DE2637636C2 - Servomotor für die Schaltkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Servomotor für die Schaltkupplung von Kraftfahrzeugen, dessen Verschiebeglied mit dem Stellglied der Schaltkupplung in Wirkverbindung steht, wobei ein, von Seiten des Verschiebeglieds, federbelasteter Ventilschieber die Zu- und Abfuhr von Druckmittel für den Servomotor steuert.

Bei Servomotoren dieser Art wie sie beispielsweise aus der DE-OS 21 29 292 bekannt sind, muß bei Unterschreitung bestimmter Drehzahlen ein sicheres Auskuppeln und beim Einkuppeln ein der Drehzahl entsprechendes Reibmoment sichergestellt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Servomotor für die Schaltkupplung von Kraftfahrzeugen anzugeben, dessen konstruktive Ausführung es gestattet, in einfacher Weise die erforderliche Änderung des Reibmoments in der Schaltkupplung entsprechend der Drehzahl der Motorwelle unabhängig von deren konstruktiver Ausführung zu gewährleisten.

Dies wird bei einem Servomotor der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß der Ventilschieber in an sich bekannter Weise unter dem Einfluß eines Fliehkraftreglers als Motordrehzahlgeber steht, wobei die Kennlinie von Fliegkraftregler, dessen Rückholfeder und der von Seiten des Verschiebeglieds auf den Ventilschieber wirkenden Feder derart gewählt sind, daß die Kraft der Feder zuzüglich der Axialkraft von dem Fliegkraftregler bei einer niedrigen Drehzahl der Motorwelle der Kraft der Rückholfeder gleich wird.

Die Steuerung unter dem Einfluß eines Fliegkraftreglers als Motordrehzahlgeber ist aus der CH-PS 3 78 176 an sich bekannt.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen :*.eigt

Fi g. 1 einen erfindungsgemäßen Servomotor für die Schaltkupplung von Kraftfahrzeugen, teilweise geschnitten mit einer Ventilschieberstellung, bei der eine Zufuhr von Druckmittel erfolgt,

Fig.2 die Stellung des Ventilschiebers bei der Verbindung des Servomotors mit der Atmosphäre,

F i g. 3 einen Servomotor, wie in F i g. 1, mit hydraulischer Betätigung für die Schaltkupplung und

Fig.4 die Stellung des Ventilschiebers, bei der der Servomotor sowohl von der Druckmittelquelle als auch

von der Atmosphäre abgetrennt ist.

Der Servomotor enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1), das aus zwei Teilen 2 und 3 besteht. Im Gehäuse 1 ist ein Elektromagnet 4 angeordnet Damit ist ein Deckel 5 verbunden, in dem die Welle 7 eines Fliegkraftreglers 8 in Lagern 6 gelagert ist, die mit der nicht dargestellten Motorwelle kinematisch verbunden ist. Auf Achben 9, die auf der Welle 7 sitzen, sind Gewichte 10 drehbar angeordnet. Der Servomotor weist weiter ein im Gehäuse 1 angeordnetes Verschiebeglied 11 auf, das eine Stange 12 und eine Membran 13 umfaßt, die zwischen den Teilen 2 und 3 des Gehäuses eingespannt ist und dieses in zwei Kammern 14 und 15 unterteilt. Die Kammer 14 steht beständig mit der Atmosphäre in Verbindung, während die Kammer 15 über eine im Gehäuse 1 angebrachte öffnung 16 mit einer Druck- oder Unterdruckquelle 17 verbunden werden kann, als welche die Saugleitung des Motors benutzt werden kann. Im Dekkel 5 ist eine Scheidewand 18 angeordnet, die einen Hohlraum 19, der über eine ein Rückschlagventil 21 aufweisende Rohrleitung 20 mit der Druckquelle verbunden ist, von einem Hohlraum 22 trennt, der über eine im Deckel 5 ausgebildete Öffnung 23 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

In der Kammer 15 des Gehäuses 1 ist ein Ventilschieber angeordnet, der unter dem Einfluß des Fliehkraftreglers 8 steht In diesem ist zwischen der Welle 7 und den Gewichten 10 eine Rückholfeder 26 angeordnet.

Im Hohlraum 22 ist ein Ventil 27 angeordnet, das mit einer Dichtung 28 zusammenwirkt, die an der Scheidewand 18 befestigt ist.

Der Ventilschieber 24 weist einen Sitz 29 (F i g. 2) zum Anschlag am Ventil 27 auf. Am Umfang der Öffnung 16 des Gehäuses 1 ist ein Außensitz 30 ausgeführt, auf den das Ventil 27 unter dem Einfluß einer Feder 31 andrückbar ist.

Die Stange 12 des Verschiebeglieds 11 (Fig. 1) ist über einen Hebel 32 mit dem Stellglied 33 der Schaltkupplung 34 verbunden.

Der Ventilschieber 24 ist mit dem Anker 35 eines zum zwangsläufigen Ausrücken der Schaltkupplung 34 bestimmten Elektromagneten 4 verbunden, dessen Wicklung 36 über einen durch den Gangschalthebel 38 gesteuerten Schalter 37 an einen der Pole 39 einer nicht näher dargestellten Stromquelle angeschlossen werden kann. Im Anker 35 sind Öffnungen 40 ausgebildet, die die Kammer 15 mit den Hohlräumen 19 und 22 verbinden. Das Verschiebeglied H und der Ventilschieber 24 sind über ein Federungselement verbunden, das im vorliegenden Fall als Schraubenfeder 41 ausgebildet ist. Durch die Verbindung des Verschiebeglieds 11 mit dem Ventilschieber 24 über die Schraubenfeder 41 wird eine Regelung des Einrückvorgangs der Schaltkupplung in Abhängigkeit von der Hubhöhe der Antriebselemente der Schaltkupplung gewährleistet, was das Einrücken der Schaltkupplung viel genauer als im Falle einer Drucküberwachung im Antrieb sicherstellt. Dabei kann der Einrückvorgang der Schaltkupplung auf die Hubgröße von deren Antriebselementen abgestimmt werden, wodurch sich der erfindungsgemäße Servomotor für die Betätigung von Schaltkupplungen verschiedenster Art eignet.

Der mit dem Verschiebeglied 11 über die Stange 12 verbundene Hebel 42 kann auch über eine hydraulische Übertragung aus Hydraulikzylinder 43 und 44 auf das Stellglied 33 der Schaltkupplung 34 einwirken (Fig. 3).

Der Servomotor für die Schaltkupplung von Kraftfahrzeugen arbeitet wie folgt.

3 4

Bei niedrigen Drehzahlen der Motorwelle, bei denen nach rechts verschoben wird, wenn sich das Verschiedie Schaltkupplung 34 ausgerückt werden muß, erzeugt bungsglied 11 in der linken Endstellung befindet. Dader Fliehkraftrelger 8 eine Axialkraft, die wesentlich durch ist ein vollständiges Ausrücken der Schaltkuppgeringer als die Kraft seiner Rückholfeder ist. Infolge- lung beim Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl dessen verschiebt sich der Ventilschieber 24 unter der 5 gewährleistet.

Krafteinwirkung der Rückholfeder 26 in der Zeichnung Die zwangsläufige Ausrückung der Schaltkupplung

nach links. Bei dieser Verschiebung hebt sich der Sitz 29 34 wird während des Gangwechsels durch den Anschluß des Ventilschiebers 24 von dem Ventil 27 ab, so daß das der Wicklung 36 des Elektromagneten 4 an die Strom-Ventil 27 unter dem Einfluß der Feder 31 gegen den quelle gewährleistet. Dieser Anschluß erfolgt durch Außensitz 30 gedrückt wird. Durch diese Verschielun- io Schließen der Kontakte des Schalters 37, was der Fall gen des Vemilschiebers 24 und des Ventils 27 erfolgt ist, wenn der Fahrer den Gangschalthebel 38 bei der eine Abtrennung der Kammer 15 von der Atmosphäre Gangumschaltung umlegt. Der Anschluß der Wicklung und deren Verbindung mit der Druckquelle 17 durch die 36 des Elektromagneten 4 an die Stromquelle führt zu öffnungen 40 im Anker 35 des Elektromagneten 4, die einer Verschiebung des Ankers 35 des Elektromagneten öffnung 16 im Gehäuse 1, den Hohlraum 19, das Rück- 15 4 und des damit verbundenen Ventilschiebers 24 in die schlagventil 21 und die Rohrleitung 20. Der Druck in der linke Endstellung, wodurch die Kammer 15 mit der Kammer 19 ist niedriger als der in der Kammer 14 herr- Druckquelle 17 verbunden wird.

sehende Atmosphärendruck. Unter dem Einfluß dieser Die durch den Elektromagneten 4 erzeugte Kraft ist

Druckdifferenz verschiebt sich das Verschiebeglied 11 höher als die der Feder 41. Selbst nach der Verschie-— in der Zeichnung — nach rechts. Je nach der Rechts- 20 bung des Verschiebungsgliedes 11 in die linke Endstelverschiebung des Verschiebeglieds 11 wird die Feder 41 lung, in der die Feder maximal zusammengedrückt ist, zusammengedrückt, was eine Zunahme der Kraft, die bleibt daher der Ventilschieber 24 in der linken Endstelden Ventilschieber 24 nach rechts zu verschieben ver- lung, bei der die Kammer 15 mit der Druckquelle 17 sucht, herbei führt. Wenn die Kraft der Feder 41 zuzüg- weiter in Verbindung steht. Dadurch ist ein vollständilich der Axialkraft, die durch den der Kraft der Rückhol- 25 ges Ausrücken der Schaltkupplung 34 gewährleistet, feder 26 entgegenwirkenden Fliehkraftregler 8 hervor- Der in F i g. 3 dargestellte Servomotor arbeitet im

gerufen wird, bei einer Verschiebung des Verschiebe- wesentlichen analog nur mit dem Unterschied, daß das gliedes 11 größer als die Kraft dieser Rückholfeder 26 Verschiebeglied 11 über die Hydraulikzylinder 43 und wird, verschiebt sich der Ventilschieber 24 nach rechts. 44 auf das Stellglied 33 der Schaltkupplung 34 einwirkt. Dabei drückt der Sitz 29 auf das Ventil und verschiebt 30 Dies ermöglicht es, den Servomotor praktisch an jeder dieses nach rechts. Dadurch bricht die Verbindung eier beliebigen Stelle des Kraftfahrzeuges unterzubringen. Kammer 15 mit der Druckquelle 17 ab. Gleichzeitig Versuchsausführungen des erfindungsgemäßen Ser-

wird die Kammer 15 durch das Abheben des Ventils 27 vomotors wurden an Personenwagen erprobt und es von dem Außensitz 30 durch die Öffnungen 40 im Anker ergab sich ein zuverlässiges Ein- und Ausrücken der 35 des Elektromagneten, die Öffnung 16 des Gehäuses 1 35 Schaltkupplungen sowie eine automatische Regelung und die Öffnung 23 im Deckel 5 mit der Atmosphäre des Reibungsmoments der Schaltkupplungen in Abhänverbunden. Das hat einen Lufteintritt in die Kammer 15 gigkeit von der Motordrehzahl.

zur Folge, was eine Linksverschiebung des Verschiebe-

gliedes 11 bewirkt. Während dieser Verschiebung Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

nimmt aber die Kraft der Feder 41 ab und der Ventil- 40
schieber 24 wird — sobald diese Kraft zuzüglich der
unter dem Einfluß des Fliehkraftreglers erzeugten Axialkraft etwas geringer als die Kraft der Rückholfeder 26
wird — sich wieder nach links verschieben, was zur
Verbindung der Kammer 15 mit der Druckquelle 17 45
usw. führt. Dabei ist ein Zustand möglich, bei dem das
Ventil 27 gleichzeitig auf den Sitzen 29 und 30 aufliegt.

Die Kennlinien von Fliehkraftregler 8, Rückholfeder
26 und Feder 41 werden derart gewählt, daß die Kraft
der Feder 41 zuzüglich der Axialkraft von dem Flieh- 50
kraftregier 8 bei niedriger Drehzahl der Motorwelle,
der Kraft der Rückholfeder 26 gleich wird, wobei sich
das Verschiebeglied 11 in eine Lage verschiebt, die dem
vollständigen Ausrücken der Schaltkupplung 34 entspricht. Dies gewährleistet ein vollständiges Ausrücken 55
bei niedrigen Drehzahlen. Mit Erhöhung der Drehzahl
nimmt die durch den Fliehkraftregler 8 erzeugte Axialkraft zu, die zuzüglich der Kraft der Feder 41 der Kraft
der Rückholfeder 26 gleich werden kann, ,vorauf sich
das Verschiebeglied 11 je nach der Erhöhung der Dreh- eo
zahl nach links verschiebt und eine Zunahme des Reibungsmomentes in der Schaltkupplung 34 gewährleistet.

Bei einer bestimmten Drehzahl der Motorwelle
schwächt die durch den Fliehkraftregler 8 erzeugte Axi- 63
nlkraft die Einwirkung der Rückholfeder 26 auf den
Ventilschicbcr 24 dermaßen, daß dieser unter dem Einfluß der Vorspannung der Feder 41 selbst in dem Fall

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Servomotor für die Schaltkupplung von Kraftfahrzeugen, dessen Verschiebeglied mit dem Stellglied der Schaltkupplung in Wirkverbindung steht, wobei ein, von Seiten des Verschiebeglieds, federbelasteter Ventilschieber die Zu- und Abfuhr von Druckmittel für den Servomotor steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (24) in an sich bekannter Weise unter dem Einfluß eines Fliehkraftreglers (8) als Motordrehzahlregler steht, wobei die Kennlinie von Fliehkraftregler (8), dessen Rückholfeder (26) und der von Seiten des Verschiebeglicds (11) auf den Ventilschieber (24) wirkenden Feder (41) derart gewählt sind, daß die Kraft der Feder (41) zuzüglich der Axiaikraft von dem Fliehkraftregler (8) bei einer niedrigen Drehzahl der Motorwelle der Kraft der Rückholfeder (26) gleich wird.