DE2714982C2 - Stelltrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stelltrieb, insbesondere für ein Modulatorventil eines automatisehen Fahrzeuggetriebes, bestehend aus einem im Stellgetriebegehäuse durch tangentialen Krafteingriff drehbar gelagerten Schraubteil.

Bei bekannten Ausbildungen von Stelltrieben dieser Art (US-PS 34 24 016) besteht das Schraubteil aus einer im Stelltriebgehäuse drehbar gelagerten Schraubenhülse, auf der ein mit dem Gaspedal verbundener Hebel sitzt, und einer in die Hülse eingesetzten, gradlinig geführten Schraubenspindel, die mit einem stößelartig ausgebildeten Stirnende die Stellverbindung zu dem Modulatorventil beaufschlagt. Da diese Ausbildungsform wegen der notwendigen Führungsflächen für die Schraubenspindel verhältnismäßig lang baut, ist aus der genannten Patentschrift eine weitere Ausbildungsform bekanntgeworden, bei der der mit dem Gaspedal verbundene Hebel auf der Achse einer im Stelltriebgehäuse drehbar gelagerten Schraubenspindel sitzt. Parallel zu der Schraubenspitze ist im Stelltriebgehäuse ein längsverschiebbarer Kolben gelagert, auf dessen Außenumfan-j ein Mitnehmerglied aufgesetzt ist, das in die Gewindenut der Schraubenspindel eingreift. Der Kolben ist über einen Kolbenstangenansatz mit auf das Modulatorventil einwirkenden Übertragungselementen verbunden.

Da die Stelltriebe in dem verhältnismäßig schmalen Spalt zwischen Fahrzeugrahmenteil und Getriebegehäuse untergebracht werden müssen (dieser Spalt ist in zahlreichen Fällen nur 50 mm breit) ergeben sich bei den bekannten Ausbildungen insbesondere dann Einbauschwierigkeiten, wenn wegen der zu übertragender: Kräfte ein verhältnismäßig großes Obersetzungsverhältnis notwendig ist, weil der dazu erforderliche größere Durchmesser der Schraubenspindel neben der durch die Bauart bedingten Bautiefe des Stelltriebgehäuses auch einen entsprechend größeren Durchmesser des Gehäuses notwendig macht

Die Bauart dieser Stelltriebe erfordert darüber hinaus einen verhältnismäßig großen Herstellungsaufwand für die zweiseitige Lagerung der Schraubenspindel, die paßgenaue Fertigung des Mitnehmerelementes und des diesen tragenden Kolbens sowie dessen Gleitführung in einem besonderen Abschnitt des Gehäuses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Stelltrieb so zu verbessern, daß durch geringere Bautiefe und geringeren Durchmesser des Stelltriebgehäuses auch bei sehr großen Übersetzungsverhältnissen und entsprechend hohen Ausgangsdrükken auf den Stellnocken das Stelltriebgehäuse ohne Schwierigkeiten in den Spalt zwischen Getriebegehäuse und Fahrzeugrahmenteil eingebaut werden kann, wobei die Größe des gewünschten Übersetzungsverhältnisses die Baubreite praktisch nicht beeinflußt, und darüber hinaus den Herstellungsaufwand zu verkleinern.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die Draufsicht auf den Stellantrieb, teilweise geschnitten,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 von F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 von F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 von F i g. 2, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 von F i g. 2, F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 von F i g. 5, F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 von F i g. 5, F i g. 8 einen Schnitt entsprechend F i g. 2 in einer anderen Arbeitsstellung des Stellantriebes, F i g. 9 einen Schnitt nach der Linie 9-9 von F i g. 8 und Fig. 10 ein Kennliniendiagramni des Verhältnisses der Zuggliedbewegung zu der auf den Stößel zu übertragenden Kraft.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen, gehört zu dem Gehäuse 11 des mit 10 bezeichneten Stelltriebes ein sich in Axialrichtung erstreckender Ansatz 12. Dieser Ansatzteil 12 sitzt in einer zylindrischen Bohrung 13 und wird in dieser durch einen Ö-Ring 12 abgedichtet. In die zum Ansatz 12 gehörende Bohrung 17 sind der Stößel 16 und in einer Bohrung 17 eine auf diesen ausgerichtete Stange 18 angeordnet. Das der Stange 18 zugewandte Stirnende des Stößels 16 ist von dem Stirnende der Stange 18 2,8 mm entfernt. Dieser Abstand stellt die größte, durch Fertigungstoleranzen verursachte Abweichung in der Position des Stößels 16 dar.

Zum Gehäuse 11 gehört weiter eine ringförmige Wandung, auf deren Stirnseite als Abschluß mit Schrauben 22 eine Platte 21 befestigt ist. Zwischen der Stirnseite der Wandung 20 und der Platte 21 ist eine Ringdichtung 23 angeordnet. In dem Gehäuse 11 ist parallel zur Platte 21 eine drehbare Scheibe 24 angeordnet. Mit dieser verbunden ist eine Nabe 25, in die die Druckstange 18 unter Verwendung einer Befestigungsmutter 26 so eingeschraubt wird, daß diese bündig mit der Nabe 25 abschließt. Die Stange 18 ist gleitend in dem Ansatz 12 des Gehäuses U gelagert. Eine Feder 27, die zwischen der Nabe 25 und dem

Gehäuse 11 angeordnet ist, drückt die Scheibe 24 gegen die Platte 21.

Die drehbare Scheibe 23 ist tangential mit dem einen Ende eines Druck-Zug-Kabels 28 verbunden, dessen anderes Ende mit dem (nicht dargestellten) Gaspedal in Verbindung steht Zur Scheibe 24 gehört ein Stehbolzen 30, der am Umfang der Scheibe 24 augeordnet ist Mit dem Stehbolzen 30 ist das eine Ende einer Schraubenfeder 31 in der Weise verbunden, daß ein Ring dieser Feder 31 in eine Ringnut 32 des Stehbolzens 30 eingreift Das andere Ende der Feder 31 ist mit einem Kolben 33 verbunden, der in einem Rohrstück 34 gleitend bewegbar ist, das in einem Ansatz 35 am Gehäuse Π angeordnet ist Das Rohrstück 34 weist eine Ringnut 36 mit einer Schraube 22 zur Festlegung in der Einbaulage auf.

Der Kolben 33 kann auf das Ende des Zuggliedes 37 des Druck-Zug-Kabels 28 aufgestaucht sein. Dieses Druck-Zug-Kabel 28 setzt sich aus dem Zugglied 37, einer inneren reibungsarmen Verkleidung 38, einer Zwischenschicht 39 aus spiralgewickelten Drähten und aus einer äußeren Schicht 40 aus thermoplastischem Werkstoff zusammen. Die Feder 31 kehrt, sobald der Druck auf das Gaspedal nachläßt in die Leerlaufposition zurück.

Die mit Abstand parallel zueinander ausgerichteten und einander zugewandten Flächen 21' und 24' der Platte 21 und der Scheibe 24 sind mit jeweils über den Umfang verteilten einander komplementären Aussparungen 41 und 42 versehen. Wie aus F i g. 5 zu erkennen, sind in den einander gegenüberliegenden Aussparungen 41 und 42 jeweils Wälzelemente, vorzugsweise Kugeln

43 angeordnet, die die Platte 21 und die Scheibe 24 in einem bestimmten Abstand zueinander halten. Wiedergegeben sind drei solcher Aussparungen 41 und 42; es ist auch möglich, eine andere Anzahl von Aussparungen zu verwenden. Zu den Aussparungen 41, 42 gehören die dazu parallel geneigten Flächen 44 und 45, die einen größeren Radius als die Kugeln 43 aufweisen, so daß (vgl. F i g. 6) zwischen den Kugeln 43 und den längsgerichteten Abschnitten der Flächen 44 und 45 ein Linienkontakt entsteht. Die Flächen 44, 45 sind in Umfangsrichtung mit der Nabe 25 als Mittelpunkt angeordnet. Wie aus F i g. 1 und 5 zu ersehen, bilden die Aussparungen 41 und 42 auch den äußeren Flächen der Platte 21 und der Scheibe 24 auf den äußeren, einander abgewandten Flächen der Platte 21 und der Scheibe 24 gewölbte Buckel 41' und 42'.

Die von den Flächen 21' und 24' aus in einander entgegengesetzte Richtungen schräg geführten Flächen

44 und 45 laufen in die ebenen Anschlagflächen 44a und 45a aus, die zu den schrägen Flächen in einem Winkel von 90° angeordnet sind und ihrerseits wiederum jeweils in den Flächen 2Γ und 24' enden. Die schräggeführten Flächen 44 und 45 stehen mit den Anschlagflächen 44a und 45a jeweils über die gekrümmten Flächen 44b und 45b, deren Radien kleiner als die Radien der Kugeln 43 sind, derart in Verbindung, daß dann, wenn sich die Kugeln 43 im Punktkontakt mit den Anschlagflächen 44a und 45a befinden, ebenfalls (vgl. F i g. 5) ein Punktkontakt zwischen den Kugeln 43 und den schräggeführten Flächen 44 und 45 gegeben ist.

Bei der Betätigung und Ansteuerung des Modulatorventil Stellantriebes wird das Gaspedal über eine Distanz von ungefähr 4xm bewegt und die zum Schalten des Getriebes auf den Stößel 16 übertragene Kraft der Stellung des Gaspedals direkt proportional s sein, wobei sich diese Kraft von ON in der Leerlaufposition auf 65 N in der Vollgasposition verändert

Der Stellantrieb ist so ausgebildet, daß er diese Bedingungen erfüllt und eine Leerlauibewegung von 2,8 mm in den von der Leerlauf position ausgehenden ersten 25% der Gashebelbewegung kompensiert

Es konnte festgestellt werden, daß diese Leerlaufbewegung in den ersten 17% der Gashebelbewegung erzielt wurde, wenn die jeweils zu den Flächen IY und 24' schräg geführten Flächen 44 und 45 mit den Flächen 21' und 24' jeweils einen Winkel von 30° bildeten. Insgesamt ergibt sich bei der beschriebenen Anordnung ein mechanischer Kraftübertragungsvorteil von-2,4 zu 1 zwischen der Kraft, die auf den Gashebel und der Kraft, die auf den Stößel 16 übertragen wird, d. h. wenn auf den Stößel 16 eine Kraft von 65 N übertragen werden soll, ist für die Bedienung des Gashebels nur eine Kraft von 27 N erforderlich.

F i g. 2 zeigt daß der Stößel 16 2,8 mm von dem Ende der Stange 18 des Stellantriebes entfernt ist Dieser Abstand ist die Leerlaufbewegung, die von der Leerlaufporition aus während der ersten 17% der Gashebelbewegung kompensiert wird. Die der Darstellung nach F i g. 2 entsprechende Position der Kugeln 43 zwischen den schräggeführten Flächen 44 und 45 ist in F i g. 5 wiedergegeben. In diesem Fall ist die drehbare Scheibe 24 von der ortsfesten Platte 21 0,7 mm entfernt. Ist während der ersten 17% der Gashebelbewegung die Stange 18, wie dies aus F i g. 8 hervorgeht an den Stößel 16 herangefahren worden, dann hat sich die drehbare Scheibe 24 um weitere 2,8 mm von der ortsfesten Platte 21 entfernt. Jede weitere Bewegung des Zuggliedes 37 wird dann von der Feder 31 aufgenommen. Die der Darstellung nach Fig.8 entsprechende Position der Kugeln 43 zwischen den Flächen 44 und 45 ist in F i g. 9 mit ausgezogenen Linien wiedergegeben. Die mögliche Trennungsbewegung von insgesamt 4 mm ist zusammen mit der dann entsprechenden Position der Kugeln 43 in unterbrochenen Linien dargestellt. Wenn sich der Stößel 16 in an der Stange 18 anliegender Position befindet, und zwar in der Leerlaufposition des Gashebels befinden sich die Platte 21 und die Scheibe 24 in der in F i g. 2 wiedergegebenen Position. In diesem Fall kann von der Leerlaufposition aus bis in die Vollgasposition ohne Leerbewegung eine Kraftauf den Stößel 16 übertragen werden.

Im Kennliniendiagramm nach Fig. 10 zeigt die Kennlinie I die auf den Stößel 16 übertragenen Kräfte für den Fall eines Verlustbewegungsabstandes während der ersten 25% der Gashebelbewegung während die Kennlinie II die auf den Stößel 16 übertragenen Kräfte für den Fall wiedergibt, daß keine Verlustbewegung entsteht, d. h. daß von der Leerlaufposition bis zur Vollgasposition des Gashebels die Kraft sofort und unmittelbar auf den Stößel 16 übertragen wird. In beiden Fällen zeigt der geradlinige Verlauf der Kennlinien, daß sich die übertragene Kraft direkt proportional zum Weg des Gaspedals verändert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 Patentansprüche:

1. Stelltrieb, insbesondere für ein Modulatorventil eines automatischen Fahrzeuggetriebes, bestehend aus einem im Stelltriebgehäuse durch tangential Krafteingriff drehbar gelagerten Schraubteil, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem Zugglied (37) flexibel verbundene Schraubteil als gegen eine Feder (27) und einen Stößel (16) des Modulatorventils verschiebbare Scheibe (24) mit auf der Stirnfläche angeordneten Keilflächen (45) ausgebildet ist, und daß die Keilflächen (45) sich über Obertragungskugeln (43) an Wälzflächen (44) einer ortsfesten Platte (21) abstützen.

2. Stelltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilflächen und die Wälzfläche (44) einander parallel gegenüberliegen.

3. Stelltrieb nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Keilflächen (45) 30° beträgt

4. Stelltrieb nach den Ansprüchen 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilflächen und die Wälzfläche (44) als muldenförmige Aussparungen (41,42) ausgebildet sind.

5. Stelltrieb nach den Ansprüchen 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Scheibe (24) als Stange (18) ausgebildet längs verschiebbar im Gehäuse (11) des Stelltriebs lagert und mit einer Stirnseite (18a; der Stirnseite (16a,) des Stößels (16) axial gegenüberliegend angeordnet ist.

6. Stelltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (18a; der Stange (18) mit einem Abstand von der Stirnseite (16a; des Stößels (16) angeordnet ist

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