JP4301572B2 - 操作装置 - Google Patents
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Description
伝動装置及び又はクラッチの自動化された操作を目的とした前記操作装置は、快適な切換過程及び又はクラッチ過程に対する利点をもたらすものであり、このような切換過程及び又はクラッチ過程は自動車、例えば特に乗用車若しくはトラックの運転者によって導入され、若しくは補足されたプログラムによって自動的に運転条件に基づき導入される。
このような操作装置は、変速装置の切換過程及び選択過程の自動化された操作のために公知である。
特に切換及び選択操作を自動化する操作装置は、切換装置に対しても選択装置に対してもそれぞれ1つのアクター、例えば液力シリンダを有しており、従って切換装置若しくは選択装置内での操作が互いに個別に行われる。さらに自動化された切換においては、クラッチの操作のための別のアクターが必要であり、このことは各操作ファンクション(Betaetigungsfunktion)に対して固有のアクターを必要とする。
伝動装置の意図的な制御(gezielte Ansteuerung)のために有利には、伝動装置の伝達段(Uebersetzungsstufe)の自動化された切換過程に際して、保護ファンクション(Schutzfunktion)が考慮される。このようなファンクションは例えば、操作エラーの発生した場合に伝動装置及び又は操作装置を損傷から保護する。本発明は古いドイツ連邦共和国特許出願第19609924号に関連している。
変速装置及び又はクラッチの操作を自動化するための操作装置は、さらにドイツ連邦共和国特許出願第19609924号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願第19622643号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願第19622641号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願第19613528号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願第19616055号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願第19611147号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願第19621106号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願第19624008号明細書等にも記載してある。
本発明の課題は、冒頭に述べた駆動系を改善して、わずかな構成スペースしか必要とせず、簡単かつ安価に製造できるようにすることである。
前記課題を解決するために本発明では、冒頭に述べた駆動系において、第1乃至第3の操作手段のうちの2つの操作手段を作動させるようになっており、かつ前記別のアクチュエータが前記第1乃至第3の操作手段のうちの残りの操作手段を作動するようになっている。
本発明の種々の実施態様を従属請求項に記載してある。
次に本発明を実施例に基づき説明する。
図1は本発明に基づく装置の断面図、
図2a乃至図2cはアクターの断面図、
図3はギヤシフトゲートを示す図、
図4は操作距離のファンクション(Funktoin)としてのクラッチ及び伝動装置の制御の概略図、
図5a及び図5bは操作距離のファンクションとしてのクラッチ及び伝動装置の制御の概略図、
図6は本発明に基づく装置の断面図、
図7は本発明に基づく装置の断面図、
図8はアクター操作のファンクションとしてのクラッチ及び伝動装置の操作ファンクションの概略図、
図9はアクター操作のファンクションとしてのクラッチ及び伝動装置の操作ファンクションの概略図、
図10は操作装置及び伝動装置及びトルク伝達機構の断面図、
図10aは図10の部分図、
図11は操作装置及び伝動装置及びトルク伝達機構の断面図、
図11aは図11の部分図、
図12aは操作装置概略図、
図12bは図12aの断面図、
図13aは操作装置の概略図、
図13bは操作装置の概略図、
図13cは操作装置の概略図、
図13dは操作装置の概略図、
図13eは操作装置の概略図、
図13fは操作装置の概略図、
図14aは操作装置を備えた伝動装置の縦断面図、
図14bは操作装置を備えた伝動装置の横断面図、
図15はダイヤグラム、
図16a乃至図16cはブロック回路図、
図17a乃至図17dはギヤシフトゲートの平面図、
図18はダイヤグラム、
図19は伝動装置の部分図、
図20aはギヤシフトゲートの平面図、
図20bは伝動装置のエレメントの概略図、
図20cは伝動装置のエレメントの概略図、
図21aはギヤシフトゲートの平面図、
図21bは伝動装置のエレメントの概略図、
図21cは伝動装置のエレメントの概略図、
図22a乃至図25bはダイヤグラム、
図26は操作装置の側面図、
図27は操作装置の横断面図、
図28は操作装置の側面図、
図29は操作装置の断面図、
図30は操作装置の断面図、及び
図31は操作装置の断面図である。
図1は、一次側の慣性質量(Schwungmasse)2及び二次側の慣性質量3、並びに伝達経路(Kraftfluss)で一次側の慣性質量と二次側の慣性質量との間に配置されたトーション振動減衰器4を備えた複数構造のはずみ車(Schwungrad)1を示している。はずみ車の二次側3に、クラッチ(Kupplung)5、例えば摩擦クラッチ(Reibungskupplung)が皿ばね6、圧力プレート7及び、摩擦ライニング9付きのクラッチ円板8と一緒に回動不能に、配置され、例えばリベット固定され、若しくはねじ固定され、若しくは溶接固定されている。
例えば内燃機関によって入力側に生じるトルクは、伝達経路で分割されたはずみ車の一次側からトーション振動減衰器4を介して二次側のはずみ車3並びに、クラッチの圧力プレート7に導かれ、この場合、摩擦接触する摩擦ライニング9がトルクを、クラッチ円板8を介して後置の伝動装置の入力部分12、例えば伝動入力軸に伝達する。
皿ばねがトルク伝達機構によって伝達可能なトルクの接続(Einruecken)若しくは遮断(Ausruecken)或いは制御のために皿ばね舌片の領域(Bereich)で軸線方向に負荷され、その結果、圧力プレート7が摩擦ライニング9から離れて、摩擦ライニングを解放する。皿ばね舌片13は半径方向内側の領域(Bereich)で解除支承部(Ausruecklager)14によって負荷され、解除支承部は解除フォーク15によって操作される。解除フォーク15は支承箇所16に傾倒可能若しくは旋回可能に支承されて、解除支承部14を負荷するようになっていて、領域(Bereich)17でアクター(Aktor)20を用いて操作され若しくは制御される。
アクター20は電動モータ21及びウオーム歯車伝動装置を有しており、ウオーム歯車伝動装置はウオーム及びウオーム歯車22を備えており、この場合にカム円板23がウオーム歯車22に対して同軸的に配置されている。ウオーム歯車22とカム円板23とは一体的に構成されていてよく、この場合、半径方向内側の領域に軸24のための受容領域(Aufnahmebereich)が設けられている。
解除フォーク15は領域17に受容領域を有しており、該受容領域がピン25に結合されており、ピンがカム円板23に向けて負荷されている。カム円板23に向けての解除フォークの負荷は皿ばね6の皿ばね応力に基づき行われる。ピン25は解除フォークの端部領域17にリベット固定、溶接、かしめ固定、若しくは接着されていてよく、若しくは端部領域と一体的に構成されていてよく、この場合、ピンの接触領域でカム円板に滑り材料から成る被覆若しくはカバーが設けられていてよい。
ウオーム歯車22がカム円板23と一体的に構成されていてよく、若しくは両方の構成部分が互いに結合されている。この場合、特に有利にはウオーム歯車22はカム円板と一体的にプラスチック部分として、特に射出成形部分として構成されている。ウオーム歯車が金属から製造されていて、かつカム円板23が金属若しくはプラスチックから製造されていても有利である。
電動モータ21を備えたアクター20が伝動装置鐘形ケーシング(Getriebeglocke)の外側に配置されていてよく、この場合にメカニズム(Mechanik)が開口を介して伝動装置鐘形ケーシングの室内に係合して、クラッチも切換・軸/選択・軸も制御する。アクターの伝達装置が同じく伝動装置鐘形ケーシングの外側に配置されていてよく、この場合、解除フォーク及び又は切換・軸/選択・軸の制御がそれぞれロッド(Gestaenge)を介して行われる。
さらに図1には伝動装置の切換・軸/選択・軸、即ち切換ロッド30を示してあり、切換ロッドが軸線方向で前の領域31aに歯31を有しており、該歯につめ32の対向歯(Gegenverzahnung)が係合しており、該つめはマルタステップ機構伝動装置(Malteserschrittwerksgetriebe)若しくはカム円板を介して切換・軸/選択・軸30の軸線方向の調節を生ぜしめる。
図2a乃至図2cは本発明に基づく操作装置の断面を示しており、この場合、電動モータ21、モータ軸40及びウオーム41が示してある。さらに電動モータ21のモータ軸40の軸受42が存在している。ウオーム歯車22がウオーム41と噛み合っていて、軸24によって回転可能に支承されている。
軸24を中心として回転可能に支承されたカム円板23は、半径の減少された領域23a、並びに半径の増大された領域23bを有している。領域23a,23b間で半径はほぼ連続的に増大している。
本発明の別の構成ではカム円板23が領域23a,23b間に半径のコンスタントな領域を有していてよい。このような領域は例えば伝動装置の中立段で必要とされてよい。
解除フォーク15に取り付けられていてかつ場合によっては被覆層26を備えているピン25は、図2aに示してあるようにカム円板23に対して負荷されている。図2aでは、ピン25はカム円板23の領域23aに接触している。カム円板の該領域23aにおいてクラッチの押圧状態で、クラッチは接続されている。クラッチの引っ張られた状態では機構が強制案内と一緒に利用可能である。
同時に図2aに示してあるピン45はカム円板23若しくはウオーム歯車22に回動不能に結合されている。該ピン45はカム円板の回動に際して旋回アーム47のつめ46内に係合するようになっており、この場合、旋回アーム若しくは揺り腕47は旋回軸48を中心として旋回可能に配置されている。揺り腕47の下側の縁部領域に歯49を配置して、若しくは形成してあり、該歯が切換・軸若しくは選択・軸51の歯50に係合している。旋回軸48を中心とした揺り腕47の旋回に際して、同時に切換軸(ロッド)51が軸線方向に運動させられる。
揺り腕47はマルタステップ機構伝動装置の簡単な形を成しており、該マルタステップ機構伝動装置にはもっぱら1つのつめ若しくは開口しか設けられていない。ピン45はつめ46内に係合して、つめ若しくは揺り腕47を回動させて、つめから再び外れる。
図2aの揺り腕47の位置は、伝動装置の1つの切換路(Schaltgasse)内の切換ロッド51の終端位置に対応している。図2bは図2aと比較してカム円板若しくはウオーム歯車22,23の所定の角度だけ回動させられた位置を示しており、ピン25が最大の半径の領域23bと接触しており、これによって生ぜしめられた解除フォークの旋回に基づきクラッチが開かれている。さらにピン45が揺り腕47のつめ46内に係合しはじめる。揺り腕47並びに切換軸51の位置は図2aと比較してほぼ変化していない。
図2cは、図2bに対してさらに所定の角度だけ回動させられたカム円板23若しくはウオーム歯車22を示している。クラッチがさらに外され、このことはピン25がカム円板を大きな半径の領域23bで負荷して、ひいては解除フォークがクラッチを外す位置に保たれることによってわかる。ピン45を備えたカム円板の回動がつめ46及び揺り腕47の旋回を生ぜしめ、その結果、伝動装置の切換ロッド51が歯49,50を介して軸線方向に移動させられて、切換ロッドが図2cの第2の終端位置にある。切換ロッドの図2a若しくは図2bの位置が例えば第1のギヤ(Gang)の1つの位置に対応しており、切替ロッドの図2cの位置が第2のギヤの1つの位置に対応している。
図2cから出発して、カム円板23の、回転軸24を中心とした逆時計回り方向の回動が再び摩擦クラッチの閉鎖若しくは接続を生ぜしめ、この場合、切換運動は行われない。
図3は変速装置のギヤシフトゲート(Schaltkulisse)を示しており、切換路50a,50b,50cが選択行程(Waehlwege)51a,51bによって互いに接続されている。ギヤ1,3,5が切換路内で前に位置し、ギヤ2,4,Rが切換路内で後に位置しており、選択行程の中間領域に中立領域(Neutralbereich)が配置されている。
図4はアクター、若しくは変速装置の操作のための装置及びクラッチの、例えば図1乃至図2cに基づく経過を示している。アクターの操作行程(Betaetigungsweg)にわたって、クラッチの位置若しくは接続点、並びにギヤシフトゲートの切換路内での切換軸/選択軸の位置が概略的に示してある。特性線(Kurve)60がクラッチの状態を示しており、この場合、アクター61の操作行程若しくは操作位置においてクラッチが閉じられて、即ち接続されている。操作行程61から操作行程62へのアクターの操作に際して、クラッチが実施例に応じて特性線60の経過に基づき遮断される。さらに変化例が特性線60a若しくは60bに応じて実施されてよい。さらに操作行程のファンクション(Funktoin)としての別の解除ファンクション(Ausrueckfunktion)も可能である。
位置62から位置63へ、特に位置68までの操作行程にわたるアクターの操作に際しては、クラッチの解除状態の変化は行われず、この場合、位置68から位置69までの領域でクラッチが特性線経過60,60a,60b若しくは別の特性線経過に応じて再び接続される。
特性線70は例えば、変速装置のギヤシフトゲートの切換路50a乃至50c内での切換ロッドの位置の経過を示しており、この場合、位置の値71が第2、第4若しくは後進ギヤ(2,4,R)に対応し、位置72が中立領域に応答し、位置73がギヤ1,3,若しくは5に相応する位置に対応している。
位置61から63の領域におけるアクターの操作に際して、ギヤ2,4,Rの領域の切換が行われる。操作行程63から64の領域では、切換ロッド51が運動させられて、中立の領域に位置する。位置64とほぼ位置66との間の操作行程で、及び位置66と67との間の操作行程に際して切換ロッドがギヤ1,3,5の方向に運動させられる。位置67からの操作行程に際してギヤ1,3,5の1つのギヤが接続される。
図4は位置62と63との間の領域で、クラッチを既に完全に遮断していて、かつ切換過程をまだ導入していない1つの操作行程を示している。
図5は図4のダイヤグラムの一部分を示しており、この場合、下側の区分にクラッチの接続状態と遮断状態との間の操作行程が示してあり、上側のダイヤグラムにギヤシフトゲートの切換路内での切換距離の位置が示してある。位置80と位置81との間でクラッチが接続されており、この場合、クラッチの接続状態を表す特性線90は同じレベルにある。位置81で遮断過程が開始され、位置82で終えられ、位置82の特性線90が操作行程のファンクションとして同じレベルに保たれる。切換過程若しくは切換距離を表す特性線90は時点80から時点82までギヤ2,4,Rの領域にあり、位置82における操作行程で切換過程が導入され、該切換過程は位置83では中立領域にある。時点82では遮断過程(Ausrueckvorgang)が終えられていて、切換過程(Schaltvorgang)も導入され、若しくは開始される。従って図5aでは、図4の操作と比較可能な操作が実施され、この場合、図4で間隔を置かれた位置62と63とが図5aでは1つの位置、例えば位置82に重なっている。
図5bは図4及び図5bに相応する操作特性を示しており、この場合、クラッチが位置84と85との間の領域で接続されていて、位置85と86との間の領域で遮断され、位置86からクラッチは完全に遮断される。切換過程は位置87で導入され、位置88で終わってまず中立の領域にある。図5bでは明らかに、位置87が位置86の前に達せられ、従ってクラッチを完全に遮断しておく前に、切換過程が導入され若しくは開始される。
図5a及び図5bはそれぞれ、切換過程及びクラッチ操作過程の操作の一部分のみを示しており、切換過程の終了に際及びクラッチ操作過程の終了の際の動作は図4、図5a若しくは図5bに対応して制御される。
実施例のウオーム歯車22とカム円板23との間の回動不能な結合によって電動モータ21の制御に基づきクラッチがカム円板を介して制御され、切換運動がピン45及び揺り腕47を介して制御される。ピン45とカム円板23との間の相対的な位置及び構成が、クラッチ・操作過程の相互関係、即ち操作行程と接続状態との間のファンクションを規定し、操作行程のファンクションとしての切換過程をも規定する。アクターの構成に応じて、制御が図4、図5a若しくは図5bの操作行程のファンクションとして実施可能であり、この場合、構成によってクラッチ操作及び切換操作のファンクションが操作過程のファンクションとして規定されている。
図1及び図2a乃至図2cの構成に応じて、揺り腕47及びピン45、例えばマルタステップ機構伝動装置を介してギヤシフトゲート内の選択行程も操作され、若しくは制御される。それに従ってアクターによるクラッチ及び選択行程の操作に際して例えば切換ロッド51が周方向で回動させられ、若しくは操作され、この場合、軸線方向、即ち切換方向での操作は選択行程の制御に無関係である。
図6は、クラッチの操作のため及び切換過程(Schaltvorgang)の操作のためのアクター100、並びに選択過程(Waehlvorgang)の操作のための別のアクターの平面を示している。電動モータ110のモータ出力軸がウオーム111を駆動し、ウオーム111がウオーム歯車112を駆動する。ウオーム歯車112がカム円板113に回動不能に結合され、若しくは一体的に形成されており、この場合、ウオーム歯車112及びカム円板113が軸114を用いて回転可能に支承されている。点115aの箇所で旋回可能に支承されてクラッチの解除支承部を操作する解除フォーク115が、ピン116を介してカム円板に対して負荷されており、この場合、皿ばねが負荷を生ぜしめる。
カム円板の回転が解除フォーク115の旋回運動を生ぜしめ、該旋回運動がクラッチを接続及び遮断する。
さらに、揺り腕117の傾倒運動(Verkippung)が図1、図2a乃至図2cの実施例におけるように切換ロッド118の軸線方向の運動を生ぜしめ、この場合、ギヤシフトゲートの切換路内の切換過程が制御される。図6に示す別のアクター101は選択過程の制御を行うようになっていて、電動モータ120を有しており、電動モータがモータ出力軸121及びねじスリーブ122を備えており、モータ出力軸の回転によってねじスリーブ122が軸線方向に移動させられ、操作エレメント123が切換ロッドに対して同軸的に回転可能に操作される。操作エレメント123の回転によって、選択過程が切換ロッドの回転の形で行われる。
図6に示す実施例のアクター100は操作に際してまずクラッチを遮断して、次いで中立領域への切換過程を行い、その後でアクター101を用いて切換路が選択過程によって交換され、次いで切り換えるべきギヤへの別の切換過程が接続され、次いでクラッチが再び閉じられる。
アクター機構は2つのアクターから成っており、この場合、1つのアクターが切換ファンクション(Schaltfunktion)及び接続ファンクション(Kuppelfunktion)を行い、別のアクターが選択ファンクション(Waehlfunktion)を行う。このような配置はシーケンシャルな操作なしに自動化された切換及び接続過程(Kuppelvorgang)を行い、即ち常に、目下切り換えられているギヤから任意の次のギヤへの接続が可能である。
図6のアクター機構若しくは操作装置は、伝動装置鐘形ケーシング内に若しくは伝動装置鐘形ケーシング外に配置され得る。このような操作装置は従来の手動変速装置に接続されてよく、その結果、選択レバーを用いた手動の選択/切換運動毎のギヤ選択が省略される。
図7はシーケンシャルな形式の選択及び切換行程の操作のための操作装置を示している。電動モータ200が軸201を介してウオーム202を駆動し、ウオームがウオーム歯車203に噛み合っていて、回転運動を生ぜしめ、この場合、ウオーム歯車伝動装置はモータの回転運動を減速する。ウオーム歯車203に対して同軸的にカム円板204が配置されており、ウオーム歯車203及びカム円板204が軸205を中心として回転する。カム円板204が最小の半径の領域204a及び最大の半径の領域204bを有しており、該領域204a,204bはこの実施例では互いに相対している。例えば最小の半径の2つ若しくは複数の領域及び最大の半径の2つ若しくは複数の領域を有するカム円板が設けられてもよい。さらに、軸線方向に突出したピン206がカム円板204に回動不能に配置されている。この装置はさらに、係止箇所208若しくは開口の備えられたプレート(Scheibe)によって形成されたマルタステップ機構伝動装置207を有しており、ピン206が係止箇所208内に係合する。軸205を中心としたカム円板の回転に際して、プレート207が軸209を中心として回転させられて、ピン206が係止箇所208内に係合する。
軸線方向に向けられたピン206を備えたカム円板の回転運動に際して、プレート207がさらに回動させられて、ピン206が係止箇所208から外れる。カム円板の引き続く回動に際して、プレート207はピン206が次の係止箇所に係合するまで停止している。カム円板及びマルタステップ機構伝動装置の構成に基づき、プレート207はカム円板の回転毎にそれぞれ2つの係止箇所間の角度だけ、即ちこの実施例ではそれぞれ90度だけ回動する。相応に、マルタステップ機構伝動装置のプレート207並びにカム円板を介して切換運動若しくは選択運動が制御され、変速装置のシーケンシャルな操作が可能である。
ウオーム歯車203の1回の回転に際してカム円板が同じく軸205を中心として1回回転する。これによって、カム円板の輪郭に枢着されたレバーが往復のピッチング運動(Nickbewegung)を行う。同時に円板207が80°だけさらに回動させられる。
変速装置の切換軸/選択軸210は周方向でレバー211を介して回動させられ、軸線方向でレバー212を操作される。レバー211を介した切換軸/選択軸の回動は、レバー211の領域(Bereich)213とカム円板204との接触箇所を介して行われ、この場合、レバー211の領域213がほぼカム円板204の外縁部に支えられ、若しくは該外縁部を負荷する。カム円板の回転に際して、レバー211の領域213がカム円板の周囲の別の領域に接触し、かつカム円板が位置若しくは角度に関連した半径を有しているので、レバー211がカム円板の角度位置に関連して旋回させられる。
図7の実施例では、滑動可能に若しくは転動可能に構成されている領域213は、カム円板204の1回の回転に際してそれぞれ1回、最小の半径の領域204aに達し、かつ1回、最大の半径の領域204bに達する。
軸線方向でのレバー212による切換軸/選択軸の旋回は、次のような形式で行われ、即ちレバー212が領域215に回転可能に支承されていて、領域216に転動領域(Abwaelzbereich)217を有しており、該転動領域がマルタクロスプレート(Malteserkreuzscheibe)207の軸線方向の行程カムに沿って滑動若しくは転動し、その結果、マルタクロスプレートの回転運動を介して切換軸/選択軸の軸線方向の運動が制御される。
図8は切換軸/選択軸の位置若しくはアクター操作に関連した切換及び選択の際の制御を概略的に示している。特性線250は切換軸/選択軸の選択方向での位置を示しており、この場合、選択ファンクションがそれぞれの切換路(Schaltgasse)1,2,3内への切換軸/選択軸の調節を規定している。
特性線251は切換方向、即ち図3に相応して任意の切換路内で前へギヤ1,3,5の方向、若しくは中央の領域の中立位置、若しくは後へギヤ2,4,Rの方向での切換軸/選択軸の位置を表している。切換位置(Schaltstellung)1は前への切換を表し、切換位置(Schaltstellung)2は後への切換を表している。
特性線251から明らかなように、切換ファンクションは周期的である。切換経過(Schaltverlauf)は、前と後の交互の位置が切換順序に対応している限りにおいて周期的である。これは、中立−ギヤ(前)−中立−ギヤ(後)(同じ切換路内)−中立−中立位置での切換路交換(Gassenwechsel)−の位置順に当たる。
前の切換路1内に配置して入れられている(図3、参照)第1のギヤから出発して、今、カム円板204が運動させられ、その結果、レバー211が運動して、切換軸/選択軸が第1のギヤの位置から切換路1の中立の位置内に達する(図3の特性線50a、参照)。中立の領域(領域253)は、対称的な理由から、第1のギヤから第2のギヤ内への切換過程に際して切換路交換、即ち選択過程が行われていないのに維持される。カム円板204の引き続く回転に際して、レバー211の領域213が最小の半径の領域204a内に達する。同じく第1のギヤから出発して及び、第1のギヤから後進ギヤへの意図的なギヤ交換運動から出発して、カム円板が相応に、第1のギヤから第2のギヤへのギヤ交換と比較して逆の方向に回転する。
第2のギヤから第3のギヤへのギヤ交換は選択過程、即ち切換路の交換を伴っている。
位置254(即ち第2のギヤ)におけるカム円板20の位置は、回転運動によって変えられる。従って、第2のギヤから中立への調節が行われる。中立位置の達成に際してマルタステップ機構装置が回動させられ、かつ領域217に一体成形された軸線方向の行程カムを介してレバー212を用いて切換軸/選択軸210が操作され、切換路が交換され、次いでカム円板240の回転によって第3のギヤが入れられる。
第3のギヤから第4のギヤへのギヤ交換は、第1のギヤから第2のギヤへのギヤ交換に相応している。第4のギヤから第5のギヤへのギヤ交換は、第2のギヤから第3のギヤへのギヤ交換に同じ、若しくはそれぞれ逆方向のギヤ交換に同じである。
切換過程及び選択過程のほかにクラッチをも制御するアクター若しくは変速装置は、特性線250及び251が維持されるように構成されていなければならず、この場合、クラッチファンクション(Kupplungsfunktion)が接続された各ギヤにおける開放−閉鎖を行わねばならない。これによって待機時間が特性線251の尖端の領域(図9の領域300、参照)で必要である。この領域では特性線301のファンクションに応じてクラッチが開かれ若しくは閉じられる。ギヤ交換が導入されると直ちに、クラッチは、アクターが切換軸/選択軸の位置への変化を行う前に開く。
図10は、伝動装置(Getriebe)の操作、例えば自動車(図示せず)の駆動系内のトルク伝達機構及び又は変速装置(Getriebeuebersetzung)の切換及び又は選択のための操作装置を示している。
図10はトルク伝達機構401並びに変速装置402の操作の制御のための操作装置400を示している。トルク伝達機構401はこの実施例では摩擦ライニング404を備えたクラッチ板403を有する摩擦クラッチとして構成されており、該クラッチはさらに圧力プレート405、クラッチカバー406並びに、皿ばね407のような蓄力器を有している。解除支承部(Ausruecklager)408のような操作エレメントを用いて、クラッチ401のようなトルク伝達系の接続及び又は遮断のための皿ばね409が操作される。クラッチ401ははずみ車410に取り付けられており、はずみ車は駆動側で例えば内燃機関のクランク軸に作用結合されている。はずみ車410は一体のはずみ車として構成されていてよく、若しくは図10に示してあるように複数構造のはずみ車として構成されていてよい。クラッチは電磁クラッチ若しくは別のクラッチとして構成されていてよい。
複数構造のはずみ車は、一次慣性質量411を有しており、該一次慣性質量は取り付け手段412を用いて例えば、内燃機関のクランク軸に回動不能に取り付けられている。一次慣性質量411は室413を有しており、該室内に蓄力器414が周方向に向けて受容されている。蓄力器間にフランジ415を係合させてあり、該フランジが取り付け手段417を用いて二次慣性質量416に回動不能に結合されている。一次はずみ車411から出発して、トルクが蓄力器414を介してフランジ415及び二次はずみ車416若しくは二次慣性質量416に伝達され、そこからトルクがクラッチを介して変速装置入力軸420に伝達される。二質量はずみ車(Zweimassenschwungrad)は支承部421を有しており、該支承部は両方の慣性質量を少なくとも制限された角度範囲にわたって周方向に互いに運動可能にではあるが、軸線方向で不動に支承している。蓄力器414は空間領域(Raumbereich)413内に受容されており、この場合、蓄力器が空間領域内に潤滑剤によって潤滑して受容されていてよい。さらに、ねじり振動減衰装置422が設けられていてよい。
変速装置は部分的に示してあり、変速装置入力軸420がギヤ段歯車430,431,432,433に結合可能であり、該ギヤ段歯車は変速装置出力軸の図示してない歯車に結合されている。さらに切換スリーブ434,435が軸線方向で移動可能であり、ギヤ段歯車と変速装置入力軸との間の相対回動不能な結合、並びに同期を生ぜしめる。
スライドスリーブ若しくは切換スリーブが切換フォーク436,437によって軸線方向に移動可能であり、切換フォークが軸線方向に移動可能に案内438を用いて案内ロッド439に支承されている。
図10から明らかなように、切換スリーブ435が静止位置から左側へ移動させられており、切換スリーブ434が静止位置に配置されている。これによって、切換スリーブ435が変速装置入力軸420とギヤ段歯車432との間の相対回動不能な結合を生ぜしめており、この場合、ギヤ段歯車430,431,433は変速装置入力軸に回動不能には結合されていない。
操作装置400は駆動ユニット、例えば電動モータ450を有しており、電動モータは駆動軸451を用いて歯車452を駆動する。歯車452は解除支承部機構の外側リング453の歯に係合している。外側リング453はクラッチのカバー406にリング454を用いて軸線方向で固定されている。解除支承部機構の内側リング455が解除支承部408を保持している。内側リング455は転がり部材456を介して外側リング453に結合してあり、外側リング453に対する内側リング455の相対的な回動に際して、内側リングが軸線方向に移動可能である。内側リング(エレメント)455の移動は、内側リング455と外側リング453との間の傾斜面に基づき行われ、この場合、内側リング455がほぼ回動不能に配置されている。これによって、外側リングの回動に際して内側リングの軸線方向の移動が意図的に制御され、その結果、トルク伝達機構が意図的に操作される。
図10aは解除支承部408の制御部(Ansteuerung)を拡大して示しており、この場合さらに、軸線方向に移動可能なエレメント460を示してあり、該エレメントは例えば電動モータ若しくは電磁石461,462を用いて移動可能である。電磁石461,462の意図的な制御によって、解除支承部が軸線方向に負荷され、これによってクラッチは外側リング453が回動させられ、該回動に基づいてはクラッチの遮断が行われていないのにも拘わらず解除されたままである。内側リング455と解除支承部408との間に転がり部材463が配置されている。
軸受464が変速装置入力軸420をケーシング465に対して支承している。図10にはさらに軸470を示してあり、該軸は軸受471を介してケーシング465内に回転可能に支承されている。軸470は歯車472を用いて駆動され、この場合、歯車472は外側リング453の歯とかみ合っている。従って、電動モータ450及び歯車452によって外側リング(歯車)453を介して軸470が駆動される。軸470は溝473,474を有しており、該溝内に切換フォーク437,436の付加部475,476が係合している。溝の、軸470の周方向の形に基づき、軸の回転に際して切換フォークの軸線方向の移動が行われる。
電動モータ450の制御に基づき、シーケンシャルな順序でトルク伝達機構並びに変速装置が操作され、この場合、それぞれまずトルク伝達機構が開かれ、次いで1つのギヤが外され、変速装置が中立位置にあり、次いで1つのギヤが入れられ、その後にトルク伝達機構が再び閉じられる。さらに、ギヤを外す過程とギヤを入れる過程との間でクラッチが閉じられ、かつ開かれる。変速装置のギヤはシーケンシャルな順序1−2−3−4−5−R若しくはR−1−2−3−4−5で切り換えられる。
電磁石のような補助アクター460乃至462を用いて、複数のギヤに亙る切換過程に際してクラッチの中間時点の閉鎖及び開放が防止され、この場合、第5のギヤから第1のギヤへの切換過程に際してクラッチがまず開かれ、次いで第5のギヤから第4、第3及び第2のギヤを介して第1のギヤへの切換が行われ、次いでクラッチが場合によって閉じられる。シーケンシャルな切換過程中のクラッチの中間時点の開放のための補助アクターは電磁的に操作可能なアクターとして若しくは電動モータで操作可能なアクターとして構成されていてよい。
切換軸470の溝473,474は、第1のギヤから第2のギヤ若しくは中立領域への切換フォークの切換が行われるように構成されている。このことは、切換フォーク毎に、2つのギヤ段歯車の1つの切換を可能にする1つの溝が設けられていることを意味する。
図11はトルク伝達機構501及び又は変速装置502の操作のための操作機構500を示している。該変速装置はギヤ段歯車503a,503b,503c,503dを有しており、ギヤ段歯車はスライドスリーブ505a,505bを用いて変速装置入力軸510に作用結合される。この場合、スライドスリーブ505a,505bは切換フォーク504a,504bを用いて軸線方向に操作される。この操作は、切換ロッド506を介して行われ、切換ロッドは例えばアクター507によって力を負荷されるようになっており、アクターが制御ユニット508によって制御されるようになっている。アクター507は駆動ユニット、例えば電動モータを含んでおり、この場合、変速装置がアクター内に設けられていてよい。トルク伝達機構の制御が、図10で既に述べたように解除支承部520の機構を介して行われる。
図11aに機構520が拡大して示してあり、この場合、外側リング521が転がり部材522及び傾斜面を介して内側リング523に作用結合されている。外側リング521はトルク伝達機構のカバー524に軸線方向不動に、しかしながら回動可能に支承されている。内側リング523は解除支承部と一緒に、トルク伝達機構の蓄力器の皿ばね525を負荷するように配置されている。外側リング521はピン526を有しており、ピンは切換ロッド506の溝527内に係合している。
溝527は、リング521の周方向の回転が軸園方向の切換ロッド506の操作に際して行われ、トルク伝達機構の意図的な接続及び又は遮断が切換過程の前及び後で行われるように構成されている。溝527は軸線方向成分及び周方向成分を有している。
図12aはトルク伝達機構601及び変速装置の操作のための操作装置600を示している。トルク伝達機構601はクラッチカバー602、蓄力器603、圧力プレート604、並びにクラッチプレート605を有している。クラッチ601ははずみ車606に回動不能に結合されており、この場合、はずみ車606が内燃機関の駆動部、例えばクランク軸に結合されている。クラッチは解除支承部607を用いて操作され、解除支承部607がクラッチの皿ばね603を接続及び又は遮断のために負荷する。解除支承部607は解除レバー608を用いて操作され、解除レバーは半径方向内側の領域で解除支承部607に支えられている。解除レバー608は領域609に旋回可能に支承されている。さらに、解除レバー608がクラッチから離れた端部領域610でカム成形部(Kurvenprofil)611を負荷しており、カム成形部はエレメント612の領域に配置されている。負荷可能なカム成形部611は周方向のファンクション(Funktoin)として軸線方向で調節されており、その結果、エレメント612の回転に際して負荷点(Beaufschlagungspunkt)の軸線方向の移動が行われる。これによって、旋回支承部609の領域でのレバー608の旋回が行われ、その結果、クラッチの操作が、例えば接続及び又は遮断のために行われる。
カム成形部611を備えたエレメントの回転が、駆動ユニット613、例えば電動モータによって行われる。
電動モータが制御ユニット614によって制御される。さらに、第2のアクター615、例えば補助アクターを設けてあり、該アクターが遮断されたクラッチを負荷し、固定し、若しくはロックして、クラッチがカム成形部によるアクター600の戻し操作にもかかわらず遮断されたままである。アクター600がクラッチを接続のために操作して、アクター615が意図的に制御された運転時点で遮断されたクラッチをロックする。
アクター615は信号導線616によって制御ユニット614に接続されており、制御ユニット614は信号導線617を介して電動モータに接続されている。
クラッチを意図的に開いておくための補助アクター615は、例えば電磁石及びこれによって制御可能な係止装置若しくは電動モータ及び相応の係止装置から構成されてよい。
さらに、アクター600はロール状のエレメント620を有しており、該エレメントは外周621に回転角のファンクション(Funktion)として軸線方向で変化する溝622を有している。溝622内にはピン623を係合させてあり、該ピンが変速装置の操作エレメント624に作用結合されている。操作エレメント624は溝722のモジュレーション(Modulation)及びピンの係合によって軸線方向に運動可能である。エレメント624は変速装置若しくはギヤの操作、例えば切換及び選択のための操作エレメントである。
変速装置が、切換路及び切換路間の選択路を備える拡張された標準的なH・切換シェーマ(H-Schaltschema)を有している場合、エレメント624を用いて軸線方向の操作によって、例えば1つの切換路内での切換が行われる。例えば1つのギヤポジション(Gangposition)から中立ポジションへ若しくは別のギヤポジションへの切換路内での切換が行われ、同じく中立ポジションから1つのギヤポジションへの切換が行われる。
さらに駆動ユニット613は軸625を駆動するようになっており、該軸は外周に半径方向に調節(moduliert)されたカム成形部を有している。
前記カム成形部に1つのエレメント627が支えられている。該エレメントは操作エレメント624にほぼ回動不能に結合されている。カム成形部626の支持領域での支持は、例えばローラ若しくは滑りシュー628を用いて行われる。カム成形部の領域における支持によって、操作エレメント624の回動が行われる。これによって例えば、切換路間で変速装置の1つの選択が行われる。
図12bはカム成形部626を備えた軸625並びにローラ628を備えたレバーの断面を示している。図13a乃至図13fは変速装置及びトルク伝達機構の自動的な操作のための変化例を示している。この場合に有利には、1つのアクターが連結、切換及び選択を自動的に操作する。さらに有利には、1つのアクターが連結及び切換を自動的に操作して、別のアクターが選択を自動的に操作する。さらに有利には、1つのアクターが連結及び選択を自動的に操作して、別のアクターが切換を自動的に操作する。さらに有利には、1つのアクターが切換及び選択を自動的に操作して、別のアクターが連結を自動的に操作する。本発明の別の有利な実施例では、それぞれ1つのアクターが連結、切換及び選択を意図的に制御する。同じく有利には、1つのアクターが連結のために用いられ、かつ別のアクターが連結及び切換のために用いられる。同じく有利な変化例においては、連結及び選択を操作して、別のアクターが切換及び選択を操作する。さらに有利には1つのアクターが連結及び切換を操作して、別のアクターが切換及び選択を操作する。
3つのアクターを使用する場合には、1つのアクター若しくは別のアクターが連結、切換及び又は選択の1つのファンクション(Funktion)より多くのファンクションを操作する。
図13aは、自動化された変速装置及び自動化されたトルク伝達機構の本発明に基づく可能な操作の概略的なブロック図を示している。操作アクター701、例えば駆動ユニット若しくは電動モータから出発して、該操作アクターが出力分配機構を備えた伝動装置702を駆動するようになっており、出力分配機構702の個別の出力系703,704が場合によっては異なる伝達比i1,i2を有していてよい。伝動装置702は例えば多重伝動装置(Ueberlagerungsgetriebe)、例えば遊星歯車装置であってよい。伝動装置の前若しくは後に、場合によってはスイッチ(Schalter)705,706を設けてあり、該スイッチはそれぞれ個別の出力系内に配置されている。スイッチ705,706は、例えばクラッチ若しくはブレーキ若しくは機械的な別のスイッチとして構成されていてよい。両方のスイッチは互いに連結されていて、連結操作が切換及び又は選択過程の操作のために切換を行う場合にロックされるようになっていてよい。同じく、切換及び又は選択過程の操作がクラッチ操作(Kupplungsbetaetigung)のために切換を行う場合にロックされてよい。さらにクラッチ操作のための操作系内に伝動装置707を設けてある場合には、該伝動装置が回転運動から推力運動への変換を行う。このような変換は例えばカム伝動装置、及び又はクランク伝動装置、及び又はスピンドル伝動装置によって行われる。
操作系708はクラッチ操作の制御のために組み込まれている。操作系709は切換及び又は選択過程の制御のために組み込まれており、この場合、切換及び選択過程のコンビネーションがシーケンシャルな形式若しくは非シーケンシャルな形式で行われてよい。切換操作と選択操作との連結が例えば1つの伝動装置を用いて行われてよい。
図13bは図13aに基づく実施例の構造を示しており、この場合、駆動ユニット701は例えば電動モータとして構成されている。駆動ユニットの出力軸が遊星歯車装置712の太陽歯車711を駆動する。遊星歯車713は遊星歯車支持体714を介してエレメント715に作用結合されており、該エレメント715がカム成形部716を有している。
クラッチ717の制御がレバー718を介して行われ、該レバーは半径方向内側の領域でカムプレート716に支えられている。回転角のファンクションとしてのカムプレートのモジュレーションによって、クラッチの意図的な制御、例えば意図的な接続若しくは遮断が行われる。クラッチ若しくはブレーキ706を用いてクラッチ操作が解除されてよい。
遊星歯車装置712の冠状歯車(Hohlrad)720は、歯車段721を介して伝動装置の切換及び又は選択のための被駆動軸722に接続されている。ブレーキ若しくはクラッチ705を用いて切換及び又は選択操作がロック若しくは解除されてよい。
図13cは電動モータのような駆動ユニット740及び伝動装置741を備えた操作装置の構成を示している。伝動装置の後ろに操作分岐(Betaetigungszweig)の分配部を配置してあり、該分配部がクラッチ操作分岐(Kupplungsbetaetigungszweig)742並びに切換及び選択操作分岐(Schalt-und Waehlbetaetgungszweig)743への操作を行う。さらにクラッチ操作分岐742内にスイッチ、例えばブレーキ若しくはクラッチ744を配置してあり、この場合、スイッチの後に伝動装置745が配置されていてよい。伝動装置745は回転運動を軸線方向の運動に移すための伝動装置であってよい。
図13dは図13cの実施例を概略的に示しており、この場合、駆動ユニット740、例えば電動モータが設けられている。駆動ユニットの後に、伝達比iの伝動装置が配置されている。該伝動装置の後に、ロール状の2つのエレメント746,747が駆動系内に配置されており、この場合、ロール状のエレメントはそれぞれ、軸線方向に形成されたモジュレーションを備えた周方向の溝を有している。該溝748,749内に、レバー状のエレメント750,751が係合しており、該エレメントを介して伝動装置の切換過程及び選択過程の操作が制御される。被駆動軸にロール若しくは切換ロール及び又は連結されたカムプレートが取り付けられている。伝動装置出力軸の回転毎に、伝動装置のすべてのギヤが切り換えられ、この場合各切換間にクラッチ操作のための係止領域が設けられてよい。このようなロールの後に、カム成形部753を備えたカム伝動装置752が配置されている。トルク伝達機構、例えばクラッチ754の操作のために、レバー755がカム成形部753の領域に支えられている。レバー755は旋回支承部756の領域で旋回可能である。さらに、レバーは負荷領域757にカム成形部の負荷のために滑り接触部若しくはころがり接触部を有している。カム伝動装置の接続若しくは解除のために、例えばつめ(Klaue)を備えた移動可能なボス758がスイッチ(Schalter)として設けられており、この場合、電磁石759が移動可能なボスを一方でケーシングに不動に接続し、若しくは他方で、駆動ユニットによって駆動可能な連行部材760に回動不能に接続する。
図13eは別の実施例を示しており、この場合、駆動ユニット775が設けられている。駆動ユニットの後に伝達比iの伝動装置776が配置されている。該伝動装置はクラッチ操作の操作分岐を切換及び選択操作の操作分岐から分離しており、この場合には両方の操作分岐内に、相応の回転数適合若しくは操作適合(Betaetigungsanpassung)を達成するために伝動装置777,778が設けられている。さらに、クラッチ操作を遮断若しくは接続するためにスイッチ779が設けられている。さらに切換及び又は選択過程の操作系内に伝動装置780が設けられている。
図13fは図13eの実施例を示している。駆動ユニット775の後に伝動装置776が配置されている。マルタステップ機構伝動装置781,782を介して、切換及び選択のための軸787が駆動される。クラッチの制御が移動可能なボス783を介して電磁石784の制御に関連して行われ、この場合、カム成形部788を備えたエレメント785が駆動される。カム成形部788のモジュレーションによって、レバー786を用いてクラッチの制御された操作が達成される。
トルク伝達機構、例えばクラッチの操作のため、及び又は、切換及び又は選択過程のために操作運動がレバー、ボーデンワイヤ、若しくは液圧式若しくは空気力式の経路(Strecke)を用いて伝達される。このために、伝動装置が例えばボーデンワイヤ若しくは液圧経路を制御するようになっており、これによって伝動装置から操作可能なユニットへの操作運動が制御される。
前述の実施例で述べてあるように、自動的な変速装置はアクターを用いて構成され、接続過程が例えばブレーキ若しくはスイッチ若しくはクラッチの意図的な制御によって解除可能であり、その結果、全運転領域の部分領域でのみ選択及び切換過程の操作が行われ得る。同じく有利には、アクターは「接続(Kuppeln)」の操作過程と「切換(Schalten)」の操作過程との間で選択できるように構成されている。さらに有利には、伝動装置エレメント若しくはクラッチ若しくはブレーキの自縛作用(Selbsthemmung)が、例えば距離に関連して制御可能であるように、必要に応じて導入される。有利な実施例としてクラッチ操作の接続及び解除のための移動可能なボスがあり、クラッチ操作の解除に際しては自縛作用が有利であり、このためにクラッチが予負荷力(Vorspannkraft)、例えば皿ばねに対して開かれたままである。
さらに有利には、自動化された変速装置のアクターが、組み込まれた遊星歯車ユニットを備えたロールによって形成されており、さらに電動モータのような駆動ユニットが少なくとも1つのロールを制御するために設けられている。この場合有利には、駆動ユニットが個別に接続、切換、若しくは選択のために、かつ3つの操作形式の各コンビネーションで用いられる。
図14a及び図14bは自動化された変速装置の詳細を示しており、この場合、トルク伝達機構の自動化された操作装置が駆動ユニット、例えば内燃機関と変速装置との間の駆動系内に配置されている。さらに、変速装置の伝達比選択が自動的に行われる。
自動的に制御可能な変速装置800は駆動ユニット、例えば電動モータ801を有しており、電動モータがケーシング805に取り付けられ、若しくはフランジ結合されている。モータ被駆動軸802が回転可能なエレメント803を駆動し、この場合、回転可能なエレメント803がカム成形部804を有しており、カム成形部がトルク伝達機構の操作のために役立つ。回転可能なエレメント803のカム成形部804は、カム成形部804のモジュレーションが軸線方向で行われるように形成されている。クラッチの操作のために、ピン806がカム成形部804の領域に枢着してあり、ピン804に接触面の領域でローラが配設されていてよく、ローラを用いてピンがカムプレート若しくはカム成形部に支えられている。カム成形部のモジュレーションによってレバー807の旋回が行われ、該レバーが結合部808a,808bをピンに作用結合されている。
クラッチが完全に開かれた位置に、若しくは完全に閉じられた位置にある場合には、この位置の固定のためにボルト809がエレメント808bの開口810内に係合して、これによってエレメント808b、ひいてはレバー807をその瞬間の位置に固定する。ボルト809はアクター、例えば電磁石811若しくは電動モータによって軸線方向に操作され、これによってボルトが開口810内に係合し、若しくは開口から抜かれる。
回転可能なエレメント803が軸線方向に突出するピン815を有している。ほぼ円形のエレメント803はピン815及びほぼプレート状のエレメント816と一緒にステップ機構伝動装置(Schrittwerksgetriebe)、例えばマルタ伝動装置(Maltesergetriebe)を形成している。この場合、ピン815がプレート816のスリット状の領域(Bereich)817内に係合している。ほぼ円形のプレート816がスリット817を有しており、該スリットが実施例では半径方向に向けられている。該スリットはプレート上にほぼ均一に分配されている。図14bの実施例ではプレートは半径方向に向けられたスリット状の4つの領域を有しており、この場合、スリットはそれぞれ90°ずらして配置されている。
スリットの切られたプレート816は歯車817、例えば平歯車に回動不能に結合されており、平歯車817が歯車818を駆動する。歯車818の駆動によってロール(Walze)820が駆動され、このロールは軸受821,822によって支承されている。ロール820は溝823,824,825,826を有しており、該溝に切換フォークの枢着領域(Anlenkbereich)が係合しており、溝の軸線方向のモジュレーションによって切換フォーク827の軸線方向の移動が行われ、その結果、1つのギヤが入れられる。個別の溝823乃至826は後退ギヤを備えた5段ギヤ伝動装置(Fuenfganggetriebe)のシーケンシャルな制御の要求に対応するものである。切換フォーク827が枢着領域827を有しており、該枢着領域が例えばローラ(Rolle)を介して溝823乃至826内に係合している。ロール820のほぼ1回転に際してすべてのギヤがシーケンシャルに切り換えられる。さらに、ギヤ段歯車850乃至854が適した伝達比の駆動結合を行う。
前述の実施例のおいて有利には、アクターが接続過程(Kupplungsvorgang)と切換過程(Schaltvorgang)との間のスイッチ(Schalter)として用いられる。同じく特に有利には、クラッチが開かれた位置若しくは閉じられた位置で、例えば図14a及び図14bの機構によって示されているように、固定される。これによって、クラッチがシーケンシャル的に切換可能な伝動装置において開いた状態で固定され、複数のギヤにわたる切換がクラッチを中間時点で閉じかつ再び開くことなしに行われる。
同じく有利には、ロール820、即ち切換ロールの制御がステップ機構伝動装置、例えばマルタ伝動装置によって行われる。これによって利点として、予め規定された角度にわたるロールの意図的な制御が行われる。
開いた若しくは閉じた位置でのクラッチの固定のための図14bに示す補助アクター(Hilfsaktor)が、電動モータで制御可能なピン、例えば係止装置によって、若しくは電磁石で制御可能なピンによって形成されてよく、該ピンが軸線方向の位置で移動可能であって、1つのエレメントの開口内に係合し、かつ該開口から走出させられる。有利には、ピンが開口内に走入して、これによってクラッチ操作が固定される。さらに有利には、
切換過程及び又は選択過程の操作を行うために投入される伝動装置段が、ステップ伝動装置の運転段階に回転数を適合させるために実施される。
図15はクラッチ操作を変速装置の切換過程のファンクションとして示す経過ダイヤグラムである。トルク伝達機構のようなクラッチが、開かれた位置と閉じられた位置との間の運転領域で意図的に調節され若しくは操作される。上側の図面半部には、接続及び切換過程が示してあり、例えば後進ギヤから出発して個別のギヤ1乃至5が切り換えられる。切換過程はこの実施例ではシーケンシャルに行われ、この場合、切換過程間でクラッチが開かれており、それぞれのギヤの達成に際して少なくとも短時間、閉じられかつ再び開かれる。
下側の図面半部は、第1のギヤから出発して第3のギヤへ切り換え、第2のギヤの領域でクラッチを開かれた位置で固定し若しくはロックして、第2のギヤの領域でクラッチを閉じずに、再び開く実施例を示している。
例えば第2のギヤを越えた切換過程に際しての開いた状態でのクラッチの固定は、迅速な切換過程を生ぜしめ、それというのは第2のギヤの領域での接続(Einkuppeln)及び遮断(Auskuppeln)のための時間が節減されるからである。
図16a乃至図16cは、トルク伝達機構及び伝動装置の自動的な操作のための操作装置を概略的に示している。図16aはトルク伝達機構901及び伝動装置902を備えた駆動機関900を示している。さらに、制御ユニット903若しくは制御装置を示してあり、該制御ユニットは少なくともアクター904,905を制御し、この場合、制御ユニット903は信号導線906を介して別の電子装置(Elektronikeinheit)及び例えばセンサに接続されている。別の電子装置は、例えば機関電子装置(Motorelektronik)若しくはアンチロック機構(ABS)若しくはアンチスキッド制御装置(ASR)の電子装置である。
制御ユニットは制御ユニットは、伝動装置制御及びクラッチ制御のための統合された制御ユニットであってよく、また伝動装置制御及びクラッチ制御のための個別の制御ユニットが用いられてよい。
図16aに示してあるアクター904はトルク伝達機構、例えばクラッチ901の操作の制御のために用いられる。さらに、示されているアクター905は制御ユニット903によって制御可能であって、伝動装置の伝達比選択のための選択過程及び切換過程を制御する。このアクターは例えば、伝動装置のギヤのシーケンシャルな切換を可能にする切換ロール(Schaltwalze)を備えていてよい。
図16bは図16aの操作装置の変化例を示しており、この場合、アクター907がトルク伝達機構901の制御のため及び伝動装置の切換過程の制御のために関与させられ、かつアクター908が選択過程の操作のために用いられる。
図16cは図16aの変化例を示しており、この場合、アクター904がトルク伝達機構の操作を制御する。アクター909が例えば切換及び選択のための伝動装置902の中央の切換軸(Schaltwelle)を操作するようになっており、この場合、伝動装置のギヤのシーケンシャルな若しくは非シーケンシャルな切換が行われる。アクターは、取付式アクター(add-on-Aktor)として、例えば従来の若しくはほぼ変更のない手動変速装置への付属部品として構成されていてよく、伝動装置の中央の切換軸に取り付けられ、伝動装置の手動式の切換のための機構の代わりに用いられる。この場合、アクターは例えば存在する伝動装置を用いて制御及び又は選択のために中央の切換軸を操作する。
図17aは標準的な5段ギヤ伝動装置の切換シェーマ(Schaltschema)910を示しており、この場合、後進ギヤは図示されていない。該切換シェーマは、拡張されたH・切換シェーマをベースに述べてあり、この場合、複数の切換路911及び1つの選択路912が示してある。第1のギヤ913から第5のギヤ917までのギヤ位置は、拡張されたH・切換シェーマに相応して示してある。後進ギヤRの配置のために、続く有利な3つの変化例が示してある。
図17bは第5のギヤの切換路911内の後進ギヤの位置を示している。図17cは1−2・切換路の横の切換路911内の後進ギヤR918の位置を示しており、この場合、後進ギヤの操作がギヤ1,3,5と同じ操作方向で行われる。図17dに示す切換シェーマの変化例では、後進ギヤはギヤ2の切換路の横の切換路911内に配置されており、この場合、後進ギヤはギヤ2,4に相応した操作方向で入れられる。この切換シェーマは例えば中央の切換軸の外部操作のための機構に相応しており、歯車ユニット及び例えば切換フォークの配置が伝動装置内に行われて、これによって操作のための機構が形成される。例えば図17cの機構から図17dの機構へ、若しくはその逆の変更は、後進ギヤの装着を逆向きにすることによって行われ、その結果、第1のギヤの方向での外部の運動が第2のギヤの方向での外部の運動へ例えばレバー転向によって実現される。
例えば中央の切換軸の操作のための切換シェーマの変更が、操作運動の周期性若しくは対称性を意図的に利用するために、わずかにしか変更されない伝動装置において有利である。
図18はクラッチの閉じられた状態で入れられたギヤから出発して切換過程の経過を示している。ブロック950では1つのギヤが入れられており、かつクラッチが閉じられている。例えば運転者側の信号、即ち切換信号による切換過程の導入に際して、若しくは例えば切換特性線に基づき制御ユニットによって切換信号を生ぜしめた際に、まずクラッチが開かれ、このことはブロック951で示してある。始めに入れられてブロック952によって表されたギヤは、相変わらず入れられており、この場合、矢印953に応じて操作によってギヤが外され、ブロック954内で伝動装置の中立位置が占められる。次いで、目下の切換路955から出発して新たに切換路956を選び、この切換路はもとの切換路であるか、直ぐ隣の切換路であるか、若しくは複数の切換路を越えるべき位置の切換路である。符号956の切換路が選ばれた場合、伝動装置中立位置975から符号958に対応したギヤ位置の方向での切換過程が行われ、その結果、クラッチが開かれた位置959から閉じた位置960へ移される。ギヤ位置952からは新たなギヤ位置958を選ぶことができ、ギヤ位置958はギヤ位置952に同じであるか、若しくは同じ切換路内のギヤが選ばれ、若しくは別の切換路内のギヤが選ばれ、及び又は切換シェーマ内の1つのギヤ位置に対して前若しくは後のギヤ位置の同じギヤが選ばれる。
図19は伝動装置の変速比の操作若しくは切換のための操作ドーム(Betaetigungsdom)1001を備えた伝動装置1000の断面図である。操作ドーム1001は例えば取付手段1003、例えばねじによって伝動装置ケーシング1002に取り付けられており、ギヤ位置の切換及び又は選択のための中央の切換軸1004の操作のために中央の切換軸1004に係合している。中央の切換軸は例えば蓄力器1005及び又は蓄力器1006によって軸線方向又は周方向に負荷されており、その結果、中央の切換軸1004の予め規定された位置が、操作されていない運転状態でのエネルギー的に有利な位置として占められる。中央の切換軸にアーム1007若しくは突起1008が配設され、若しくは該切換軸にい回動不能に結合されていて、伝動装置内部の切換エレメントと協働して、ギヤが入れられ若しくは外される。実施例では、第1、第2、第3、第4及び第5のギヤの操作のための受容領域(Aufnahmebereich)1010,1011,1012及び又は後進ギヤRの操作のための伝動装置内部の切換エレメント1013が設けられている。1から5までの前進ギヤの操作のために、突起1008が切換ロッド1021の開口1020内に、若しくは切換フォーク1010乃至1012の受容領域の開口内に係合する。受容領域内へ係合する際の中央の切換軸1004の回動によって伝動装置内部の切換エレメント、例えば1010乃至1013の旋回若しくは移動が行われ、その結果、伝動装置のスライドスリーブが、伝動装置のギヤ段歯車に関連して切換過程を行う。従って、切換過程は軸線方向の与えられた位置における中央の切換軸1004の回動に対応する。選択過程は、中央の切換エレメント1010乃至1012若しくは1013の受容領域内への突起1008の係合を選択するための中央の切換軸1004の軸線方向の運動に対応し、後進ギヤの操作のために突出部(Vorsprung)1007が使用される。
図示してないアクターが中央の切換軸を周方向、即ち切換過程の方向に、若しくは軸線方向、即ち選択過程の方向に操作する。このことが図20a乃至図20cに概略的に示されている。負荷可能な中央の切換軸1004が選択のための軸線の方向にも、切換のための周方向にも操作される。突起1008並びに操作アーム(Betaetigungsarm)1007が伝動装置内部の切換エレメント1010,1011,1012,1013と作用接触し、この場合、突起1008が切換エレメント1010,1011若しくは1012内に係合する。さらに操作アーム1007が中央の切換軸1004の軸線方向の位置に応じて切換エレメント1013の開口1021内に係合する。図20a乃至図20cの実施例においては、第5のギヤ及び後進ギヤの操作のために中央の切換軸1004が同じ方向に操作されるのに対して、切換エレメント1013は切換エレメント1010の操作の方向と逆向きに操作されねばならない。このことは操作エレメント1010と1013とが中央の切換軸の回転軸線に対して相対して位置している形式によって行われる。
図21a乃至図21cは、中央の切換軸1004の変更に基づき有利に構成された実施例を示している。図20aの切換シェーマは図21aの切換シェーマに移すことができ、この場合、後進ギヤの位置が変えられており、このために伝動装置内部の切換エレメント1013の枢着が中央の切換軸1004から出発してレバー1030を介して行われる。中央の切換軸にアーム1031を付加してあり、該アームが受容領域1032を有しており、該受容領域内にレバーアーム1030のピン1033が係合する。レバーアームは旋回支承部1034の領域に旋回可能に支承されており、領域1035が切換エレメント1013の開口内に係合する。さらに、ギヤ1乃至5の操作がピンのようなエレメント1008を介して行われ、該エレメントが伝動装置内部の切換エレメント1010乃至1012の開口内に係合する。後進ギヤの操作は、第5のギヤの操作の場合と逆の方向への中央の切換軸の回転によって行われ、それというのはレバー伝達によって伝動装置内部の切換エレメント1013の操作が後進ギヤの正確な操作に相応して行われるからである。
与えられた伝動装置において、中央の切換軸の構成によって例えばレバー1030を用いて、伝動装置の外部操作のための切換シェーマの変更が伝動装置側の大きな変化なしに行われる。中央の切換軸若しくは、伝動装置内部の切換エレメントの操作のための枢着点のこのようなわずかな変更は、操作アクターを簡単にするための周期性の利用を可能にする。
図22aは伝動装置の選択運動及びクラッチ運動(Kupplungsbewegung)の操作のためのアクター並びに切換運動の操作のための別のアクターを使用する実施例を示している。クラッチ制御(Kupplungsansteuerung)と選択制御(Waehlansteuerung)とがコンビネーションして行われ、予め与えられた切換路内で1つの伝動装置位置(Getriebeposition)を生ぜしめる際にまずクラッチが特性線1101に対応して開かれ、次いでクラッチ1102の開かれた状態で切換路1から切換路2への切換路交換(Gassenwechsel)、例えば1103が行われる。同じくこの領域で切換路交換1104が行われ、これは基礎となる切換シェーマに関連して実施される。特性線1103に沿って切換路1から切換路2内への切換路交換若しくは操作は、例えば図17c,図17dの切換シェーマに対応しており、この場合、切換路4から切換路2への切換路交換は例えば図17bの切換シェーマに対応しており、例えば後進ギヤから第1のギヤへの切換過程が行われる。次いで、例えば1つの切換過程が、クラッチを切換路2内での調節に際して閉じる前に行われる。クラッチは点1105で閉じられている。次いでクラッチは再び開かれ、特性線1106に従って再び切換路交換が行われ、その後に次いでクラッチが点1107で閉じられている。このような操作過程が繰り返され、クラッチが点1107から出発して再び開かれ、プラトー(Plateau)1108に沿って開かれていて、かつ切換路交換が特性線1109に対応して行われる。複数の切換路の交換に際しては、例えばクラッチが開かれた状態で固定若しくはロックされ、その結果、1つの切換路の到達に際してクラッチは次の切換路内への切換を行う前には再び強制的に閉じられることななく、開かれる。クラッチが開かれていて、かつ所定の切換路が選ばれると、該切換路内での切換過程の操作のための第2のアクターが中立領域1120から出発して切換シェーマ1121内の前の位置に対応するギヤ位置、若しくは切換シェーマ1122内の後の位置に対応するギヤ位置に制御される。
図22a,図22bに示してあるように、ほぼ切換過程及び選択過程を導入する前にはまずクラッチは少なくとも部分的に開かれ、この場合、1つのギヤが既にクラッチの部分的に開いた状態で外され得る。クラッチが開かれている場合、符号1121から符号1120に対応して現存のギヤ位置から中立領域内への切換過程が、所望のシーケンス伝達比(Folgegetriebeuebersetung)に対応する切換路交換を行う前に、行われる。次いで、新たな伝動位置(目標ギヤ[Zielgang])が、クラッチを再び閉じる前に点1120から点1121若しくは1122に向かって制御される。
図22bは、実線の特性線1130の経過においてギヤ1から出発して対称的なダイヤグラム(Bild)若しくはほぼ対称的なダイヤグラムを示しており、この場合、はじめに半分のプラトーがあり、これに切換路の交換が続き、次いで1つのプラトーが続き、次いで再び切換路交換が続き、その後に再び1つのプラトーが続き、該プラトーの後に切換路交換が続き、これに続いて半分のプラトーがある。このようないわゆる周期的な経過は適当な伝動装置、例えばカム伝動装置によって行われ、該伝動装置によってアクターが鎖線の特性線1131に対応してその都度、部分距離(Teilweg)だけ操作され、この場合、特性線1131に対応する前述の操作過程は切換路の選択のための全シェーマをカバーするために複数回行われる。切換路4から切換路2への特性線1104に対応した1つの切換シェーマ、例えば図17bの1つのシェーマにおいて、所望の周期性の利用は操作アクターの構造をできるだけ簡単に構成するために、制限される。しかしながら図17bの1つのシェーマにおいてはさらに周期性も見られ、この場合、切換路2から切換路3若しくは切換路3から切換路4への二重の交換はほぼ同じである。
図23はギヤ位置の選択及び切換のための経過ダイヤグラム(Ablaufdiagramm)である。経過ダイヤグラム1150は特性線1151及び特性線1152を示しており、この場合、特性線1151がギヤ位置のファンクションとして選択過程を表し、特性線1152がギヤ位置のファンクションとしての切換過程を表している。図17c及び図17dに対応する切換路Rの特性線1153から出発して、切換路1−2内へ若しくは切換路3−4内へ若しくは切換路5内への選択過程が行われる。図17dに対応する1つの切換シェーマにおいて、破線の特性線1154が制御され、この場合、切換路5は切換路5/Rであり、純然たる切換路Rは省略されている。この場合、第5のギヤと後進ギヤとは1つの切換路内に存在している。特性線1152は、切換路内の前の1つの位置と、切換路の中央の中立位置と、切換路の後の位置との間の切換過程を示しており、この場合、特性線1155は図17b,図17dの変化例を示しており、後進ギヤが1つの切換路内の後に配置されている。ギヤ1,3,5が切換路の前に配置されており、かつギヤ2,4が切換路の後に配置されている。図17cに対応する配置は、鎖線で示す特性線1156によって表されており、この場合、後進ギヤが1つの切換路の前に配置されている。特性線1151,1152には、繰り返される周期的な部分があり、このような周期的な部分は周期的に作動する伝動装置を用いて、切換過程若しくは選択過程を制御するために複数回にわたって通過される。鎖線若しくは破線の特性線経過に沿った操作が行われると、該領域においても周期性が例えば、理想的な周期性を有さない切換シェーマから理想的な周期性を有する切換シェーマを形成するために意図的な転向を行うことによって達成される。このような転向は例えば図20a乃至図20c及び図21a乃至図21cの比較で示してある。
図24はアクター行程のファンクションとしてのクラッチ及び切換過程の操作の経過を示しており、この場合、クラッチが遮断された、即ち開かれた状態から、接続された、即ち閉じられた状態へ操作され、かつ切換過程が中立点から出発して例えば前の1つの切換路内へ、若しくは後の1つの切換路内へ行われる。特性線1200が閉じた位置で始まっており、この場合、第1の部分領域でクラッチが開かれ、他方、特性線1201では操作は行われていない。クラッチが例えばアクター距離1202で開かれた場合、例えば中立領域1203への切換過程の操作が開始される。この領域では、操作が選択過程を実施するために少なくとも短時間、中断されてよい。次いで、点1203から再び前若しくは後の1つの切換路内への切換が、操作距離1204から操作距離1205までクラッチを再び閉じる前に行われる。図24は接続(Kuppeln)の操作形式と切換(Schalten)の操作形式との有利な結合(Kopplung)を示しており、この場合、選択(Waehlen)の操作形式は第2のアクターによって実施可能である。
さらに有利には、複数のアクターが用いられ、この場合、1つのアクターがクラッチファンクション(Kupplungsfunktion)及び選択ファンクション(Waehlfunktion)の制御のために用いられ、別のアクターがクラッチファンクション及び切換ファンクションのために用いられ、それぞれまずクラッチが切換過程若しくは選択過程を行う前に開かれ、次いで切換過程若しくは選択過程がアクターによって行われ、その後にクラッチが再び閉じられる。伝動装置内に例えば第1のギヤが生じている場合には、第1のアクターがクラッチを開き、次いで接続及び切換のためのアクターが生じているギヤから中立位置への切換を行い、次いで、クラッチ操作を既に行った第2のアクターが1つの選択過程を行って、その後に第2のアクターが任意の第2のギヤ内への切換過程を行い、その後に切換アクター(Schaltaktor)のクラッチ経過によってクラッチが再び閉じられる。例えば第1のギヤから第3のギヤへ若しくは第4のギヤへの切換過程(この場合、1つ若しくは2つのギヤが飛び越えられる)において有利には、同じくクラッチ操作を行う第2のアクターによって、クラッチの意図しない閉鎖若しくは再開放が、クラッチを両方のアクターによって並列的に操作する、即ち開き若しくは閉じることに基づき抑制される。さらに有利には、メカニズム若しくは伝動装置によって両方のオア・連結(Oder-Verknuepfung)が達成され、クラッチアクター及び切換アクターが選択過程の操作を中立位置でのみ、クラッチの同時的な操作並びに、中立位置の方向への切換アクターの操作に際して許し、この場合、クラッチは、クラッチアクター及び選択アクターがクラッチを閉じるにもかかわらず、クラッチアクター及び切換アクターを介して開かれたままである。
簡単な変化例によって、完全に自由なギヤ順が制御され、自由なクラッチ及び切換の重なり(Kupplungsund Schaltueberschneidung)が可能である。従って、切換及び選択のための両方のアクターによるクラッチの制御によって、クラッチ操作及び切換操作の重なりが達成され、1つのギヤから外すための切換過程がクラッチを完全に開いているにもかかわらず導入される。同じく有利にはクラッチがギヤを100%入れる前にすでに軽く閉じられる。これによって迅速な切換過程が行われ、それというのは重なりによって時間の節減が実現されるからである。接続及び選択のための第1の1つのアクター並びに接続及び切換のための第2の1つのアクターによる簡単な構成が図25a及び図25bを用いて説明する。図25aはクラッチアクター及び選択アクターのクラッチ過程(Kupplungsvorgang)を示しており、この場合、特性線1250はアクター行程のファンクションとしての開放運動若しくは閉鎖運動を示している。クラッチの最初の遮断過程においては、領域1251でクラッチが開かれている。次いでクラッチは再び閉じられる。対応して領域1251で、例えば切換路1から切換路2若しくは切換路4から切換路2への切換路交換が、生じている切換シェーマに関連して行われる。領域1252及び領域1253で同じく切換路交換が行われる。図25bには、接続された状態から遮断された状態へのクラッチ過程がクラッチアクター及び切換アクターのアクター行程のファンクションとして示されている。特性線1260がクラッチ操作を示しており、特性線1261が切換運動を示している。始めの遮断に際して、例えば切換路内の前のギヤ位置から中立領域内への切換が行われ、この場合、クラッチがこの状態で完全に開かれている。次いで選択過程を生ぜしめ、該選択過程がクラッチアクター及び選択アクターによって制御され、その後に例えば切換路内の前若しくは後の位置への切換過程が制御され、次いでクラッチが閉じられる。
図26は、伝動装置の切換若しくは選択のためのアクター1300を示しており、該アクターは駆動ユニット、例えば電動モータ1301を備えている。伝動装置出力軸がスピンドル1302を有しており、スピンドルが領域1303に支承されている。スピンドルは、軸線方向に運動可能であるものの回動不能に支承されたナット1304を駆動するようになっており、ナットが少なくとも1つのピン1305を有している。ピン1305がつめ1306内に係合しており、つめがリング状の領域1307を有している。リング状の領域1307が例えば伝動装置の中央の切換軸を受容しており、ナット1304の移動に際して軸線方向で固定された中央の切換軸が旋回運動を生ぜしめる。回動を阻止されたナットは移動して、機関軸、例えばスピンドルの回転運動がナットの直線運動に変換され、回転レバー、例えばつめ1306を介してナットの直線運動が軸1308の切換運動若しくは選択運動に変換される。
図27は伝動装置1401を備えた操作装置1400を示している。トルク伝達機構の自動的な操作のため並びに伝動装置伝達比の自動的な切換及び又は選択のための該操作装置は、2つのアクター1402,1403、例えば電動モータによって制御される。アクター1402はクラッチ過程及び切換過程を操作し、アクター1403が選択過程を操作する。アクターの軸が互いに直角を成して配置されており、アクターの軸は平行に若しくは同軸的に配置されていてもよい。操作装置は共通の1つのケーシング1404を備える統合された操作装置1400として構成されており、該操作装置は取付手段1406、例えばねじ若しくは類似のものを用いて伝動装置1401の伝動装置ケーシング1405に取り付けられている。アクター1403はケーシング1404に取り付けられ、若しくは該ケーシングに組み込まれており、この場合、駆動軸1407がケーシング1404内に突入している。駆動軸1407は雌ねじスピンドルとして構成されており、該雌ねじスピンドル内にねじスピンドル1408が係合している。駆動軸1407の制御された回動に際して、伝動装置1401の中央の切換軸1409に回動不能に結合されたねじスピンドル1408が軸線方向で上下に運動させられる。ねじスピンドル1408が中央の切換軸1409に回動不能に結合され、例えばねじ込まれ、かつナット1410を用いてロックされているので、ねじスピンドル1408の軸線方向の行程運動に際して、中央の切換軸1409が選択過程のために軸線方向で操作される。
中央の切換軸1409は伝動装置内に切換フィンガー1411,1412を有しており、切換フィンガーが例えば切換フォーク1417の操作エレメント1413,1414,1415,1416に操作接触(Betaetigungskontakt)して、操作エレメント内に入り込み可能である。切換フィンガーは中央の切換軸の付加部であり、該付加部が中央の切換軸からほぼ半径方向に突出していて、操作エレメントの受容領域内に係合する。中央の切換軸1409の意図的に制御可能な軸線方向の運動、例えば移動によって、切換フィンガーが変動して、操作エレメントの受容領域に接触し、即ちこれによって伝動装置の切換フォークの選択が行われる。アクター1403の制御によって、伝動装置の切換路間の選択過程が行われる。
アクター1402はクラッチ及び切換過程の操作を制御するようになっており、この場合、クラッチがカムプレートを介して、該カムプレートに支えられた押し棒を用いて操作可能である。詳細は続く図面に示してある。
切換過程が軸1420の制御によって、制御され、アクター1402がウオーム歯車を備えたウオーム歯車伝動装置を介してロール(Walze)を駆動する。ロール1420は外周に溝1421を有しており、該溝内にピン1422が係合している。ピン1422は溝1421のモジュレーションによってロール1420の周方向及び又は軸線方向に移動させられ、その結果、ピント結合された連行装置1423が切換軸1409を所定の角度部分にわたって回動させて、伝動装置の切換過程を制御する。連行装置1423が内歯1424を有しており、該内歯内に中央の切換軸の外歯が係合しており、従って選択過程の際の中央の切換軸の軸線方向の移動が切換過程の際の回動運動によって影響されることはない。1つの切換過程に際して、中央の切換軸が固有の軸を中心として1つの方向若しくは別の方向に回動させられ、その結果、切換フィンガーが切換フォークの受容領域を負荷して、切換フォーク1417を移動させ、従って1つのギヤが切り換えられる。さらに軸受1425を設けてあり、該軸受が中央の切換軸を支承している。
操作装置は統合された1つのユニットであり、該ユニットが装置として伝動装置に組立可能であり、この場合、伝動装置は手動変速装置であってよい。
図28は図27の操作装置の平面図であり、アクター、例えば伝動モータ402が見える。機関被駆動軸1430がウオーム1431を駆動し、ウオームがウオーム歯車1432と噛み合っている。ウオーム歯車1432はカムプレート1433と回動不能に結合され、かつスペーサー保持体1435を介して別のカムプレート1437に回動不能に結合されている。さらにウオーム歯車はロール1420に結合されており、この場合、ロール1420はカムプレート1434に結合されていてよい。有利には、ウオーム歯車、並びにカムプレート1433,1434、スペーサー保持体1435及びロール1420が一体に、例えば射出成形部分として若しくは金属部分として構成されている。ロール1420は套壁面に溝1421を有しており、該溝内に旋回エレメント1423のピン1422が係合している。ロール1420の回動に際して、溝1421の領域内へのピン1422の係合の箇所がほぼ軸線方向に移動させられ、その結果、旋回エレメント1423が旋回させられる。旋回エレメント1423と中央の切換軸1409とは例えば歯を介して互いに係合しており、その結果、旋回エレメント1423の旋回に際して中央の切換軸が旋回させられる。これによって伝動装置の切換過程が意図的に制御される。
トルク伝達機構、例えばクラッチの制御のために、液力発生シリンダ(Hydraulikgeberzylinder)1440が押し棒1441を介して操作され、かつ枢着部がカムプレート1434を介して操作される。これに関しては図29に示してある。
さらにアクター1402の力補償(Kraftkompensation)のために蓄力器1450を装着してあり、該蓄力器が場合によっては操作可能なエレメントに押し棒を介して作用している(図30、参照)。
図29はアクター1400の断面図であり、駆動モータ1402、即ちアクターが見られる。アクター1402がウオーム歯車装置を介してウオーム歯車1432を駆動する。さらに、カム成形部1460を備えたカムプレート1434が見える。カム成形部は、カム成形部の半径がカムプレート1443の第1の回動部分で変化せず、かつ第2の回動部分で最大の半径から最小の半径へかつ最小の半径から最大の半径へ変化するように構成されている。
さらにレバー1461を設けてあり、該レバーが領域1462に旋回可能に支承されている。レバー1461に滑りシュー若しくはローラ1463を滑り可能に若しくは回転可能に支承してあり、該滑りシュー若しくはローラはカム成形部1460の領域に支えられている。同時にレバー1461に液力発生シリンダ1440の押し棒1441が枢着されており、その結果、レバー1461の旋回によってカム成形部1460に基づき液力発生シリンダ1440の制御が行われる。液力発生シリンダ1440の制御によってトルク伝達機構の操作運動の伝達が、液力的な経路(Strecke)若しくは別の圧力媒体経路によって達成される。
カム成形部1460は、レバー1461をクラッチの遮断のための第1の部分領域に亙って負荷して旋回させ、次いで旋回をほぼコンスタントに保って、クラッチを遮断された状態で保ち、第3の部分領域に亙ってクラッチをレバー1461の旋回によって接続させるように構成されている。
図30は、アクター1402並びにケーシング1404を備えた操作装置の断面図である。モータ軸1430がウオーム1431を駆動し、ウオームがウオーム歯車1432と噛み合っている。モータ軸は軸受1470,1471に支承されている。ウオーム歯車1432にカムプレート1433がほぼ回動不能に結合されている。レバー1472が領域1473に旋回可能に支承されていて、領域1474に、カムプレート1433のカム成形部1475の負荷のために滑りシュー若しくはローラを有している。レバー1472に枢着領域1476、例えばピンが設けられており、該ピンに蓄力器1450の押し棒1477が係合している。蓄力器1450はケーシング1478ないに受容されており、保持領域1479,1480を設けてあり、該保持領域が少なくとも部分的に蓄力器の半径方向内側の端部領域に係合している。保持領域1480はケーシングと一体的に形成され、若しくは結合されており、保持領域1479が押し棒1477に結合されている。さらに、押し棒がストッパ領域1481を有しており、該ストッパ領域に蓄力器が支えられている。カム成形部1475の領域における係合領域1474の支持によって、カムプレート1433の回動に際して押し棒1477、ひいては蓄力器1450の距離モジュレーション(Wegmodulation)が行われる。従って蓄力器の力はモジュレーションされてカムプレートのカム成形部に作用する。蓄力器が少なくとも操作運動の部分領域に亙って電動モータ、即ちアクター1402を助勢する。この助勢は切換操作及び又はクラッチ操作にとって行われる。
図31はアクター1400の断面図であり、この場合、モータ被駆動軸1430及びウオーム歯車1431が示されている。ウオーム歯車1431は伝動装置及びトルク伝達機構内の操作運動のためのウオーム歯車1432と噛み合っている。ウオーム歯車1432は軸1480に回転可能に支承されており、軸1480は軸受1481,1482、例えば転がり軸受、若しくは滑り軸受、若しくはニードル軸受を用いて回転可能に支承されている。ウオーム歯車1432に、エレメント1433,1434,1435が固定手段1485,1486の領域で結合されており、固定手段はねじ、リベット、差し込み結合部、若しくはスナップ結合部であってよい。エレメント1433,1434,1435はこの実施例では一体的に形成されており、この場合、カムプレート1433,1434は互いにスペース保持体1435によって結合されている。さらに、カムプレート及びスペース保持体は軸1480の領域に回転可能に受容されている。カムプレート1434は固定手段1484を用いてロール1420に回動不能に結合されており、ロール自体は同じく軸1480によって回転可能に支承されている。ロール1420は少なくとも1つの溝1421を有しており、該溝内にピン1422が係合している。ロール1420の回動及び溝1421のモジュレーションによって、エレメント1423の旋回、ひいては中央の切換軸1409の旋回が行われる。これによって、切換フィンガー1412が切換フォーク1423乃至1425の操作領域で操作されて、切換フォークが伝動装置ギヤの切換のために操作される。
ケーシング1404とロール1420との間に蓄力器1483を配置してあり、蓄力器が例えばスパイラルばね若しくは脚ばねとして構成されている。端部領域1483a,1483bは一方ではケーシングに対して不動にかつ他方では、ロール1420の運動の部分範囲に亙って軸に形状接続的(formschluessig)若しくは摩擦接続的(reibschluessig)に結合されている。これによって、駆動ユニット、例えばアクター1420の助勢のための蓄力器の力作用がクラッチの切換若しくは接続若しくは遮断のために生ぜしめられる。蓄力器端部1483bとロールとの間の形状接続的な結合は、蓄力器が1つの部分領域に亙っては作用せず、かつ別の部分領域に亙って摩擦結合によって操作力若しくは助勢力をロールへ伝達するように構成されている。
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更及び修正が可能であり、構成部材の種々の組合せが可能である。
Claims (14)
- 自動車のための駆動系であって、該駆動系はエンジン、摩擦クラッチ、及び自動化された変速装置、並びに前記摩擦クラッチの接続及び又は遮断のための第1の操作手段、若しくは前記摩擦クラッチによって伝達可能なトルクの制御のための第1の操作手段、前記変速装置の切換路内の切換過程の制御のための第2の操作手段、前記変速装置の切換路間の選択過程の制御のための第3の操作手段、前記第1乃至第3の操作手段の作動のための2つのアクチュエータ、及び前記アクチュエータに接続された1つの制御ユニットを備えている形式のものにおいて、前記1つのアクチュエータが、前記第1乃至第3の操作手段のうちの2つの操作手段を作動させるようになっており、かつ前記別のアクチュエータが前記第1乃至第3の操作手段のうちの残りの操作手段を作動するようになっていることを特徴とする、自動車のための駆動系。
- 前記第1乃至第3の操作手段のうちの少なくとも1つは、カムプレート伝動装置、若しくはクランク機構、若しくは行程カム装置、若しくはウオーム歯車装置、若しくは遊星歯車装置を伝達装置として有している請求項1記載の駆動系。
- 少なくとも1つの伝達装置が、片側で作用するカム伝動装置である請求項2記載の駆動系。
- 少なくとも1つの伝達装置が形状係合接続部若しくは強制案内を備えたカム伝動装置である請求項2記載の駆動系。
- 形状係合接続部が、溝内に係合するレバーによって形成されている請求項4記載の駆動系。
- カム伝動装置が、旋回アーム若しくは押し棒の旋回運動を生ぜしめるようになっている請求項2から5のいずれか1項記載の駆動系。
- 前記第1乃至第3の操作手段が前記変速装置の外側に配置されていて、伝達手段を介して該変速装置内に係合している請求項1から6のいずれか1項記載の駆動系。
- 前記第1乃至第3の操作手段がクラッチ鐘形ケーシングの外側に配置されている請求項7記載の駆動系。
- 前記第1乃至第3の操作手段が、該第1乃至第3の操作手段によって手動変速装置を該手動変速装置の変更なしに自動化できるように配置して枢着されている請求項1から8のいずれか1項記載の駆動系。
- 前記第1乃至第3の操作手段がアタッチメントとして、存在する手動変速装置に取付可能である請求項9記載の駆動系。
- 少なくとも1つの蓄力器を設けてあり、蓄力器が操作装置内に配置された少なくとも1つの駆動ユニットの操作力を助勢している請求項1から10のいずれか1項記載の駆動系。
- 前記蓄力器の力がカム成形部を用いて前記駆動ユニットに伝達されるようになっている請求項11記載の駆動系。
- 前記第1乃至第3の操作手段のうちの少なくとも1つの操作手段内にセンサユニットを設けてあり、該センサユニットが操作力若しくは操作距離を検出するようになっている請求項1から12のいずれか1項記載の駆動系。
- 前記第1乃至第3の操作手段のうちの少なくとも1つの操作手段内に弾性部材を設けてあり、該弾性部材が操作装置の操作距離の距離誤差の補償のために用いられている請求項1から13のいずれか1項記載の駆動系。
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