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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung einer Steuereinheit
für ein
automatisiertes Schaltgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Aus
dem nächststehenden
Stand der Technik, insbesondere aus der FR-A-2 803 357 (FR-99 16797),
ist bereits eine Steuereinheit für
ein automatisiertes Schaltgetriebe bekannt, welches umfasst:
- – einen
Wähl- und
Schaltnocken, auch Steuernocken genannt, der drehbar und verschiebbar
von zwei Steuergliedern zur Steuerung der Rotation bzw. der Verschiebung
angetrieben wird, wobei diese Steuerglieder derart motorisiert sind,
dass sie um im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Achsen
drehbar sind,
- – erste
Kopplungsmittel, über
welche das Rotations-Steuerglied mit dem Steuernocken drehverbunden
ist, und welche gleichzeitig die Verschiebung dieses Steuernockens
im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Rotations-Steuerglieds zulassen,
wobei diese ersten Kopplungsmittel einen an dem Steuernocken befestigten
Koppelschieber umfassen, wobei die Drehachse des Rotations-Steuerglieds eine
Dreh- und Verschiebeachse dieses Koppelschiebers bildet,
- – einen
auf einer Stützwelle
verschiebbar gelagerten Steuerschieber,
- – zweite
Kopplungsmittel, über
welche der Steuerschieber verschiebbar mit dem Steuernocken verbunden
ist, und welche gleichzeitig die Rotation des Steuernockens um die
Drehachse des Rotations-Steuerglieds
unabhängig
vom Steuerschieber zulassen,
- – Mittel
zur Drehfixierung des Steuerschiebers um die Achse der Stützwelle,
und
- – Mittel
zur Umsetzung der Drehbewegung des Verschiebungs-Steuerglieds in eine Verschiebebewegung
des Steuerschiebers.
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Im
Allgemeinen werden durch die Dreh- bzw. Verschiebebewegungen des
Steuernockens das Wählen
bzw. das Schalten eines Gangs ermöglicht.
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Bei
der Steuereinheit der eingangs genannten Art nach der oben genannten
Schrift bildet das Rotations-Steuerglied die den Steuerschieber
tragende Stützwelle.
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Ferner
umfasst der Steuerschieber zwei Teile, jeweils ein Teil für den Bewegungseingang
bzw. für
den Bewegungsausgang, wobei diese beiden Teile parallel zu den Drehachsen
der Steuerglieder gegeneinander verschiebbar sind. Der Teil für den Bewegungseingang
wird durch die Mittel zur Umsetzung der Drehbewegung des Verschiebungs-Steuerglieds in eine
Verschiebebewegung des Steuerschiebers angetrieben. Der Steuernocken
wird über
die zweiten Kopplungsmittel von dem Teil für den Bewegungsausgang angetrieben.
Der Steuerschieber umfasst außerdem
Mittel zur Energiespeicherung, die zwischen dem Teil für den Bewegungseingang
und dem Teil für
den Bewegungsausgang eingesetzt sind.
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Schließlich umfassen
die Mittel zur Umsetzung der Drehbewegung des Verschiebungs-Steuerglieds
in eine Verschiebebewegung des Steuerschiebers komplementäre Schraubmittel,
mit denen dieser Steuer schieber mit dem Verschiebungs-Steuerglied verbunden
wird. Diese Schraubmittel umfassen eine Kugellaufbuchse, die am
Steuerschieber, insbesondere am Teil für den Bewegungseingang dieses
Steuerschiebers, angebracht ist und die um das Verschiebungs-Steuerglied
geschraubt ist, welches insgesamt die Form einer mit einem Gewinde
versehenen Welle aufweist.
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Somit
wird der Steuerschieber von den zwei Steuergliedern zur Steuerung
der Rotation bzw. der Verschiebung getragen. Die Kugellaufbuchse,
die den Steuerschieber mit dem Verschiebungs-Steuerglied verschraubt,
bildet Mittel zur Drehfixierung des Steuerschiebers um das Rotations-Steuerglied.
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Durch
die Verwendung eines Steuerschiebers, der insbesondere mittels einer
auf das Verschiebungs-Steuerglied aufgeschraubten Kugellaufbuchse
von den zwei Steuergliedern zur Steuerung der Rotation bzw. der
Verschiebung getragen wird, werden bei einer Steuereinheit, wie
sie in der FR-A-2 803 357 beschrieben ist, die Möglichkeiten, die Anordnung
der verschiedenen, diese Steuereinheit bildenden Glieder zu optimieren
sowie die Baugröße der Steuereinheit
zu reduzieren, eingeschränkt.
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Insbesondere
ist es die Aufgabe der Erfindung, die Anordnung und die Baugröße einer
Steuereinheit, wie sie in der FR-A-2 803 357 beschrieben wird, zu
optimieren.
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Daher
hat die Erfindung eine Steuereinheit für ein automatisiertes Schaltgetriebe
der eingangs genannten Art zum Gegenstand, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass das Verschiebungs-Steuerglied über Untersetzungsmittel mit
Planetengetriebe und mit einem Abtriebskranz zur Steuerung der Verschiebung,
der mit dem Verschiebungs-Steuerglied drehverbunden
ist, mit einer Antriebswelle zur Steuerung der Verschiebung gekoppelt
ist.
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Nach
Merkmalen der verschiedenen Ausführungsformen
dieser Steuereinheit für
ein automatisiertes Schaltgetriebe:
- – sind die
Mittel zur Drehfixierung des Steuerschiebers an einer fest mit dem
Getriebegehäuse verbundenen
Wand angebracht;
- – ist
die Steuerkurve von einer spiralförmigen Nut gebildet, welche
im Verschiebungs-Steuerglied eingebracht ist und mit einem auf dem
Steuerschieber gelagerten Rollstein zusammenwirkt;
- – ist
der Abtriebskranz zur Steuerung der Verschiebung über Mittel
zur Drehmomentbegrenzung mit dem Verschiebungs-Steuerglied verbunden;
- – weist
das Verschiebungs-Steuerglied insgesamt die Form einer Trommel auf,
wobei der Radius der Außenkontur
dieses Verschiebungs-Steuerglieds vorzugsweise im Wesentlichen kleiner
oder gleich dem Radius der Außenkontur
des Abtriebskranzes zur Steuerung der Verschiebung ist;
- – bildet
das insgesamt trommelförmige
Verschiebungs-Steuerglied eine Aufnahme für Führungsmittel zur Führung des
Abtriebskranzes zur Steuerung der Verschiebung;
- – ist
das Rotations-Steuerglied über
Untersetzungsmittel mit Planetengetriebe und mit einem mit dem Rotations-Steuerglied
drehverbundenen Abtriebskranz zur Steuerung der Rotation mit einer
Antriebswelle zur Steuerung der Rotation gekoppelt;
- – ist
der Abtriebskranz zur Steuerung der Rotation über Mittel zur Drehmomentbegrenzung
mit dem Rotations-Steuerglied verbunden;
- – ist
das Rotations-Steuerglied mit einem Schlüssel drehverbunden, der das
gleichzeitige Einlegen zweier Gänge
unterbindet, wobei dieser Schlüssel axial
fixiert ist;
- – ist
der Koppelschieber verschiebbar auf einer Führungswelle gelagert, die separat
vom Rotations-Steuerglied ausgebildet ist, wobei die ersten Kopplungsmittel
den das gleichzeitige Einlegen zweier Gänge unterbindenden Schlüssel umfassen,
wobei der Koppelschieber über
den Steuernocken, der nach Art eines Keils mit dem Schlüssel zusammenwirkt,
mit letzterem drehverbunden ist;
- – weist
das Rotations-Steuerglied insgesamt die Form einer Trommel auf,
welche eine Aufnahme für
die Führungswelle
und für
den Koppelschieber begrenzt;
- – sind
der Koppelschieber und das Rotations-Steuerglied verschiebbar aufeinander
gelagert, wobei die ersten Kopplungsmittel komplementäre Rillen
umfassen, welche in dem Rotations-Steuerglied und in dem Koppelschieber
eingebracht sind und die Verschiebung des Koppelschiebers im Wesentlichen
parallel zur Drehachse des Rotations-Steuerglieds zulassen;
- – ist
die den Steuerschieber tragende Stützwelle separat von den Steuergliedern
zur Steuerung der Rotation bzw. der Verschiebung ausgebildet und erstreckt
sich im Wesentlichen parallel zu den Drehachsen dieser Steuerglieder;
- – umfassen
die zweiten Kopplungsmittel:
- – einen
Koppelbolzen, der auf einem ersten Element ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus dem Steuerschieber und dem Koppelschieber
gelagert ist, und
- – eine
im Wesentlichen quer zur Stützwelle
verlaufende Nut, die in einem zweiten Element ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus dem Steuerschieber und dem Koppelschieber
eingebracht ist und mit der der Koppelbolzen zusammenwirkt;
- – bildet
das Rotations-Steuerglied die den Steuerschieber tragende Stützwelle;
- – umfassen
die zweiten Kopplungsmittel:
- – Lager
bildende Mittel, die an dem Steuerschieber angebracht sind und in
denen der Koppelschieber drehbar gelagert ist, und
- – Mittel
zur axialen Positionierung des Steuerschiebers und des Koppelschiebers
zueinander;
- – umfassen
die Mittel zur axialen Positionierung des Steuerschiebers und des
Koppelschiebers zueinander zwei ringförmige Anschläge, die
axial einstückig
mit dem Koppelschieber verbunden sind und mit zwei entsprechenden
Enden des Steuerschiebers zusammenwirken;
- – umfasst
der Steuerschieber eine Haube, die mit zwei Backen versehen ist,
welche jeweils ein Führungslager
für den
Koppelschieber bilden;
- – umfasst
der Koppelschieber zwei Absätze
zur axialen Positionierung des Steuerschiebers und des Koppelschiebers
zueinander, welche mit den Backen der Haube zusammenwirken;
- – umfasst
der Steuerschieber:
- – zwei
Teile, einen für
den Bewegungseingang und einen anderen für den Bewegungsausgang, die
gegeneinander verschiebbar sind, wobei der Teil für den Bewegungseingang
durch die Mittel zur Umsetzung der Drehbewegung des Verschiebungs-Steuerglieds in eine
Verschiebebewegung des Steuerschiebers mitgenommen wird und wobei
der Teil für
den Bewegungsausgang den Steuernocken über zweite Kopplungsmittel
mitnimmt, und
- – Mittel
zur Energiespeicherung, die zwischen dem Teil für den Bewegungseingang und
dem Teil für
den Bewegungsausgang eingesetzt sind;
- – umfassen
die Mittel zur Energiespeicherung eine zwischen dem Teil für den Bewegungseingang
und dem Teil für
den Bewegungsausgang eingesetzte Druckfeder;
- – ist
die als Energiespeicher wirkende Feder eine Spiralfeder und erstreckt
sich um die Drehachse des Rotations-Steuerglieds;
- – sind
die jeweils der Antriebswelle zur Steuerung der Rotation und der
Antriebswelle zur Steuerung der Verschiebung zugeordneten Untersetzungsmittel
jeweils in einem ersten bzw. einem zweiten Gehäuse untergebracht, wobei dieses
erste und dieses zweite Gehäuse
von einem Bauteil gebildet werden, das mit einem Flansch zur Befestigung
an das Gehäuse
des Schaltgetriebes versehen ist;
- – ist
das die Gehäuse
bildende Bauteil mit Mitteln zur Drehfixierung des feststehenden
Kranzes der der Antriebswelle zur Steuerung der Rotation zugeordneten
Untersetzungsmittel sowie des feststehenden Kranzes der der Antriebswelle
zur Steuerung der Verschiebung zugeordneten Untersetzungsmittel
versehen;
- – umfassen
die Mittel zur Drehfixierung der feststehenden Kränze komplementäre Formen,
die auf der Innenfläche
des die Gehäuse
bildenden Bauteils und auf der Außenkontur der feststehenden
Kränze
ausgebildet sind.
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Die
Erfindung wird anhand der nun folgenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung beispielhaft näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Steuereinheit für ein automatisiertes Schaltgetriebe nach
einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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die 2 bis 5 perspektivische
Ansichten einer Steuereinheit für
ein automatisiertes Schaltgetriebe jeweils nach einer zweiten bis
fünften
erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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6 eine
Querschnittsansicht einer Steuereinheit für ein automatisiertes Schaltgetriebe
nach einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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7 eine
perspektivische Ansicht der Steuereinheit für ein automatisiertes Schaltgetriebe
nach der sechsten Ausführungsform;
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8 eine
perspektivische Teilansicht eines Getriebegehäuses, auf dem die Steuereinheit
für ein automatisiertes
Schaltgetriebe nach der sechsten Ausführungsform angeordnet werden
soll;
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9 eine
perspektivische Ansicht der Mittel zur Motorisierung des Rotations-Steuerglieds;
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10 eine
Ansicht der Mittel zur Motorisierung des Rotations-Steuerglieds im Axialschnitt;
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die 11 und 12 Ansichten ähnlich den 9 und 10,
auf denen die Mittel zur Motorisierung des Verschiebungs-Steuerglieds
zu sehen sind.
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1 stellt
eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnete Steuereinheit
für ein
automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs nach einer ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform dar.
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In
dieser 1 wurde ein Gehäuse 22 des Schaltgetriebes
dargestellt, das innere 22I und äußere 22E Räume dieses
Schaltgetriebes voneinander trennt.
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In
herkömmlicher
Weise umfasst die Steuereinheit 20 einen Wähl- und
Schaltnocken, der im Folgenden Steuernocken 24 genannt
wird und der mit im Gehäuse 22 untergebrachten
Steuerstegen des Schaltgetriebes zusammenwirken soll. In 1 wurde
einer dieser Steuerstege 26 schematisch dargestellt.
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Die
Steuereinheit 20 umfasst ebenfalls motorisierte Mittel,
mit denen der Steuernocken 24 rotatorisch und verschiebbar
angetrieben wird. Im dargestellten Beispiel ermöglichen die Dreh- und Verschiebebewegung
des Steuernockens 24 die Gangwahl bzw. die Gangschaltung.
In einer Variante könnten
jedoch die Gangwahl und die Gangschaltung jeweils durch die Verschiebe-
bzw. Drehbewegung des Steuernockens 24 durchgeführt werden.
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Die
motorisierten Mittel, die außerhalb
des Gehäuses 22 des
Schaltgetriebes angeordnet sind, umfassen zwei herkömmliche
Motoren, die jeweils zur Steuerung der Rotation bzw. der Verschiebung des
Steuernockens 24 dienen.
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Der
Motor zur Steuerung der Rotation, der eine Welle 28 zur
Steuerung der Rotation des Nockens 24 antreibt, ist in
einem feststehenden Gehäuse 30 untergebracht.
Der Motor zur Steuerung der Verschiebung, der eine Welle 32 zur
Steuerung der Verschiebung des Nockens 24 antreibt, ist
in einem feststehenden Gehäuse 34 untergebracht.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Wellen zur Steuerung der Rotation 28 und
zur Steuerung der Verschiebung 32 um im Wesentlichen parallel
verlaufende Achsen R bzw. T drehen. Diese Achsen R, T sind parallel
zu einer allgemeinen Axialrichtung.
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Die
Antriebswelle 28 zur Steuerung der Rotation ist über herkömmliche
Untersetzungsmittel 38 mit Planetengetriebe mit einem Glied 36 zur
Steuerung der Rotation des Nockens 24 gekoppelt.
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Auf
die gleiche Weise ist die Antriebswelle 32 zur Steuerung
der Verschiebung über
herkömmliche Untersetzungsmittel 42 mit
Planetengetriebe mit einem Glied 40 zur Steuerung der Verschiebung
des Nockens 24 gekoppelt.
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Die
Untersetzungsmittel 38, 42 sind in entsprechenden
feststehenden Gehäusen 44, 46 untergebracht,
an denen die Motorgehäuse 30, 34 in
an sich herkömmlicher
Weise festgelegt sind.
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Die
der Antriebswelle 28 zur Steuerung der Rotation zugeordneten
Untersetzungsmittel 38 umfassen ein mit der Antriebswelle 28 zur
Steuerung der Rotation drehverbundenes Eingangsritze) 48,
einen feststehenden Zahnkranz 50, einen Abtriebskranz zur
Steuerung der Rotation genannten Abtriebskranz 52, sowie
Planetenräder
mit Doppelverzahnung, von denen ein einziges 54 auf 1 dargestellt
ist. Eine erste Verzahnung der Planetenräder 54 steht mit dem
Eingangsritze) 48 und dem feststehenden Zahnkranz 50 in
ständigem
Eingriff. Die zweite Verzahnung der Planetenräder 54 steht mit dem
Abtriebskranz 52 zur Steuerung der Rotation in ständigem Eingriff.
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Die
der Antriebswelle 32 zur Steuerung der Verschiebung zugeordneten
Untersetzungsmittel 42 umfassen ein mit der Antriebswelle 32 zur
Steuerung der Verschiebung drehverbundenes Eingangsritze) 56,
einen feststehenden Zahnkranz 58, einen Abtriebskranz zur
Steuerung der Verschiebung genannten Abtriebskranz 60,
sowie Planetenräder
mit Doppelverzahnung, von denen ein einziges 62 auf 1 dargestellt
ist. Eine erste Verzahnung der Planetenräder 62 steht mit dem
Eingangsritze) 56 und dem feststehenden Zahnkranz 58 in
ständigem
Eingriff. Die zweite Verzahnung der Planetenräder 62 steht mit dem
Abtriebskranz 60 zur Steuerung der Verschiebung in ständigem Eingriff.
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Die
Abtriebskränze 52, 60 zur
Steuerung der Rotation bzw. der Verschiebung sind jeweils mit den Steuergliedern 36, 40 zur
Steuerung der Rotation bzw. der Verschiebung drehverbunden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Steuerglieder 36, 40 zur
Steuerung der Rotation bzw. der Verschiebung jeweils um die Achsen
R bzw. T drehbar gelagert sind.
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Die
Steuereinheit 20 umfasst ebenfalls einen verschiebbar auf
einer Stützwelle
gelagerten Steuerschieber 64. In der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird die Stützwelle
durch das Rotations-Steuerglied 36 gebildet.
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Über erste
Kopplungsmittel 66 ist das Rotations-Steuerglied 36 mit
dem Steuernocken 24 drehverbunden, wobei diese Kopplungsmittel
gleichzeitig die Verschiebung dieses Steuernockens 24 im
Wesentlichen parallel zur Drehachse R des Rotations-Steuerglieds 36 zulassen.
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Die
ersten Kopplungsmittel 66 umfassen einen Koppelschieber 68,
der einstückig
mit dem Steuernocken 24 ausgebildet ist. Die Drehachse
R des Rotations-Steuerglieds 36 bildet eine Dreh- und Verschiebeachse
des Koppelschiebers 68.
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Nach
der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
sind das Rotations-Steuerglied 36 und der Koppelschieber 68 verschiebbar
gegeneinander gelagert, insbesondere nach Art zweier Teleskopelemente.
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Das
Rotations-Steuerglied 36 und der Koppelschieber 68 umfassen
komplementäre
axiale Rillen C1, C2, die die im Wesentlichen parallel zur Achse
R erfolgende Verschiebung des Koppelschiebers 68 zulassen
und dabei gleichzeitig das Rotations-Steuerglied 36 mit
diesem Koppelschieber 68 drehfest verbinden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass der Koppelschieber 68 durch
eine in der Wand 22 des Gehäuses eingebrachte Öffnung 70 hindurchragt.
Ringförmige Dichtmittel 72 sind
radial zwischen dem Koppelschieber 68 und dem Rand der Öffnung 70 eingesetzt.
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Es
ist ebenfalls zu bemerken, dass die Einheit bestehend aus dem Rotations-Steuerglied 36, dem
Abtriebskranz 52 zur Steuerung der Rotation und dem Koppelschieber 68 insbesondere über zwei im
Gehäuse 44 bzw.
im Getriebegehäuse 22 gelagerte
herkömmliche
Wälzlager 74, 76 um
die Achse R drehbar geführt
ist.
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Zweite
Kopplungsmittel 78 verbinden verschiebbar den Steuerschieber 64 mit
dem Steuernocken 24 und lassen dabei die Rotation dieses
Nockens 24 um die Drehachse R des Rotations-Steuerglieds 36 unabhängig vom
Steuerschieber 64 zu.
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Nach
der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
umfassen die zweiten Kopplungsmittel 78 als Lager ausgebildete
Mittel, insbesondere ein Gleitlager 80, das im Steuerschieber 64 vorgesehen ist.
Der Koppelschieber 68 ist in diesem Gleitlager 80 drehbar
gelagert.
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Ferner
umfassen die zweiten Kopplungsmittel 78 Mittel zur axialen
Positionierung der Steuer- 64 und Koppelschieber 68 zueinander,
wobei diese Mittel beispielsweise zwei ringförmige Anschläge 82, 84 aufweisen,
die durch in axialer Richtung mit dem Koppelschieber 68 einstückig ausgebildete
ringförmige
Rippen begrenzt sind. Diese ringförmigen Anschläge 82, 84 wirken
mit zwei entsprechenden axialen Enden des Steuerschiebers 64 zusammen.
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Die
Steuereinheit 20 umfasst weiterhin Mittel zur Umsetzung
der Drehbewegung des Verschiebungs-Steuerglieds 40 in eine
Verschiebebewegung des Steuerschiebers 64, welche komplementäre mit einer
Nockenkurve versehene Mittel 86 aufweist, die auf dem Verschiebungs-Steuerglied 40 und
auf dem Steuerschieber 64 gelagert sind. Vorzugsweise wird die
Nockenkurve durch eine spiralförmige
Nut 88 gebildet, welche auf der Außenkontur des insgesamt die
Form einer Trommel mit einer Achse T aufweisenden Steuerglieds 40 eingebracht
ist.
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Die
spiralförmige
Nut 88 soll mit einem auf dem Steuerschieber 64 gelagerten
Rollstein 90 zusammenwirken.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Einheit bestehend aus dem Verschiebungs-Steuerglied 40 und
dem Abtriebskranz 60 zur Steuerung der Verschiebung insbesondere
mittels eines herkömmlichen
Wälzlagers 92,
das im Gehäuse 46 gelagert
ist, um die Achse T drehbar geführt
ist.
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Es
ist ebenfalls zu bemerken, dass der Rollstein 90 insbesondere
mittels eines herkömmlichen Wälzlagers 94,
das auf dem Steuerschieber 64 gelagert ist, um eine im
Wesentlichen orthogonal zu den beiden Achsen T, R stehende Achse
Y drehbar geführt
ist.
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Der
Rollstein 90 ragt durch eine in dem Gehäuse 46 eingebrachte Öffnung 96 und
erstreckt sich zumindest teilweise ins Innere dieses Gehäuses 46.
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Vorzugsweise
ist der Radius der Außenkontur
des die Form einer Trommel aufweisenden Verschiebungs-Steuerglieds 40 im
Wesentlichen kleiner oder gleich dem Radius der Außenkontur
des Abtriebskranzes 60 zur Steuerung der Verschiebung.
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Der
Steuerschieber 64 ist um die Achse des die Stützwelle
bildenden Rotations-Steuerglieds 36 anhand von Mitteln 98 drehfixiert,
welche auf einem vom Verschiebungs-Steuerglied 40 kinematisch
unabhängigen
Glied gelagert sind.
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Vorzugsweise
umfassen die Mittel zur Drehfixierung 98 ein Element zur
axialen Führung 100, das
an einer einstückig
mit dem Gehäuse 22 des Schaltgetriebes
ausgebildeten Wand angebracht ist. Dieses Element 100 bildet
ein umgreifendes oder umgriffenes Element, das mit einem am Steuerschieber 64 vorgesehenen
komplementären
Element zur axialen Führung 102 zusammenwirkt.
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Die
wichtigsten Aspekte der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Steuereinheit 20 sind
denen einer herkömmlichen
Steuereinheit, wie sie beispielsweise in der FR-A-2 803 357 (FR-99
16 797) beschrieben ist, ähnlich.
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Es
ist allerdings zu bemerken, dass mit den mit Nocken versehenen komplementären Mitteln 86, welche
die Drehbewegung des Verschiebungs-Steuerglieds 40 in eine
Verschiebebewegung des Steuerschiebers 64 umsetzen, der
Abstand zwischen den beiden Drehachsen T, R der Glieder 36, 40 zur
Steuerung der Rotation bzw. der Verschiebung begrenzt und somit
die Baugröße der Steuereinheit
reduziert werden kann.
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Die
spiralförmige
Nut 88, die in dem insgesamt die Form einer Trommel mit
einem relativ großen
Durchmesser aufweisenden Verschiebungs-Steuerglied 40 eingebracht
ist, hat eine schwache Steigung, wodurch das Zusammenwirken mit
dem Rollstein 90 optimiert wird.
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Ferner
liegt der Rollstein 90 aufgrund der Tatsache, dass die
spiralförmige
Nut 88 in einer Trommel mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser eingebracht
ist, in relativer Nähe
zur Achse R, wodurch das Vorstehen des Rollsteins 90 im
Verhältnis
zu dieser Achse R begrenzt wird.
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Die
Mittel 98 zur Drehfixierung des Steuerschiebers 64,
welche auf einem vom Verschiebungs-Steuerglied 40 kinematisch
unabhängigen Glied
gelagert sind, können
an einer wenig Platz einnehmenden Stelle angeordnet sein, insbesondere außerhalb
des die beiden parallelen Achsen R, T voneinander trennenden Raums,
den es zur Minimierung der Baugröße der Steuereinheit 20 so
weit wie möglich
zu reduzieren gilt.
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Die 2 bis 12 stellen
eine Steuereinheit 20 für
ein automatisiertes Schaltgetriebe gemäß der zweiten bis sechsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
dar.
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In
den 2 bis 12 sind ähnliche Elemente wie in 1 oder
in einer anderen Figur mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 2,
welche eine Steuereinheit 20 nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt,
sind vier Steuerstege 26 dargestellt, welche jeweils mit
dem einstückig
mit dem Koppelschieber 68 ausgebildeten Steuernocken 24 in
Eingriff bringbar sind.
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Das
Rotations-Steuerglied 36 ist über in 2 nicht
dargestellte Mittel derselben Art wie die in 1 dargestellten
die komplementären
Rillen aufweisenden ersten Kopplungsmittel 66 mit dem Koppelschieber 68 drehverbunden.
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Der
Steuerschieber 64, welcher teilweise im Schnitt in 2 dargestellt
ist, ist über
Kopplungsmittel derselben Art wie die in 1 dargestellten
zweiten Kopplungsmittel 78 mit dem Koppelschieber 68 (und
somit mit dem Steuernocken 24) verschiebbar verbunden,
wobei die Rotation des Steuernockens 24 um die Achse R
unabhängig
vom Steuerschieber 64 ermöglicht wird.
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Nach
dieser zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
umfasst allerdings der Steuerschieber 64 zwei Teile, ein
Teil 64E für
den Bewegungseingang bzw. ein Teil 64S für den Bewegungsausgang,
zwischen denen Mittel zur Energiespeicherung eingesetzt sind, die
im Folgenden im Zusammenhang mit der Beschreibung der Steuereinheit 20 nach
der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform
näher beschrieben
werden.
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Die
Mittel 98 zur Drehfixierung des Steuerschiebers 64 um
die Achse R des Rotations-Steuerglieds 36 sind den in 1 dargestellten ähnlich.
Insbesondere ist das Element zur axialen Führung 100, das im
Gehäuse 22 gelagert
ist, als umgreifend ausgebildet, während das komplementäre Element
zur axialen Führung 102,
das am Steuerschieber 64 gelagert ist, umgriffen ist.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass der Koppelschieber 68 insbesondere
mittels herkömmlicher Wälzlager 104, 106 um
die Achse R drehbar geführt ist.
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In 2 ist
ein herkömmlicher
Schlüssel 108 dargestellt,
der das gleichzeitige Einlegen zweier Gänge unterbindet.
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Der
Koppelschieber 68 wird frei verschiebbar durch den Schlüssel 108 geführt. Dieser
ist anhand herkömmlicher
Mittel 110 axial fixiert. Der Koppelschieber 68 ist über den
Steuernocken 24, der nach Art eines Keils mit dem Schlüssel 108 zusammenwirkt,
mit dem Schlüssel 108 drehverbunden.
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Es
sei also angemerkt, dass der Schlüssel 108 über den
Koppelschieber 68 mit dem Rotations-Steuerglied 36 drehverbunden
ist.
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Die
Steuereinheit 20 nach der dritten, in 3 dargestellten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
weist einen doppelten Steuernocken 24 auf, der fest verbunden
oder einstückig
mit dem Koppelschieber 68 ausgebildet ist.
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Der
Koppelschieber 68 ist anhand von Mitteln derselben Art
wie die für
die vorangegangenen Ausführungsformen
beschriebenen mit dem Rotations-Steuerglied 36 drehverbunden,
wobei diese Mittel die Verschiebung des Steuernockens 24 im
Wesentlichen parallel zur Achse R zulassen.
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In 3 sind
die beiden Teile für
den Bewegungseingang 64E und für den Bewegungsausgang 64S des
Steuerschiebers detaillierter dargestellt als in 2.
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Der
Teil für
den Bewegungseingang 64E wird durch die Mittel zur Umsetzung
der Drehbewegung des Verschiebungs-Steuerglieds 40 in eine
Verschiebebewegung des Steuerschiebers 64, d.h. durch die mit
dem Rollstein 90 zusammenwirkende spiralförmige Nut 88,
mitgenommen.
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Der
Teil für
den Bewegungsausgang 64S des Steuerschiebers nimmt den
Steuernocken 24 über den
zweiten Kopplungsmitteln 78 der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ähnliche
Mittel mit, wobei er den Steuerschieber 64 mit dem Koppelschieber 68 verschiebbar
verbindet und gleichzeitig die Rotation dieses Koppelschiebers 68 um
die Achse R unabhängig
vom Steuerschieber 64 zulässt.
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Die
Teile für
den Bewegungseingang 64E und für den Bewegungsausgang 64S des
Steuerschiebers sind entgegen elastische Mittel zur Energiespeicherung 112,
die zwischen den Teilen 64E, 64S eingesetzt sind,
gegeneinander verschiebbar gelagert.
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Vorzugsweise
umfassen die Mittel zur Energiespeicherung 112 eine Schraubendruckfeder,
die sich entlang der Achse R erstreckt und zwischen den Teilen für den Bewegungseingang 64E und
für den Bewegungsausgang 64S eingesetzt
ist.
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Die
Funktionsweise der Mittel zur Energiespeicherung 112 entspricht
dem herkömmlichen Funktionsprinzip
derartiger Mittel und entspricht beispielsweise dem in der FR-A-2
803 357 (FR-99 16 797) beschriebenen.
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Wie
in der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform
umfasst die Einheit 20 nach der in 4 dargestellten
vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform
einen einstückig
mit dem Koppelschieber 68 ausgebildeten doppelten Steuernocken 24.
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Nach
der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform
hat der Steuerschieber 64 insgesamt die Form einer Haube
und ist mit zwei Backen 64J versehen, welche jeweils ein
Lager für
die drehbare Führung
des durch die Backen 64J hindurchragenden Koppelschiebers 68 ausbilden.
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Der
Koppelschieber 68 umfasst zwei Absätze 68E, von denen
in 4 nur der eine erkennbar ist, wobei diese Absätze mit
den Backen 64J der Haube zusammenwirken, um zwischen sich
die Steuer- 64 und Koppelschieber 68 axial zu
positionieren.
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Wie
in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
umfasst die Steuereinheit 20 nach der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform
einen Schlüssel 108,
der das gleichzeitige Einlegen zweier Gänge unterbindet. Der Koppelschieber 68 wird
verschiebbar durch den Schlüssel 108 geführt. Der
Koppelschieber 68 ist über
den doppelten Steuernocken 24, der nach Art eines Keils
mit diesem Schlüssel 108 zusammenwirkt,
mit dem Schlüssel 108 drehverbunden.
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Die
Steuereinheit 20 nach der in 5 dargestellten
fünften
erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist dem in 4 dargestellten sehr ähnlich.
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Allerdings
umfasst der Steuerschieber 64 hier Mittel zur Energiespeicherung 11,
die denen der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform ähnlich sind und zwischen den
Teilen für
den Bewegungseingang 64E und für den Bewegungsausgang 64S des Schiebers 64 eingesetzt
sind.
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Die
Steuereinheit 20 nach der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist in den 6 bis 12 dargestellt.
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In
diesem Fall werden die Gehäuse 44, 46 des
Planetengetriebes von einem einzigen Bauteil gebildet, das mit einem
Befestigungsflansch 116 zur Befestigung an das Gehäuse 22 (siehe 6 und 7)
versehen ist. Dieses die Gehäuse 44, 46 bildende
Bauteil ist mit Mitteln zur Drehfixierung des feststehenden Zahnkranzes 50 der
der Antriebswelle 28 zur Steuerung der Rotation zugeordneten
Untersetzungsmittel 38 und des feststehenden Zahnkranzes 58 der
der Antriebswelle 32 zur Steuerung der Verschiebung zugeordneten
Untersetzungsmittel 42 versehen. Diese Mittel zur Drehfixierung
umfassen vorzugsweise komplementäre
Formen, welche auf der Innenfläche
des die Gehäuse 44, 46 und
die Außenkontur
der feststehenden Zahnkränze 50, 52 bildenden
Bauteils ausgebildet sind.
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Der
Flansch 116 ist an den Rand einer im Gehäuse 22 eingebrachten
Zugangsöffnung 118 in das
Innere des Schaltgetriebes befestigbar. Eine Flachdichtung 120 ist
zwischen dem Befestigungsflansch 116 und dem Rand der Zugangsöffnung 118 (siehe 8)
einsetzbar.
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Die
Steuereinheit 20 nach der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
umfasst einen doppelten Steuernocken 24 und einen Schlüssel 108,
der das gleichzeitige Einlegen zweier Gänge unterbindet.
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Der
doppelte Steuernocken 24 soll mit in 8 dargestellten
Steuerstegen 26, die in dem Schaltgetriebe untergebracht
sind, zusammenwirken.
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Im
Unterschied zu den vorangegangenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist in der Steuereinheit 20 nach
der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
der Steuerschieber 64 auf einer eine Achse S aufweisenden
Stützwelle 122 gelagert,
die von den Steuergliedern zur Steuerung der Rotation 36 und
der Verschiebung 40 getrennt ist (siehe insbesondere die 6 und 11).
Diese Stützwelle 122 erstreckt
sich im Wesentlichen parallel zu den Drehachsen R, T der Steuerglieder
zur Steuerung der Rotation und der Verschiebung. Die Achse S stimmt
mit den Achsen R, T nicht überein.
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Betrachtet
man insbesondere die 6, so erkennt man, dass die
Mittel 98 zur Drehfixierung des Steuerschiebers 64 um
die Achse S der Stützwelle 122 ein
umgreifendes Element zur axialen Führung 100 umfassen,
das auf einer die Gehäuse 44, 46 des Planetengetriebes
begrenzenden Wand vorgesehen ist. Dieses umgreifende Element 100 ist
mit einem einstückig
mit dem Steuerschieber 64 ausgebildeten komplementären umgriffenen
Element 102 in Eingriff bringbar.
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Es
sei also darauf hingewiesen, dass das umgreifende Element 100 zur
Drehfixierung des Steuerschiebers 64 über die die Gehäuse 44, 46 begrenzende
Wand mit dem Gehäuse 22 einstückig ausgebildet
ist.
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In
den 9 und 10 sind die Elemente der kinematischen
Kette, die die Antriebswelle 28 zur Steuerung der Rotation
mit dem Rotations-Steuerglied 36 verbindet,
detaillierter dargestellt.
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Zu
bemerken ist, dass die Welle 28 zur Steuerung der Rotation
relativ zum Gehäuse 30 des
Motors zur Steuerung der Rotation mittels eines herkömmlichen
Wälzlagers 124 drehbar
geführt
ist. Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass eine herkömmliche
Dichtung 126 radial zwischen der Welle 28 zur
Steuerung der Rotation und dem Gehäuse 30 des Motors
zur Steuerung der Rotation eingesetzt ist (siehe 10).
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Die
der Antriebswelle 28 zur Steuerung der Rotation zugeordneten
Untersetzungsmittel 38 sind in den 9 und 10 im
Detail dargestellt, wobei diese insbesondere einen Planetenradträger P54
für die
Planetenräder 54 aufweisen.
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Nach
der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist der Koppelschieber 68 verschiebbar auf einer Führungswelle 128 gelagert,
deren Achse mit der Drehachse R des Rotations-Steuerglieds 36 zusammenfällt. Die
Führungswelle 128 ist
allerdings getrennt vom Rotations-Steuerglied 36 ausgeführt.
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Die
Führungswelle 128 trägt zur drehbaren Führung und
zum Zentrieren der verschiedenen Elemente der in den 9 und 10 dargestellten
kinematischen Kette bei. Somit trägt die Führungswelle 128 zum
Zentrieren des Planetenradträgers
P54 und zur drehbaren Führung
des Rotations-Steuerglieds 36 bei.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das Rotations-Steuerglied 36 insgesamt
die Form einer Trommel aufweist, welche eine Aufnahme für den Koppelschieber 68 und
die Führungswelle 128 begrenzt.
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Vorzugsweise
ist der Abtriebskranz 52 zur Steuerung der Rotation über herkömmliche
Mittel 130 zur Drehmomentbegrenzung mit dem Rotations-Steuerglied 36 verbunden.
Diese Mittel 130 umfassen beispielsweise ein ringförmiges gewelltes
Federstahlband, das radial zwischen einem den Abtriebskranz 52 verlängernden
axialen Mantel 132 und dem Rotations-Steuerglied 36 eingesetzt
ist.
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In
der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
bildet der Schlüssel 108 die
ersten Kopplungsmittel 66, welche das Rotations-Steuerglied 36 mit
dem doppelten Steuernocken 24 drehbar verbinden und dabei
gleichzeitig die Verschiebung dieses doppelten Steuernockens 24 zulassen.
Der Schlüssel 108 ist
nämlich
einstückig
mit dem Rotations-Steuerglied 36 ausgebildet. Weiterhin
wirkt der doppelte Steuernocken 24 nach Art eines Keils
mit dem Schlüssel 108 zusammen,
so dass einerseits der doppelte Steuernocken 24 mit dem
Rotations-Steuerglied 36 und andererseits der Schlüssel 108 mit
dem Koppelschieber 68 drehverbunden sind.
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In
den 11 bis 12 wurden
die Elemente der kinematischen Kette, die die Antriebswelle 32 zur
Steuerung der Verschiebung mit dem Verschiebungs-Steuerglied 40 verbindet,
detaillierter dargestellt.
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Zu
bemerken ist, dass die Welle 32 zur Steuerung der Verschiebung
im Verhältnis
zum Gehäuse 34 des
Motors zur Steuerung der Verschiebung mittels eines herkömmlichen
Wälzlagers 134 drehbar geführt ist.
Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass eine herkömmliche
Dichtung 136 radial zwischen der Welle 32 zur
Steuerung der Verschiebung und dem Gehäuse 34 des Motors
zur Steuerung der Verschiebung eingesetzt ist (siehe 12).
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Die
der Welle 32 zur Steuerung der Verschiebung zugeordneten
Untersetzungsmittel 42 sind im Detail in den 11 und 12 dargestellt,
wobei diese insbesondere einen Planetenradträger P62 für die Planetenräder 62 zeigen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das Verschiebungs-Steuerglied 40 insgesamt
die Form einer Trommel aufweist.
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Vorzugsweise
ist der Abtriebskranz 60 zur Steuerung der Verschiebung
mit dem Verschiebungs-Steuerglied 40 über herkömmliche Mittel 138 zur
Drehmomentbegrenzung verbunden. Diese Mittel 138 umfassen
beispielsweise ein ringförmiges
gewelltes Federstahlband, das radial zwischen einem den Abtriebskranz 60 verlängernden
axialen Mantel 140 und dem Verschiebungs-Steuerglied 40 eingesetzt
ist.
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Vorzugsweise
ist auch der Radius der Außenkontur
des Verschiebungs-Steuerglieds 40 im Wesentlichen kleiner
oder gleich dem Radius der Außenkontur
des Abtriebskranzes 60 zur Steuerung der Verschiebung.
In dem in 2 dargestellten Beispiel fluchtet
die Außenkontur
des Verschiebungs-Steuerglieds 40 im Wesentlichen mit der
Außenkontur
des Abtriebskranzes 60 zur Steuerung der Verschiebung.
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Somit
ist die spiralförmige
Nut 88, die in dem insgesamt die Form einer Trommel mit
einem verhältnismäßig großen Durchmesser
aufweisenden Verschiebungs-Steuerglied 40 eingebracht ist,
nur leicht geneigt, wodurch das Zusammenwirken mit dem Rollstein 90 optimiert
wird. Außerdem,
liegt der Rollstein 90, aufgrund der Tatsache, dass die
spiralförmige
Nut 88 in einer Trommel mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser eingebracht
ist, in relativer Nähe
zur Achse R, so dass das Vorstehen des Rollsteins 90 im
Verhältnis
zu dieser Achse R begrenzt wird.
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Das
insgesamt die Form einer Trommel aufweisende Glied 40 begrenzt
eine Aufnahme für
Führungs-
und Zentriermittel zur Führung
und Zentrierung verschiedener in den 11 und 12 dargestellten
Elemente der kinematischen Kette. Diese Führungs- und Zentriermittel
umfassen insbesondere eine Welle 142, deren Achse mit der
Drehachse T des Verschiebungs-Steuerglieds 40 zusammenfällt, und
ein herkömmliches
Wälzlager 144,
das radial zwischen der Welle 142 und einem den Abtriebskranz 60 verlängernden
axialen Mantel 140 eingesetzt ist. Die Welle 142 trägt dazu
bei, den Planetenradträger
P62 zu zentrieren. Das Wälzlager 144 trägt somit
dazu bei, den Abtriebskranz 60 drehbar zu führen.
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In
der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
umfassen die zweiten Kopplungsmittel 78 – welche
den Steuerschieber 64 mit dem doppelten Steuernocken 24 verschiebbar
verbinden und dabei die Rotation dieses Nockens 24 unabhängig vom Steuerschieber 64 zulassen – einen
Koppelbolzen 146, der an dem Steuerschieber 64 angebracht
ist.
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Der
Koppelbolzen 146 ist mit einer im Koppelschieber 68 eingebrachten
Nut 148 in Eingriff bringbar. Diese Kopplungsnut 148 erstreckt
sich im Wesentlichen quer zur Stützwelle 122,
so dass der Koppelschieber 68 um die Achse R geschwenkt
werden kann, ohne dabei den Koppelbolzen 146 und den Steuerschieber 64 mitzunehmen
(siehe 6 und 11).
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In
einer Variante kann der Koppelbolzen 146 am Koppelschieber 68 angebracht
sein, wobei dann die Kopplungsnut 148 in dem Steuerschieber 64 eingebracht
ist.