseinheit 3,
schematisch dargestellt.
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Anschließend kann
das Leistungsmodul 2 über
den Motor 3 die Rückstellung
der Platten 25 und 26 in ihre jeweiligen Ausgangspositionen
bewirken.
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In
der Ausführungsart
von 7 ist eine Variante dargestellt, in der die zusammenwirkenden Teile
des Federspeichersystems keine relative Drehbewegung mehr ausführen, sondern
eine relative geradlinige Verschiebung, wobei das allgemeine Funktionsprinzip
jedoch in beiden Fällen
das gleiche ist.
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In
dieser Ausführungsart
ist ein Federspeichersystem dargestellt, das in dem gleichen, an
einem Ende an einer Achse 35 gelagerten Gehäuse 34 den
Getriebemotor 3, sein Leistungsmodul 2 sowie das
eigentliche Federspeichersystem enthält, das hier durch die Bezugsnummer 9 bezeichnet
wird. Dieses Federspeichersystem umfaßt einen Käfig 36, der gleitend
am Gehäuse 34 des
Elektromotors gelagert und durch die Verbindung 37 an ein
Gangwahl- oder Gangwechselgestänge
angeschlossen ist, das hier bei 38 schematisch dargestellt
ist. In diesem Käfig 36 ist
ein Kern 39 gleitend gelagert und durch eine mittige spiralförmi ge Aufnahme 40 an
der, beispielsweise mit Kugelumlaufschnecke ausgeführten, Welle 10'' des Getriebemotors 3 eingesetzt.
Gegenüberliegende
Aufnahmen 41 des Käfigs 36 und 42 des Kerns
enthalten eine Gruppe von vorgespannten Druckfedern 43.
Außerdem
ist am Käfig 36 ein
Endschalter 7 angeordnet, um durch das Eintreffen des Kerns 39 in
der Endlage betätigt
zu werden, während mit
der Welle 10'' des Getriebemotors
ein bei 8 schematisch dargestellter Positionsgeber für die Steuereinrichtung
verbunden ist.
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Vor
diesem Hintergrund ist festzustellen, daß die Welle 10'' die axiale Verschiebung des Kerns 39 mit
Zusammendrücken
der Federn 43 bewirkt, solange der durch das Gestänge 38 auf
die Verbindung 37 ausgeübte
Widerstand die axiale Verschiebung des Käfigs 36 verhindert.
Wenn der Widerstand des Gestänges
kleiner als die durch die Federn 43 auf die Verbindung 37 ausgeübte Kraft
wird, entspannen sich die Federn schlagartig, wodurch das Gestänge 38 betätigt und
die Endlagenbetätigung
des Schalters 7 herbeigeführt wird. In der Folge kann
das Leistungsmodul 2 des Getriebemotors 3 die
Rückstellung des
Käfigs 36 und
des Kerns 39 in ihre Ausgangspositionen betätigen.
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Wie
aus den vorstehenden Darlegungen hervorgeht, dürfte schließlich verständlich sein, daß die Gangwechsel-
und Gangwahlwellen rotierende Wellen sind und daß im Schaltgetriebe wenigstens
eine Vorrichtung zur Umwandlung der Drehbewegung der Gangwahlwelle
in eine geradlinige Bewegung vorhanden ist, wobei die Strukturen
im übrigen
auch umgekehrt werden können.
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Der
herkömmliche
Schalthebel kann außerdem
durch einen elektrische Kontakte betätigenden multidirektionalen
Hebel in der Ausführung
als sogenannter ”Joy
Stick” ersetzt
werden.