DE2514407C2 - Mechanische Betätigungseinrichtung für ein Steuerventil eines Getriebes - Google Patents

Description

— einem am Getriebegehäuse (12) befestigbaren Gehäuse (38), in welchem das Betätigungsglied (34) angeordnet ist.

— und einer Umsetzeinrichtung, welche die lineare Bewegung des Betätigungsgliedes (34) im Inneren Jes Gehäuses (38) in die Steuerkraft umseizi,

dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzeinrichtung enthält:

a) einen in dem Gehäuse (38) um eine Achse (57; 109; 132) schwenkbar gelagerten Hebel (52; 100; 130). der einen zweiarmigen Hebel mit einem ersten Hebelarm (66; 106; 138) und einem zweiten Hebelarm (68; 108; 140) aufweist:

b) eine z· .sehen dem ersten Hebelarm (66; 106; 138) und dem Betätigun.<*sglied (34) angeordnete Federeinrichtung (54). welche der Stellung des Betätigungsgliediis {3^ auf dem genannten Teil seiner linearen Bewegung eine an dem ersten Hebelarm (66; 106; 138) angreifende Stellkraft zuordnet: und

c) ein mit dem zweiten Hebelarm (68; 1C8; 140) verbundenes, mit dem Steuerschieber (34) ausgerichtetes Übertragungselement (64; 110; 148). das die Stellkraft direkt proportional zu dem Verhältnis zwischen der Länge des erst?n und der des zweiten Hebelarms auf den Steuerschieber (34) überträgt.

2. Mechanische Betätigungseinrichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß ein Leergang zwischen dem Betätigungsglied (34) und der Feder (54) vorgesehen ist. der eine Bewegung des Betätigungsgliedes (34) ohne Federverformung erlaubt.

3. Mechanische Betätigungseinrichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Federverformung durch eine Schubbewegung des Betätigungsgliedes (34) erfolgt und daß die Feder (54) im Proportionalbereich der Kennlinie arbeitet.

4. Mechanische Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der HeKI (52) in dem Gehäuse (38) derart versetzbar ist. daß er durch die Linearbewegung des Betätigunrs^lieiK s (34) wahlweise mn /ng oder Schub beaufschlngbar ist.

5. Mechanische Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebelarm (66; 106; 138) und der zweite Hebelarm (68; 108; 140) in einem Winkel 90° zueinander liegen.

6. Mechanische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Versetzung des Hebels (52) die Lagerstelle der Hebelachse am Gehäuse (38) verändert ist.

7. Mechanische Betätigungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkraft in einem Bereich zwischen 0 und etwa 56 N liegt, daß die Stellkraft in einem Bereich zwischen 0 und etwa 22.3 N liegt, daß die Btwegungsstrecke des Bctätigungiglicdes (34) etwa 38 mm beträgt und daß die maximale Bewegungsstrecke des Steuerschiebers (14) etwa '/* mm beträgt.

8. Mechanische Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7. gekennzeichnet durch eine Einrichtung (144) zum Ausgleich des Abstandes zwischen dem Übertragungselement des zweiten Hebelarmes (140) und dem Steuerschieber (14).

Die Erfindung betrifft eine mechanische Betätigungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Betätigungseinrichtung erhält durch die Bewegung des Drosselgestänges (Gashebels. Drehzahlstellers) eine lineare Eingangsgröße und liefert an den Steuerschietsr des Steuerventils eine Ausgangskraft, die unmittelbar der Eingangsgröße entspricht.
Aufgabe eines derartigen Modulator- oder Servo-Steuerventil ist es, Hydraulikdruck zu liefern, um den Wechsel der Gänge in einem automatischen Getriebe einer Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Dieselmotors zu beeinflussen. Das Steuerventil ist in eine Normalstellung gedrängt, kann jedoch durch eine entgegengerichtete Kraft über einen sehr kleinen Abstand in die Betriebsstellung bewegt werden. Die insgesamt erforderliche Kraft zur Betätigung des Steuerventiles ist vorbestimmt und kann von einer oder von mehreren Kraft quellen geliefert werden, die in Kombination oder Überlagerung eine Bewegung des Steuerventiles in Abhängigkeit von der einwirkenden Kraft herbeiführen. Eine solche Kraftquelle kann beispielsweise ein hydraulisches Öldrucksignal wechselnder Druckhöhe vom Drehzahlregler sein, welches wenigstens einen Teil der insgesamt auf das Steuerventil in Gegenrichtung /ur Federbeaufschlagung aufgebrachten Kraft liefert.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von Bedeutung ist der Umstand, daß es sich für eine einwandfreie Arbeit des Steuerschiebers als zweckmä-

so ßig erwiesen hat. eine mecham he Einrichtung vorzusehen, die eine der Stellung des Drosselgestänges unmittelbar entsprechende Kraft auf das der Federbeaufschlagung gegenüberliegende Ende des Schiebers aufbringt. Firne solche mechanische Fmrichtung sollte in der Lage sein, eine der einzelnen Teilkräfte der Gesamtkraft auf das Ventil aufzubringen, unabhängig davon, ob das Ventil oder der Schieber in seiner Normalstellung oder seiner Arbeitsstellung ist. und überdies unabhängig von Kräften, die von anderen Krafiqiieüen geliefert

W) werden können. Der Zweck einer snlchen Einrichtung ist nicht die Herbeiführung einer unmittelbar zugeordneten Schieberbewegung, sondern vielmehr die Bildung einer vorbestimmten Kraftquelle für eine mögliche Gegenbeaufschlagung zur Normalbeaufschlagung des Modulator-Steuerventils. wobei diese Kraft mit vorbestimmten gleich- oder gegengerichteten Kraftcinwirkungcn aus anderen Quellen zusammenwirkt, so daß eine vorhcrbcstimmbarc Arbeitsweise des Steucrvcnti-

les unter wechselnden Betriebszuständen, bei denen ein Wechsel der Gänge des Getriebes gewünscht wird, erreicht wird.

Es ist bekannt, mechanische, der Drossel zugeordnete Betätigungsglieder /ur Lieferung dieser vorbestimmten Eingangsgröße an das Steuerventil einzusetzen. Die grundsätzliche Arbeitsweise eines solchen Betätigungsorganes besteht darin, die Stellung der Drossel zu erfassen oder zu m^-ssen und diese Stellung in eine unmittelbar entsprechende Steuerkraft umzusetzen. Im einzelnen ist dabei für eine geringe Anfangsbewegung der Drossel keine Steuerkraft vorgesehen, während für den Rest der Bewegung der Drossel bis zur voll niedergedrückten Stellung die Steuerkraft der Drosselstellung unmittelbar proportional ist. Da die Betätigung des Steuerventils oder Steuerschiebers möglicherweise eine Steuerkraft erfordert, deren Größe die Drosselbetätigung nachteilig beeinflußt, weist ein solches mechanisches Betätigungsorgan eine vorteilhafte mechanische Ausbildung auf, die den Widerstand an der Drossel herabsetzt. Weiter ist von Bedeutung, daß die Länge der durch eine volle Drosselverstellung bewirktmi linearen Bewegung innerhalb des Betätigungsorganes erheblich größer ist als der Bewegungsweg, der für eine maximale Verschiebung des Modulator-Steuerschiebers erforderlich ist.

Bekannte mechanische Betätigungseinrichtungen, welche die obigen Bedingungen erfüllen sollen, können im wesentlichen in zwei Gattungen unterteil werden, wobei die Betätigungsorgane jeder der beiden Gattungen irgendwelche Einrichtungen zum Aufbringen der Steuerkraft in einer Richtung senkrecht zur Eingangsbewegung innerhalb des Betätigungsorganes als Ergebnis einer Drosselbewegung aufweisen. Bei der ersten Gattung von Betätigungseinrichtungen (US-PS 37 57 612) ist ein beweglicher Keil mit einem Keilwinkel vorgesehen, der eine Umsetzung der Bewegung in eine senkrechte Richtung gestattet und dabei den mechanischen Vorteil einer Absenkung des Widerstandes an der Drossel gewährleistet. Bei der zweiten Gattung von Betätigungsgliedern ist ein L-förmiger Hebel schwenkbeweglich um eine Verlängerung seines Grunciarmes herum gelagert. Eine Bewegung des vom Drehpunkt abliegenden Endes des Hebels erzeugt eine Ausgjngsbewe· gung im Bereich des Knickes des L. welche den gewünschten mechanischen Vorteil einer Absenkung des Widerstandes an der Drossel aufweist und welche im wesentlichen senkrecht /ur Eingangsbewegung liegt. Die Ausgangsbcwcgung beider Gattungen von Betätigungsorganen wird da/u herangezogen, eine Feder mit vorbestimmter Federkonstante zusammenzudrücken und dadurch die Ausgangsbewegung in eine unmittelbar entsprechende Steuerkraft umzuwandeln, die auf das Modulator-S'ouerventil aufgebracht werden kann.

Jedoch weist jede der beiden Gattungen mechanischer Betäiigungseinnchtungen Nachteile auf. so daß diese nicht allen wesentlichen Anforderungen für eine einwandfreie Betätigung des Steuerventil genügen. So hat sich beispielsweise gezeigt, daß der gleitende Betätigungsteil bei seiner Bewegung erhebliche Reibungskräfte erzeugt, die erhebliche Rückwirkungen auf clic Drossclbetätigung ausüben. Das Betätigungsorgan mil dem L-förmigen Hebel erzeugt zwar eine der linearen Drosselbewegung unmittelbar proportionale Kraft. Die Drehung des Hebels über einen großen Bogenbercich verursacht aber Änderungen sowohl hinsichtlich der vorteilhaften Absenkung des Widerstandes an der Drossel als auch hinsichtlich des Verhältnisses zwischen Steuerkraft und Eingangsbewegung. Weiterhin führt der vergleichsweise große Bewegungsbogen ocW Gleitweg jedes der Bewegungsumsetzungsglieder. weiche den Vorteil einer Herabsetzung ihrer Beiätigungs-τ kraft aufweisen, zu einer Vergrößerung des Verschleißes der Bauteile des Betätigungsorganes und zu einer entsprechenden Verminderung der Betnebslebcnsdauer.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine mechanische Betätigungseinrichtung zu schaffen, die in Abhängigkeit von einer Drosselbewegung eine Steuerkraft für die Betätigung eines Modulator-Steuerschiebers liefern kann, die unmittelbar analog der Drosselbewegung ist. wobei das Verhältnis zwischen Steuerkraft und Drosselbewegung stets konstant ist und Rückwirkungen von Reibungskräften auf die Drosselbetätigung vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei vorteilhaften Weiterbildunge der Erfindung ist gewährleistet, daß für eine anfängliche Drosseibewegung ein Leergang vorgesehen ist. so daß diese noch keine Änderung der Steuerkraft hervorruft, und daß der mechanische Vorteil einer Absenkung des Einflusses der Be'itigungseinrichtung auf den Drosselbetrieb erreicht ist.

Schließlich wird bei einer weiteren Ausführungsform erreicht, daß die mechanische Betätigungseinrichtung sowohl im Zugbetrieb als auch im Schubbetrieb Dros-Seibewegungen umsetzen kann und daß Fertigungstoleranzen im Bereich des Getriebes und des Steuerventiles in weitem Umfange ausgeglichen werden können.

Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung, bei der einige Teile nur teilweise oder aufgeschnitten dargestellt sind, um verschiedene Einzelheiten der Erfindung zu zeigen.

Fig. 2 einen Schnitt durch die Einrichtung gemäß Fig. 1 gemäß Linie 2-2 aus Fig. 1.

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Einrichtung, jedoch bei einer Stellung der Betätigungseinrichtung, die einer voll niedergedrückten Drossel entspricht.

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine Betätigungseinrichtung entsprechend den F i g. 1 und 3. jedoch in einer auf Schubbetrieb anstelle Zugbetrieb umgestellten Ausfüh-

5f! rungsform.

F ι g. 5 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform für einen Hebel einer Be'ätigungseinrichtung und

F i _o. f> teilweise im Schnitt eine Ansicht einer wiederum anderen Ausführungsform eines Hebels einer Betätigungseinrichtung.

Zum besseren Verständnis des in F i g. 1 dargestellten bevorzugten mechanischen Betätigungsorganes wird zunächst auf dir Umgebung eingegangen, in der das Betätigungsorgan 10 arbeiten soll. Mit 12 ist ein Getriebegehäuse Bezeichnet, we.lc.hes einen Modulator-Steuerschieber 14 aufweist. Der Steuerschieber 14 itt in seiner Normalstellung unter dem Einfluß der Vorspannung einer Feder 16 dargestellt, welche in Richtung des Pfeiles Λ/gegen ein End·; 18 des Steuerschiebers 14 anliegt.

Durch einen Kanal 20 im Gehäuse 12 des Getriebes kann Hydrauliköl unter Druck dem anderen Ende des Modulator-Steuerventiles 14 von einem nicht näher dargestellten Regler aus zugeführt werden. Eine nach

An eines Abstandhalters ausgebildete Steuerstange 24 ist ebenfalls für eine Anlage gegen das Ende 22 des Modulator-Steuerschiebers 14 ausgerichtet, um gegebenenfalls eine Ausgangskraft des Betätigungsorganes 10 unmittelbar auf den Steuerschieber 14 zu übertragen. Die Steuerstange 24 erstreckt sich vom Schieber 14 aus nach außen in eine Ausnehmung 26 in der Außenwand des Getriebegehäuses 12 hinein. Die besondere Beziehung der Steuerstange 24 und der Ausnehmung 26 zum Betätigungsorgan 10 wird weiter unten noch näher erläutert. Mit Ausnahme einer Halteklammer 28 und einer zugehörigen Befestigungsschraube 30 zur Befestigung des Betätigungsorganes 10 am Getriebegehäuse 12 sind alle anderen Einzelheiten des Steuerschiebers 14 und des Getriebegehäuses 12 /ur Verbesserung der Übersichtlichkeit aus F ι g. I weggelassen, da diese nicht zum grundsätzlichen Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich sind.

Anhand einiger Auslegungsdaten des Modulator-Steuerschiebers 14 sollen nachfolgend beispielhaft einige wesentliche Anforderungen veranschaulicht werden, die das mechanische Betätigungsorgan 10 erfüllen kann. Die Feder 16 ist derart vorgespannt, daß sie eine Druckkraft von ca. 56 N auf das Ende 18 des Steuerschiebers 14 aufbringt. Eine auf das Ende 22 des Schiebers 14 aufgebrachte und diese Vorspannung übersteigende Gegenkraft führt zu einer Verschiebung des Steuerschiebers 14 aus seiner dargestellten Normalstellung in eine Richtung gemäß Pfeil A über einen Weg von etwa '/, Millimeter in ü.. Arbeitsstellung. In der Zeichnung sind diese '/» Millimeter Bewegungsweg betreffenden Darstellungen durchweg übertrieben dargestellt, um eine Veranschaulichung der auftretenden Bewegung zu erhalten.

Zum besseren Verständnis des Betätigungsorganes 10 w ird nachstehend auch ein Beispiel für die Anforderungen an das Eingangssignal des Betätigungsorganes iö gegeben, welches zu einer möglichen Einstellung des Steuerv entiles beiträgt. Ein Seil 32 erstreckt sich vom nicht naher dargestellten Drosselgestänge zum Betätigungsorgan 10. derart, daß ein inneres Betätigungsglied 34 im Inneren der äußeren Mantelleitung 36 des Seiles 32 in Abhängigkeit von einer Bewegung des Drosselgestange', um beispielsweise 38 Millimeter bewegt werden kann \m Ende des inneren Betätigungsgliedes 34 ist eine Kugelhalterung 35 befestigt, mittels der die Bewegung des Betatigungsgliedes 34 auf das Betätigungsorgan IO übertragen werden kann. Für eine ungestörte Drosselbetatigung sollte die zur Bewegung des inneren Betätigupgsgliedes 34 erforderliche Kraft über den gesamten möglichen Einstellbereich des Steuerschiebers hinweg unterhalb von etwa 22,3 N bleiben.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines mechanischen Betätigungsorganes 10 ist für einen Betrieb unter den obigen Bedingungen ausgelegt Wie in F i g. 1 näher veranschaulicht ist. weist das Betätigungsorgan 10 ein Gehäuse 38 auf. mit einem Eingangslagerteil 40 und einem Ausgangslagerteil 42 Das Eingangslagerteil 40 dien; zur Lagesicherung und Abdichtung des Leitungsmantels 36 des Seiles 32 mittels einer Schraube 43. wobei sich das innere Betätigungsgiied 34 in das Innere des Gehäuses 38 entlang einer mit dem Lagerteil oder der Halterung 40 gemeinsamen Mittelachse 41 erstreckt. Das Ausgangs lagerteil 42 ist der Ausnehmung 26 im Getriebegehäuse Ϊ2 angepaßt und weist einen Kragen 44 auf. Die Halteklammer 28 und die Befestigungsschraube 30 sind derart angeordnet, daß sie Druck auf den Kragen 44 ausüben, wenn das Ausgangslagerteil 42 ganz in die Ausnehmung 26 eingeschoben ist, wodurch das Betätigungsorgan 10 am Getriebegehäuse 12 in Fluchtrichtung mit dem Modulator-Steuerschieber 14 entlang einer gemeinsamen Mittelachse 45 befestigt ist. Bei der Darstellung des Betätigungsorganes IÖ in Fig. I sind ein Gehäusedeckel 46 und zugehörige Halteschrauben 48 abgenommen, um die Bauteile im Gehäuseinneren sichtbar werden zu lassen. Aus Fig.2 geht hervor, daß der Gehäusedeckel 46 nicht nur ein

ίο mittels des Dichtungsringes 50 abgedichtetes Beschlagteil für das Gehäuse 38 bildet, sondern auch für den Betrieb des Betätigungsorganes 10 wesentliche Bauteile aufweist.

Im ein/einen weist das Betätigungsorgan 10 im Inneren des Gehäuses 38 einen Hebel 52, eine Üben™ gungs- oder Umsetzerfcder 54 und einen Kabelschuh 56 auf. Der Hebel 52 ist um eine Achse 57 sehwenkbeweg lieh gelagert, die durch ein Paar von Aehs/apfen 58 gebildet ist. die sich vom Hebel 52 nach außen in Lagerausnehmungen 60 an der Innenwand des Gehäuses 38 und des Lagerdeckels 46 erstrecken. Der Hebel 52 weist weiterhin einen Eingangsteil 62 und einen Ausgangsteil 64 auf. die einen wirksamen Hebelarm 66 von der Hebelachse 57 zur Mittelachse 41 bzw. einen wirksamen Hebelarm 68 von der Hebelachse 57 zur Mittelachse 45 aufweisen. Der Ausgangsteil 64 ist zur Bildung einer Berührungsstelle 69 gegenüber einem Ende eines als Abstanoshalter ausgebildeten Übertragungsteiles 70 ausgerichtet, welches gleitbeweglich im Ausgangslagerteil 42 derart gelagert ist. daß sein anderes Ende an der Steuerstange 24 des Steuerventil? anliegt, wenn das Betätigungsorgan 10 am Getriebegehäuse 12 befestigt ist. Die Mittelachse 45 des Steuerschiebers 14 und der Stelloder Übertragungsteile 24 und 70 steht senkrecht auf dem Hebelarm 68 und erstreckt sich durch den Berührungspunkt 69.

Der Eingangsteii 62 des Hebeis 52 weist eine sich durch den Hebel erstreckende Öffnung 72 auf, welche das innere Betätigungsglied 34 aufnimmt, dessen Mittelachse 41 sich senkrecht zum Hebelarm 66 erstreckt. Der Durchmesser der öffnung 72 an einer Seite 74 des Eingangsteiles 62 ist größer als an der anderen Seite 76, so daß zwischen beiden Seiten eine Schulter 78 gebildet wird.

Die Übertragungs- oder Umsetzerfeder 54 hat eine Federkonstante, deren Größe und Bedeutung weiter unten noch näher erläutert wird und weist solche Abmessungen auf, daß ein erstes Ende 80 gegen die Schulter 78 angelegt werden kann, während die Feder 54 sich außerhalb der Seite 74 des Eingangsteiles 62 ers' eckt Der Kabelschuh 56 weist einen Hohlkörper 82 auf. der im Inneren der Feder 54 aufgenommen werden kann, wobei ein Ringkragen 84 in Anlage an das zweite Ende 86 der Feder 54 gelangt Die Feder 54 und der Kabelschuh 56 sind gegeneinander und gegen die Öffnung 72 des Eingangsteiles 62 koaxial ausgerichtet so daß sie die gemeinsame Achse 41 aufweisen, wenn die Kugelhalterung 35 des Seiles 32 im Inneren des Hohlkörpers 82 des Kabelschuhes 56 angeordnet ist

Bei der Darstellung in F i g. 1 sind alle dem Betätigungsorgan 10 zugehörigen oder zugeordneten Bauteile in ihrer Normalstellung bei nicht gedruckter Drossel dargestellt

Ein anfängliches Niederdrücken der Drossel, bei dem das Drosseigestänge das innere Betätigungsgiied 34 des Kabels oder Seiles 32 nach links zieht führt zu einer freien Bewegung der Kugelhalterung 35 im Kabelschuh 56. Der Weg X. den die Kugelhalterung 35 zurücklegt.

bevor sie zur Anlage an den inneren Tragteil 87 des Kabelschuhes 56 gelangt, beträgt eiwa 6,5 Millimeter und stellt den Lee-gang dar, der für eine richtige Betätigung des Steuerschiebers vorteilhaft ist.

Wenn die Drossel ausreichend niedergedrückt ist, um zu einer Anlage der Kugelhalterung 35 an das innere Tragt<jv!? 87 des Kabelschuhes 56 zu führen, wird die Feder S^zwischen dem Ringkragen 84 und der Schulter 78 zusammengedrückt. Wenn die Feder 54 zusammengedrückt wird, wird eine der Bewegung de^r Kugelhalterung 35 über den Rest ihres Bewegungsweges unmittelbar proportionale Kraft auf den Eingangsteil 62 des Hebels 52 an seinem wirksamen Hebelarm 66 übertragen. Da der Hebelarm 66 etwa drei Mal so lang ist wie der Hebelarm 68 des Ausgangsteiles 64. beträgt die tatsächlich vom Eingangsteil 62 aufgenommende Kraft etwa '/) der am Ausgangsteil 64 auf das Übertragungsteil 70 aufgebrachten Kraft, welche einen Beitrag zur Einstellung des Modulator-Steuerschiebers 14 leistet. Da die maximale Ausgangskraft nur wenig höher liegt als 56 N, liegt die Eingangskraft bei etwa 19 N was unterhalb derjenigen Kraft von 22,3 N liegt, welche sich nachteilig bei der Drosselbetätigung bemerkbar machen würde. Die Feder 54 muß daher eine Federkonstante, berechnet aus der Maximalkraft von 18,7 N am Eingangsteil 62 dividiert durch die weiter oben erläuterten 32 Millimeter aufweisen. Bei voll niedergedrückter Drossel wird, allerdings aus Gründen der Anschaulichkeit stark übertrieben, sichtbar, daß das Übertragungsteil 7" und als Folge hiervon der Steuerschieber 14 über eine Entfernung Z von V₈ mm durch die Kraft der Feder 54 bewegt worden ist. Diese Bewegung wird durch eine geringfügige Drehung des Hebels 62 im Uhrzeigersinn um seine Achse 57 bewirkt, wenn der Druck der Feder 54 zur Einwirkung auf den Hebel 52 zur Überwindung der Feder 16 ausreicht. Zwar ist zu bedenken, daß die Bewegung des Hebels 52, wie sie in F i g. 3 veranschaulicht ist, auch von einem möglichen Hydraulikdruck vom Drehzahlregler aus vor der vollständigen Zusammendrückung der Feder 54 hätte bewirkt sein können: jedoch ist ohne weiteres anschaulich, daß die tatsächliche Bewegung des Eingangsteiles 62, die infolge des weiter oben erläuterten mechanischen Vorteiles einer Absenkung des Widerstandes an der Drossel über eine maximale lineare Entfernung Z₂ von etwa 0.4 mm reicht, so klein bleibt, daß die Genauigkeit der Proportionalkraft nicht beeinträchtigt wird, welche die Feder 54 bei ihrer Kompression erzeugt.

Für die nachfolgende Erläuterung weiterer Merkmale einer bevorzugten Ausführungsform eines Betätigungsorganes 10 ist zu beachten, daß es für manche Anwendungen zweckmäßig sein kann, ein an das Drosselgestänge angeschlossenes Seil oder Kabel zu verwenden, welches im Schubbetrieb arbeiten soll. Um dies zu ermöglichen sind das mechanische Betätigungsorgan 10 und dessen einzelne Bauteile so ausgebildet, daß sie wahlweise entweder im Schubbetrieb oder im Zugbetrieb arbeiten können. Im einzelnen ist ein weiteres Paar von Lagerausnehmungen 90 an der Innenwand des Gehäuses 38 und des Gehäusedeckels 46 vorgesehen, um die Achse 57 des Hebels 52 wieder aufzunehmen, der in der aus F i g. 4 ersichtlichen Weise für den Schubbetrieb umgedreht wird. Der Kabelschuh 56 weist einen Eintrittsschlitz 92 in seinem Hohlkörper 82 auf, in dem das innere Betätigungsglied 34 und die Kugelhalterung 35 bei richtiger Ausrichtung gegenüber dem Schlitz 92 aufgenommen werden können, während andernfalls die durch den Einlaßschlitz 92 eingeführte Kugelhalterung im Körper des Kabelschuhes gehalten wird.

Bei der Montage des Betiitigimgsorganes 10 für den Zugbetrieb gemäß F i g. I bis j wird der (ichiiu.scdivkcl 46 abgenommen, wodurch der Hebel 52 freikommt und eine Entnahme der Feder 54 und des Kabelschuhes 56 möglich ist. Das Seil oder Kabel 32 ist so angeordnet, daß sich das innere Betätigungsglied 34 in das Innere des Gehäuses 38 erstreckt, wenn die Schraube 43 gegen den Leitungsmantel 36 angezogen wird. Das innere Betätigungsglied 34 wird sodann durch die öffnung 72 des Hebels 52 und durch den mittleren Innenteil der Feder 54 gefädelt. Ein Zusammendrücken der Feder 54 von Hand führt dazu, daß sich ein ausreichender Abschnitt des inneren Betätigungsgliedes 34 über das Ende 86 der Feder 54 hinaus erstreckt, so daß es gegenüber dem Einführungsschlitz 92 ausgerichtet werden kann und ein Einsetzen der Kugelhalterung 35 in das Innere des Körpers 82 des Kabelschuhes 56 möglich ist. Wenn die Feder 54 wieder losgelassen wird, so richtet sie sich gegenüber dem Kabelschuh 56 aus und nimmt dessen Körper in ihrem Inneren bei ihrer Ausdehnung auf. Der Hebel 52 kann dann mit dem richtigen Achs/apfen 58 in die Lagerausnehmung 60 des Gehäuses 38 eingesetzt werden und unter richtiger Ausrichtung der Achse 57 kann anschließend der Gehäusedeckel 46 auf dem Gehäuse 38 befestigt werden, wobei der andere Achszapfen 58 von der Lagerausnehmung 60 im Gehäusedeckel aufgenommen wird, um so den Hebel 52 richtig schwenkbeweglich festzulegen.

Für eine richtige Einstellung des mechanischen Betätigungsorganes erfo.gen Einstellungen am inneren Betätigungsglied 34 an dessen mit dem Drosselgestänge verbundenem Ende. Die Drossel wird in voll niedergedrückte Stellung gebracht und das innere Betätigungsglied 34 gemäß der Darstellung nach iinks gezogen, bis keine weitere Bewegung mehr möglich ist. Dies tritt dann auf, wenn die Kugelhalterung 35 auf die innere Tragfläche 87 des Kabelschuhes 56 in einem solchen Ausmaß einwirkt, daß der Kabelschuh 56 in Anlage an die Schulter 78 des Hebels 52 gelangt. Da, wie Fig. 3 zeigt, der Modulator-Steuerschieber 14 vor dem Erreichen dieser Endstellung der Kugelhalterung 35 in seine Arbeitsstellung verschoben worden ist. dient die tatsächliche Anlage des Kabelschuhes 56 am Hebel 52 über die Schulter 78 lediglich als Mittel zur sicheren Anzeige der tatsächlichen Lage der Bauteile im Inneren des Betätigungsorganes 10 für denjenigen, der das Betätigungsorgan 10 einstellt. Von dieser bekannten Lage oder Stellung aus kann sich nun das innere Betätigungsglied 34 in der Darstellung gemäß F i g. 3 geringfügig nach rechts bewegen, bis es in eine Stellung gelangt, an der das andere Ende des inneren Betätigungsgliedes 34 formschlüssig am Drosselgestänge angreift bzw. befestigt wird. Wenn nun die Drossel wieder in ihre nicht gedrückte Stellung zurückgelassen wird, nachdem das innere Betätigungsglied 34 gegen das Drosselgeslänge festgelegt worden ist so nehmen die Bauteile des Betätigungsorganes 10 die in Fig. 1 dargestellten Stellungen ein.

Zur Umstellung des Betätigungsorganes 10 auf Schubbetrieb, wie dies in Fig.4 veranschaulicht ist. werden der Hebel 52. die Feder 54 und der Kabelschuh 56 erneut aus dem Gehäuse 38 herausgenommen, nachdem der Gehäusedeckel 46 entfernt worden ist. Dies geschieht im wesentlichen zum Umdrehen des Hebels 5Z der Feder 54 und des Kabelschuhs 56 im Gehäuse 38. während das Betätigungsorgan nach wie vor durch eine einfache Neuanordnung der wirksamen Hebelarme 66

ίο

und 68 nach Maßgabe derselben Mittelachsen 41 und 45 anspricht.

Das Seil oder Kabel 32 wird auch hier gegen das Einlaßlagerteil 40 festgelegt, jedoch liegt dabei das innere Betätigungsglied 34 links und ist nach rechts beweglich. Da sich beiin Schubbetrieb das innere Betätigungsglied 34 nicht gleich zu Anfang durch die Feder 54 oder die öffnung TZ des Hebels 52 hindurch erstreckt, ist die Montage einfacher. Der Kabelschuh 56 wird über dem Kugelhalter 35 angeordnet, die Feder 54 um den Körper 82 des Kabelschuhes 56 herum angeordnet und das Ende der Feder 54 wieder von der Öffnung 72 zur Anlage an die Schulter 78 des Hebels 52 aufgenommen. Wenn der richtige Achszapfen 58 des Hebels 52 in der Lagerausnehmung 90 des Gehäuses 38 gelagert ist. wird der Gehäusedeckel 46 auf dem Gehäuse 38 montiert und sichert die Lage der oben genannten Bauteile. Das Kabel 32 wird sodann im Schubbetrieb in einer Weise eingesieni, uie ganz ähnlich tier erläuterten Einstellung für den Zugbetrieb ist. so daß das Betätigungsorgan 10 in Abhängigkeit von der Drosselbetätigung dieselben Eingangswerte an dem Modulator-Steuerschieber 14 liefert.

Die vorstehende Beschreibung betrifft eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung; nachfolgend soll noch auf einige Einzelmerkmale dieser Ausführungsform näher eingegangen werden, um den vollen Umfang der Erfindung deutlich werden zu lassen. Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß das Gehäuse 38 in der speziellen Umgebung, in der die bevorzugte Ausführungsform des Betätigungsorganes 10 arbeiten soll, für einen dichtenden Abschluß der darin aufgenommenen Bauteile ausgebildet ist. Jedoch soll die Bezeichnung »Gehäuse«, wie sie zur Erläuterung der Erfindung herangezogen ist, auch eine lediglich minimale konstruktive Abstützung mit umfassen, welche für das Zusammenwirken und die Lagerung der verschiedenen Bauteile des Betätigungsorganes erforderlich ist. wenn die Umgebungsverhältnisse keinen besonderen Abschluß erfordern.

Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, daß eine andere mechanische Übersetzung zur Absenkung des Widerstandes an der Diossel ganz einfach durch Änderung der Abmessungen der Bauteile des Betätigungsorganes erzielt werden kann.

Wenn weiterhin lediglich im Schubbetrieb oder im Zugbetrieb gearbeitet werden soll, so kann der Eingangsteil des Hebels und damit auch das Gehäuse durchaus mit anderer Formgebung ausgebildet werden. Wesentlich im Bereich des Eingangsteiles ist es, daß daran der wirksame Hebelarm für die Eingangskraft auf den Hebel erzeugt wird, während die spezielle Form des Eingangsteiles bei der bevorzugten Ausführungsform durch andere Einflüsse bestimmt wird, so etwa durch das Bedürfnis, dieselbe Eingangshalterung des Gehäuses für beide Betriebsarten verwenden zu können und nicht statt dessen das gesamte Gehäuse umdrehen zu müssen, um eine zusätzliche Eingangshalterung für den Schubbetrieb verwenden zu können.

Auch für den Kabelschuh zur Übertragung der Bewegung des inneren Betätigungsgliedes auf das Ende der Übertragungs- oder Umsetzerfeder können andere, entsprechend wirkende Bauweisen herangezogen werden, insbesondere dann, wenn kein anfänglicher Leergang benötigt wird. Dies gilt auch für die spezielle Schulter 7ur Festlegung des anderen Endes der Feder gegen den Hebel.

Zwar erfordert der Betrieb des speziellen Steuerventiles. welches durch die bevorzugte Ausführungsform betätigt wird, pine unmittelbar proportionale Steuerkraft in einem konstanten Verhältnis zur Eingiingsbewegung, jedoch könnte auch eine variable Übcrtragungs- oder Umsetzerfeder anstelle der Feder 54 mit den beschriebenen Eigenschaften benutzt werden, wenn sich das Verhältnis von Steuerkraft zu Eingangsbewegung in vorbestimmter Weise ändern soll, um so den richtigen Betrieb des Steuerventiles zu gewährleisten.
Im übrigen erfordert zwar die Relativlage des Steuerventiles und des Drosselgestänges eine rechtwinklige Umsetzung der Wirkungsrichtungen bei der bevorzugten Betätigung, es bereitet jedoch keinerlei Schwierigkeiten, das Betätigungsorgan derart abzuwandeln, daß ein anderer Winkel zwischen den wirksamen Hebelarmen erzeugt wird, wenn dies im Ein/elfall zweckmäßig ist.

Nachfolgend sollen anhand der F i g. 5 und 6 noch weitere Weiterbildungen von Einzelheiicn einer Beiätigungseim khiung nüiicr eiiäuicii wimul-ii. imi uciicii weitere Vorteile erzielbar sind. Es hat sich hcrausge stellt, daß bei manchen Getriebe-Steuerschieber An Ordnungen Herstellungsioleranzen auftreten, die /u vergleichsweise großen Schwankungen im Abstand zwischen dem Steuerschieber in der Normalstellung und dem Betätigungsorgan führen. Als Folge hiervon kann der Berührungspunkt zwischen dem Ausgangsteil des Hebels und dem Übertragungsglied des Betätigungsorgans irgendwo in einem Abschnitt von etwa 3 Millimetern Länge der Mittelachse des Ausgangslagerteiles zu liegen kommen. Dies bedeutet, daß die anfängliche Winkellage des Hebels 52 der bevorzugten Ausführungsform um ganze 20° schwanken kann, was eine zu große Schwankung für eine richtige Ausrichtung zwischen dem Eingangsteil des Hebels und der Übertragungs- oder Umsetzerfeder der bevorzugten Ausrührungsform darstellt. Zur Lösung dieses Problemes ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch die Verwendung eines Hebels 100 möglich, wie er in F i g. 5 dargestellt ist, der einen Ausgleich solcher Fertigungstoleranzen gestattet. Der Hebe! 100 kann gegen den Hebel 52 ausgetauscht werden und weist einen Eing^ngsteil 102 sowie einen Ausgangsteil 104 auf. die wirksame Hebelarme 106 bzw. 108 besitzen, welches sich von der Hebelachse 109 ebenso wie die Hebelarme 66 und 68 des Hebels 52 weg erstrecken. Ein Berührungspunkt 110 kann infolge der anfänglichen Einstellung des Steuerschiebers in der Normalstellung irgendwo in einem Abschnitt der Länge R an der Mittelachse 45 liegen. Die tatsächliche Lage des Berührungspunktes 110 entlang der Achse 45 ändert nicht in wesentlichem Umfange den Hebelarm 108. führt jedoch dazu, daß der Eingangsteil 102 des Hebels 100 in eine entsprechende Lage innerhalb des Winkelsegmentes 5 zu liegen kommt. Wenn der Eingangsteil 102 so nahe als möglich an den wirksamen Hebelarm 106 gelegt wird, so hat seine jeweilige Lage im Winkelsegment S einen vernachiässigbaren Einfluß auf den Hebelarm 106. Der Hebel 100 hat jedoch eine Ausbildung, mit der er ohne weiteres gegen den Hebel 52 ausgetauscht werden kann. Das Ende 112 des Eingangsbereiches 102 ist gegabelt und übergreift die Feder 54. An jedem Schenkel des gegabelten Endes 112 ist ein im wesentlichen mit der Mittelachse 41 fluchtender Stift 114 angeordnet

Ein Schwenkglied 116 des Hebels 100 mit zwei Stütz-

*:'·> armen 118, die sich jeweils von dem zugehörigen Stift zu einer gemeinsamen Grundplatte 120 erstrecken, ist schwenkbeweglich an den Stiften 114 gelagert Die Stützarme 118 sind im Abstand voneinander angeord-

net und sollen sich entlang der Seiten der Feder 54 erstrecken, wobei das Federende '80 auf der Stützfläche 122 der Grundplatte 120 aufliegt. Die Grundplatte 120 weist eine mittlere öffnung 124 und ein Paar von Haltenasen 126 für die Feder auf. Wie die Zeichnung veranschaulicht, nimmt die Grundplatte 120 die Feder 54 und das innere Betätigungsglied 34 in einer ähnlichen Weise auf, wie dies der Eingangsteil 62 des Hebels 52 tut.

Wenn die Feder 54 das Schwenkglied 116 beaufschlagt, so wird die Eingangskraft, die auf den Hebel 100 ic wirkt, von den Stiften 114 aufgenommen. Da die Stifte 114 bei jeder Lage des Hebels 100. welche die Toleranzen des Steuerschiebers erfordert, im wesentlichen ausgerichtet zur Achse 41 bleiben, versorgen die wirksamen Hebelarme 106 und 108 das Betätigungsorgan zuverlässig mit der gewünschten Steuerkraft für eine mögliche Einstellung des Modulator-Steuerschiebers.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausbildungsmöglichkeit in Form eines Hebels 130 dargestellt, der schwenkbeweglich im Inneren des Gehäuses 38 um eine Schwenkachse 132 anstelle "es Hebels 52 gemäß den Fig. I bis 4 angeordnet isi. Der Hebel 130 weist einen Eingangsteil 134 und einen Ausgangsteil 136 für wirksame Hebelarme 138 bzw. 140 entsprechend den Hebelarmen 66 und 68 auf. Der Eingangsteil 134 weist eine Durchgangsöffnung 142 auf. welche in Ausbildung und Funktion der öffnung 72 des Hebels 52 entspricht. Jedoch weist der Ausgangsteil 136 einen Steckzapfen 144 auf, der unter Reibschluß in einer Ausnehmung 146 im HeSeI 130 gehalten ist. Der Steckzapfen 144 und die Ausnehmung 146 sind koaxial zur Mittelachse 45 ausgerichtet, so daß ein Kopf 148 des Steckzapfens 144 zur Anlage an das Übertragungsglied 70 des Betätigungsorganes gelangt.

Im vorliegenden Beispielsfalle möge der Steckzapfen 144 einen Körper 150 mit drei Vorsprüngen aufweisen, wobei jeder Vorsprung zu einer Anpressung an die Innenwand der Lagerausnehmung 146 mit einer rauhen Oberfläche vorgespannt ist. Zweck dieser Ausbildung ist es, einen Reibschluß zwischen dem Steckzapfen 144 und der Lagerausnehmung 146 zu schaffen, der den Steckzapfen 144 fest in der Ausnehmung 146 hält, wenn nicht eine Kraft von etwa 110 N in einer der Richtungen der Achse 45 aufgebracht wird.

Zwar kann der Hebel 100 gemäß F i g. 5 auf dieselbe Weise wie der Hebel 52 gemäß F i g. 1 bis 4 je nach der Betriebsweise für Zugbetrieb oder Schubbetrieb eingesetzt werden, jedoch gilt dies nicht für den Hebel 130. Um die richtige Stellung bzw. Längslage des Steckzapfens 144 in der Lagerausnehmung 146 des Hebels 130 zu erhalten, wird dieser zunächst so angesetzt, daß sich sein Kopf 148 nach oben erstreckt. Als Folge hiervon wird der gesamte Hebel 130 zunächst in eine Stellung geschwenkt, die im Gegenuhrzeigersinn von der Fluchtstellung mit der Achse 41 entfernt ist. die in F i g. 6 dargestellt ist. Durch einen Zug am inneren Betätigungsglied 34 bei voll niedergedrückter Drossel, wie dies weiter oben näher erläutert ist. nimmt der Hebel 130 die Stellung gemäß F i g. 6 ein. Beim Erreichen dieser Stellung führt eine Kraftbeaufschlagung in Höhe von etwa 40 N auf das innere Betätigungsglied 34 mit Rücksicht auf die mechanische Übersetzung zu einer Neuanordnung des Steckzapfens 144 in eine Lage innerhalb seiner Lagerausnehmung 146. bei der das Steuerventil in seine Arbeitsstellung gezwungen wird. Um einer Bedienungsperson, die das Betätigungsorgan montiert, die ge- &5 wünschte Stellung des Hebels 130 anzuzeigen, ist am Gehäuse 138 eine zusätzliche Einstellschraube 154 sowohl für den Zugbetrieb als. wie nicht näher dargestellt ist, auch für den Schubbetrieb vorgesehen, welche einen Anschlag an einer Oberfläche 156 des Hebels bildet, um diesen an einer weiteren Drehung im Uhrzeigersinn zu hindern.

Nachdem das innere Betätigungsglied 34 am Drosselgesiänge befestigt ist, wird die Einstellschraube 154 von der dargestellten Stellung zurückgezogen, sn daß während der Drosselbetätigung eine freie Beweglichkeit des Hebels 130 sichergestellt ist. Wenn der Hebel 130 richtig eingestellt ist, so bringt der Steckzapfen 144 eine Maximalkraft von 56 N für die Einstellung des Modulator-Steuerschiebers auf, was für eine Bewegung des Steckzapfens 144 nicht ausreicht. Der Steckzapfen 144 bleibt daher fest und unbeweglich mit seinem Lager am Hebel 230 während des gesamten Einsatzes der Einrichtung verbunden, da die Drossel und das Betätigungsorgan keine Kraft entwickeln können, die der für eine Verschiebung des Steckzapfens 144 erforderlichen Kraft von 111 N auch nur nahekommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Mechanische Betätigungseinrichtung, weiche die lineare Bewegung eines der Drosselklappe eines Verbrennungsmotors zugeordneten Betätigungsgliedes (34) in eine Steuerkraft umsetzt, die den Steuerschieber (14) eines Steuerventils eines Getriebes beaufschlagt und deren Größe wenigstens auf einem Teil der linearen Bewegung von der Stellung des Betätigungsgliedes abhängt wobei der Hub des Steuerschiebers (14) wesentlich kleiner ist als der genannte Teil der linearen Bewegung, mit