DE3016324C2

DE3016324C2 - Switching device for generating a reciprocating switching movement

Info

Publication number: DE3016324C2
Application number: DE19803016324
Authority: DE
Inventors: Fredy Aegerten Stucki
Original assignee: MASCHINENFABRIK MIKRON AG 2501 BIENNE CH
Current assignee: MASCHINENFABRIK MIKRON AG 2501 BIENNE CH
Priority date: 1980-04-28
Filing date: 1980-04-28
Publication date: 1984-02-23
Also published as: DE3016324A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur Erzeugung einer hin- und hergehenden SchaStbewegung in einem zahnradgetriebe, mit einem drehbar gelagerten Schaltorgan, von welchem ein Schaltelement mit verschiebbaren Getriebeteilen gekuppelt ist. Bei einer bekannten Antriebsvorrichtung dieser Art ist das Antriebsorgan mit dem Schaitorgan fest verbunden und das Schaltorgan weist einen in eine Nut eines Getriebeteils eingreifenden Schallfinger auf. Die Betriebsstellungen sind durch einen Steuerkörper bestimmt, welcher unter Federwirkung in zwei um 18O⁰C versetzten Stellungen einrastet. Während der Schaltbewegung werden das Antriebsorgan und das Schaltorgan gegen Federwirkung gemeinsam axial verschoben (CH-PS 5 64 232). Die axiale Verschiebbarkeit der Welle und die auf die Welle wirkende Feder bedingen einen umständlichen Aufbau, und der Anbau beliebiger Betätigungsvorrichtungen ist erschwert Da das Antriebsorgan immer genau die gleiche Stellung einnimmt wie das Schaltorgan, muß auch die Betätigungsbewegung genau in den Grenzen der Betriebsstellungen erfolgen, was für einen motorischen Antrieb nachteilig ist
Es ist Autgabe der vorliegenden Erfindung, eineThe present invention relates to a switching device for generating a reciprocating shifting movement in a gear transmission, with a rotatably mounted switching element from which a switching element is coupled to displaceable transmission parts. In a known drive device of this type, the drive element is firmly connected to the shift element and the switching element has a sonic finger which engages in a groove in a transmission part. The operating positions are determined by a control element, which engages under spring action in two staggered to 18O ⁰ C positions. During the switching movement, the drive element and the switching element are axially displaced together against the action of a spring (CH-PS 5 64 232). The axial displaceability of the shaft and the spring acting on the shaft require a cumbersome structure, and the installation of any desired actuating devices is difficult is disadvantageous for a motor drive
It is the object of the present invention to be one

ίο Antriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Ai' zu schaffen, die sich sowohl für Handschaltung als auch für besonders einfache motorische Schaltung, beispielsweise im Falle einer drehzahlprogrammierbaren Werkzeugmaschine, ohne weiteres eignet wobei sich die für Jie eine oder andere Betätigungsart erforderlichen Einrichtungen nachträglich leicht an die fertig montierte Antriebsvorrichtung anbauen lassen.ίο drive device of the Ai 'mentioned at the beginning create that are suitable for both manual switching and particularly simple motorized switching, for example in the case of a programmable speed machine tool, readily suitable for Jie one or the other type of actuation required equipment easily retrospectively to the fully assembled Have the drive device attached.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das Schaltorgan ein schwenkbarer HeLeI ist, der zugleich das Schaltelement trägt und an einem Teil seines Umfangs in der Art eines Malteserkreuzes mit Mitnahmeschlitzen und Verriegelungsausschnitten versehen ist und daß ein drehbares Antriebsorgan mit einem Mitnehmer zum Eingriff in die Mitnehmerschlitze des Schaltorgans vorgesehen ist Eine axiale Verschiebung des Antriebsorgans ist nicht mehr erforderlich und es braucht daher auch keine Feder auf dasselbe zu wirken. Es ergibt sich damit ein einfacher Aufbau. Da der Mitnehmer des Antriebsorgans aus dem Malteser-The solution to this problem is according to the invention that the switching element is a pivotable HeLeI, which at the same time carries the switching element and on part of its circumference in the manner of a Maltese cross Driving slots and locking cutouts are provided and that a rotatable drive member with a driver is provided for engagement in the driver slots of the switching element. An axial displacement of the drive member is no longer required and therefore no spring is required to move it towards the same works. This results in a simple structure. Since the driver of the drive element comes from the Maltese

JO kreuz ausrückbar ist kann der Antrieb nach Erreichen je einer Betriebsstellupg des Schaltorgans wirkungslos weiterlaufen. An die Genauigkeit der Antriebsbewegung sind daher nur geringe Anforderungen zu stellen und es kann ein sehr einfacher Antriebsmotor, beispielsweise ein Scheibenwischermotor, verwendet werden. Mit der Welle des Antriebsorgans können beliebige Betätigungseinrichtungen für Handbetätigung oder motorische Betätigung gekuppelt werden. Das Malteserkreuz dient zugleich der ''Übertragung derJO can be disengaged crosswise, the drive can depending on when it is reached an operating position of the switching element continue to run ineffectively. The accuracy of the drive movement there are therefore only minimal requirements and a very simple drive motor, for example a windshield wiper motor can be used. With the shaft of the drive member can any actuating devices for manual or motorized actuation can be coupled. That The Maltese cross also serves the '' transmission of the

4» Schaltbewegung und der Verriegelung Jes Schaltorgans in seinen Betriebsstellungen.4 »Switching movement and the locking of Jes switching organ in its operating positions.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate further developments of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nun anhand einrs Ausführungsbeispieis und einer Äusführungsvariante näher erläutert. F i g. 1 zeigt einen Schnitt der Antriebsvorrichtung durch die Achse des Antriebsorgans.The invention will now be explained in more detail on the basis of an exemplary embodiment and an embodiment variant. F i g. 1 shows a section of the drive device through the axis of the drive member.

F i g. 2 zeigt eine Ansicht zweier Schaltorgane und
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Ausführungsva-F i g. 2 shows a view of two switching elements and
Fig. 3 shows a section through the embodiment

Vi riante.Vi riante.

F i g. i zeigt ein Antriebsorgan { in Form einer Welle, velche in einer Büchse 2 drehbar gelagert ist. Die Büchse 2 ist in koaxialen Bohrungen einer Wand 3 eines Getriebegehäuses und einer auf das Ge'riebegehäuse aufgesetzten Platte 4 gehalten und gegen axiale Verschiebung gesichert. Das äußere, in F i g. i icuiiis liegende Ende der Antriebswelle 1 ist mit einer Außenverzahnung 5 versehen. In eine Bohrung 6 der Antriebswelle 1 ist ein Stift 7 eingesetzt, mit welchemF i g. i shows a drive element {in the form of a shaft, Velche is rotatably mounted in a sleeve 2. The sleeve 2 is a wall 3 in coaxial bores Gear housing and a plate 4 placed on the gear housing and held against axial Shift secured. The outer, in F i g. i icuiiis The lying end of the drive shaft 1 is provided with external teeth 5. In a hole 6 of the Drive shaft 1 is a pin 7 inserted, with which

bO ein Handgriff 8 verstiftet ist. Die Verzahnung 5 der Antriebswelle 1 greift in die Innenverzahnung 9 einer Scheibe 10, die in einem Ausschnitt 11 der Platte 4 drehbar gelagert ist. Ein Teil der Scheibe 10 ist durch ein Fenster 12 einer Frontplatte 13 sichtbar, und auf dembO a handle 8 is pinned. The toothing 5 of the Drive shaft 1 engages the internal toothing 9 of a disk 10, which is located in a cutout 11 of plate 4 is rotatably mounted. Part of the disc 10 is visible through a window 12 of a front panel 13, and on the

<>5 sichtbaren Teil der Scheibe 10 können Hinweise auf die Stellung der Antriebsvorrichtung bzw. der Schaltstellung des Getriebes eingraviert sein.
Am inneren, in Fig. 1 links liegenden Ende ilerIn the visible part of the disk 10, indications of the position of the drive device or the switching position of the transmission can be engraved.
At the inner end on the left in FIG. 1

Antriebswelle, ist ein Mitnehmerstift 14 und ein angefräster Verriegelungszapfen 15 eines Maltesergetriebes angeordnet. Diese Teile sowie ein Bund 16 der Antriebswelle 1 sind auch in Fig.2 ersichtlich. Wie Fig.2 zeigt sind zwei nebeneinander liegende Antriebswelien vorgesehen, die je mit einem auf einer gemeinsamen Schwenkwelle 17 schwenkbar gelagerten Schalthebel 18a bzw. 186 zuotmmenarbeiten. Jeder dieser Schalthebel weist einen Malteserkreuzartig ausgebildeten Teil mit zwei Schlitzen 19 sowie je seitlich und zwischen diesen Schlitzen liegenden Verriegelungsausnehmungen 20 auf. F i g. 2 zeigt beide Schalthebel in einer mittleren Schaltstellung, in welcher der Verriegelungszapfen 15 der zugeordneten Aniriebsa; -_. in den mittleren Verriegelungsausschniit 20 eing. eift und damit den zugeordneten Hebel in der mittleren Schaltstellung verriegelt. Jeder SchaU.iebel ist, wie auch F i g. 1 zeig*, mit einem Sehaitfinsn /\ versehen, dessen flach gefrästes Ende gi >iiß Fig. 1 je in eine Mitnehmernut 22 eines angiQ^ieten Getriebeteils 23 bzw. 24 eingreift Die äußeren Enden der Schaltfinger 21 greifen in nierenförmige öffnungen 25 der Vorderwand 3 des Getriebegehäuses. Die äußeren Entien der Schaltfinger 21 liegen dabei nahe der Platte 4 und sind somit einerseits durch ihr Eingreifen in die Mitnehmernuten 22 der Getriebeteile 23 und 24 und andererseits durch Anschlag gegen die Platte 4 gegen unerwünschte Axialverschiebung in den Schalthebeln 18a bzw. 186 gesichert Diese Schaltfinger können vor der Montage der Platte 4 einfach von außen eingeschoben werden.Drive shaft, a driving pin 14 and a milled locking pin 15 of a Geneva gear are arranged. These parts and a collar 16 of the drive shaft 1 can also be seen in FIG. As FIG. 2 shows, two drive shafts lying next to one another are provided, each of which works with a switching lever 18a or 186 pivotably mounted on a common pivot shaft 17. Each of these switching levers has a part designed in the manner of a Maltese cross with two slots 19 as well as locking recesses 20 located laterally and between these slots. F i g. 2 shows both shift levers in a central shift position, in which the locking pin 15 of the associated Aniriebsa; -_. into the middle locking cutout 20. eift and thus locks the assigned lever in the middle switch position. Every SchaU.iebel is, like Fig. 1 show *, provided with a Sehaitfinsn / \ whose flat milled end gi > iiß Fig. 1 engages in a driving groove 22 of an attached gear part 23 or 24 The outer ends of the shift fingers 21 engage in kidney-shaped openings 25 of the front wall 3 of the gearbox. The outer elements of the shift fingers 21 are close to the plate 4 and are thus secured against undesired axial displacement in the shift levers 18a and 186, on the one hand, by engaging in the driver grooves 22 of the gear parts 23 and 24 and, on the other hand, by stopping against the plate 4 can simply be pushed in from the outside before mounting the plate 4.

Zum Schalten eines Getriebeteils wird der Handgriff 8 im gewünschten Sinne um etwa eine Umdrehung gedreht Dabei greift der Mitnehmerstift 34 in eine der Mitnehmernuten 19 des zugeordneten Schalthebels 18a oder ISb ein, nachdem der zylindrische Teil des Verriegelungsbolzens 15 außer Eingriff mit dem Einschnitt gelangt ist. und der Schalthebel wird nun verschwenkt, bis der Mitnehmerstift 14 wieder aus der Mitnehmernut 19 austritt. Der zylindrische Teil des Verriegelungszapfens 15 tritt dann wieder in den zugeordneten Verriegelungsausschnitt 20 ein und verriegelt den Schalthebel in der neuen Schaltstellung. Die Endstellung oder Ruhestellung der Antriebswelle 1 ist hierbei nicht kritisch, d. h. es spielt keine Rolle, wenn die Stellung der Welle um einige Grade von der in F i g. 2 dargestellten symmetrischen L?ge abweicht Die eingravierten Zeichen auf der Scheibe 10 zeigen jeweils an, daß die gewünschte Schaltstellung mit genügender Genauigkeit erreicht ist Mit anderen Worten genügt es. diese Zeichen annähernd in ihre richtige Stellung zu bringen, in welchem Falle Gewähr dafür besteht, daß die Schaltbewegung vollständig ausgeführt worden ist und der zugeordnete Schalthebel in der erreichten Position korrekt verriegelt ist.To switch a gear part, the handle 8 is rotated in the desired direction by about one turn. The drive pin 34 engages in one of the drive grooves 19 of the associated shift lever 18a or ISb after the cylindrical part of the locking bolt 15 has come out of engagement with the incision. and the shift lever is now pivoted until the driver pin 14 emerges from the driver groove 19 again. The cylindrical part of the locking pin 15 then re-enters the associated locking cutout 20 and locks the switching lever in the new switching position. The end position or rest position of the drive shaft 1 is not critical here, ie it does not matter if the position of the shaft differs by a few degrees from that shown in FIG. 2 deviates from the symmetrical length shown. The engraved characters on the disk 10 indicate that the desired switching position has been reached with sufficient accuracy. In other words, it is sufficient. to bring these characters approximately into their correct position, in which case there is a guarantee that the switching movement has been carried out completely and the associated switching lever is correctly locked in the position reached.

Diese eerineen Anforderungen an die Präzision der Ruhestellung des Antriebs gestattet auch eine besonders einfache Motorisierung der Antriebsvorrichtung, beispielsweise im Falle einer drehzahlprogramrnierten Ausführung der Maschine. Fig. 3 zeigt eine Ausführungs Variante, in weicher g!eiei?e Teile gleich bezeichnet sind wie in Fig. 1 und in welcher der Antrieb durchThese separate requirements for the precision of the rest position of the drive also allow a particularly simple motorization of the drive device, for example in the case of a speed-programmed version of the machine. FIG. 3 shows an embodiment variant in which the same parts are designated as in FIG. 1 and in which the drive is through

einen Motor erfolgt Auf der Platte 4 ist anstelle der Frontplatte 13 ein Träger 2ö für einen Getriebemotor 27, beispielsweise einen Scheibenwischermotor befestigt Mit dem Träger 26 ist ein gedruckter Stromkreis 28 verbunden, auf welchem sich gewisse Teile der Steuerschaltung befinden. Unter anderem sind auf der gedruckten Schaltung 28 soviele Hall-Generatoren 29 angeordnet als Schaltstellungen zu erreichen sind, und diesen Hall-Generatoren gegenüber ist an der Scheibe 10 ein Permanentmagnet 30 angeordnet Die Welle 32 des Getriebemotors 27 ist über eine außen verzahnte Scheibe 33 und eine innenverzahnte Hülse 31 mit der Außenverzahnung 5 der Antriebsachse 1 gekuppelt Der Motor ist mittels eines Gewinderinges 34 mit dem Träger 26 verbunden und mittels eines oder mehrerer Stifte 35 mit dämpfendem Ring 36 gesichert.a motor takes place. Instead of the front plate 13, there is a carrier 20 for a geared motor on the plate 4 27, for example a windshield wiper motor, attached to the carrier 26 is a printed circuit 28 connected, on which certain parts of the control circuit are located. Among other things are on the printed circuit 28 as many Hall generators 29 arranged as switching positions can be achieved, and A permanent magnet 30 is arranged on the disk 10 opposite these Hall generators. The shaft 32 of the geared motor 27 is via an externally toothed disc 33 and an internally toothed sleeve 31 with the External toothing 5 of the drive axle 1 coupled. The motor is connected to the by means of a threaded ring 34 Carrier 26 connected and secured by means of one or more pins 35 with damping ring 36.

Zum Ausführen einer Schaltbewegung wird der Getriebemo or 27 von einer Steuerschaltung eingeschaltet und sobald er eine Umdrehung ausgeführt hat. erfolgt über einen der Hall-Gener-toren. vor welchen der Permanentmagnet 30 gelangt im. <-'., Stopsignal an die Steuerschaltung des Motors. Kann d.e Schaltbewegung infolge ungünstiger gegenseitiger Stellung von Getrieberädern nicht in einem Zug erfolgen, steigt der mechanische Widerstand an und der Stromanstieg im Stromkrei- des Motors 27 schaltet auf eine Betriebsart um, bei welcher der dem Schaltgetriebe vorgelagerte Hauptantriebsmo'.r in bestimmten Abständen kurze Antriebsimpulse erhält. Das Antippen dieses Motors erfolgt solange, bis das Schieberad widerstandslos in die gewählte Schaltsteliung bewegt werden kann. Aus den oben bereits erwähnten Gründen braucht der Motor bzw. die Antriebswelle der Schaltvorrichtung keine sehr genauen Endstellungen zu erreichen, was die sehr einfache und nicht besonders präzise Steuerung mittels der Hall-Generatoren 29 und des Permanentmagneten 30 erlaubt. Es kann ferner ein sehr einfacher, billiger Antriebsmotor, beispielsweise ein Scheibenwischermotor verwendet werden. Obwohl die dargeste'lten Antriebsvornchtungen besonders zur Erzeugung von Sci.altbewegungen in Stufengetrieben geeignet sind, können sie auch für andere entsprechende Schaltvorgänge in Getrieben verwendet werden. Das Malteser-Getriebe kann hierbei in irgendeiner Form realisiert sein, bei weicher ein Mitnehmer bei bestimmten Schaltstellungen in ein Sch:'^;'organ eingreifen und dasselbe mitnehmen und u„nn frei wieder aus demselben austreten kann. Unter diesen Bedingungen kann man in allen Fällen mit einer einfachen Antriebsbewegung auskommen, deren Endstellungen nicht sehr präzis zu sein brauchen. Ein besonderer Vorteil der dargestellten und beschriebenen Antriebsvorri.-htungen besteht dam. daß die Antriebsbewegung ab einfache, langsame Drehbev/egung mittels einer einfachen Welle djrch die eine Wand des Getriebegehäuses geführt werden kann. Diese eine Antriebswelle kann ohne besonderen Aufwand leckölfrei durchgeführt werden, was deren Anordnung im Ölbad ermöglicht. Es ist außerdem mög'ich mit der einfachen Antriebsachse nach Beließen ein HandheiäiigungSL-rgan oder einen Motorantrieb zu verbinden.To carry out a switching movement, the gear motor 27 is switched on by a control circuit and as soon as it has made one revolution. takes place via one of the Hall generators. before which the permanent magnet 30 arrives in the. <- '., Stop signal to the control circuit of the motor. Can not be done in a train de shifting movement due to adverse mutual position of gears, the mechanical resistance increases and the current rise in Stromkrei- of the motor 27 switches to a mode in which the the gearbox upstream Hauptantriebsmo'.r short in certain intervals drive pulses receives. This motor is tapped until the sliding wheel can be moved into the selected switching position without resistance. For the reasons already mentioned above, the motor or the drive shaft of the switching device does not need to reach very precise end positions, which allows the very simple and not particularly precise control by means of the Hall generators 29 and the permanent magnet 30. A very simple, inexpensive drive motor, for example a windshield wiper motor, can also be used. Although the drive devices shown are particularly suitable for generating old movements in multi-step transmissions, they can also be used for other corresponding shifting operations in transmissions. The Maltese gearbox can be implemented in any form, with soft a driver in certain shift positions in a Sch: '^;'Organ can intervene and take it with you and freely exit from it again. Under these conditions, one can manage in all cases with a simple drive movement, the end positions of which do not need to be very precise. A particular advantage of the illustrated and described Antriebvorri.-htungen is there. that the drive movement from a simple, slow rotary movement by means of a simple shaft can be guided through one wall of the gearbox housing. This one drive shaft can be carried out leak-free without any special effort, which enables it to be arranged in the oil bath. It is also possible to connect a manual control unit or a motor drive to the simple drive axle.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

30 16 32 »Patent claims:

1. Switching device for generating a reciprocating switching movement in a gear transmission, with a rotatably mounted switching element, of which a switching element can be displaced Gear parts is coupled. characterized, that the switching element (18) is a pivotable lever, which at the same time the switching element (21) carries and on part of its circumference in the manner of a Maltese cross with driving slots (19) and locking cutouts are provided, and that a rotatable drive member (1) with a driver (14) is provided for engagement in the driving slots of the switching element

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the switching element (18) in his Operating positions is secured by locking pins (15) and locking recesses (20)

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the Antriebsor ^
(1) and the switching element (18) are accommodated in a housing, through the housing wall (3) of which the drive shaft (1) forming the drive element is guided in an oil-tight manner.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that with the shaft il) optionally a Handle (8) or a motor (27) can be coupled.

5. Apparatus according to claim 4, characterized by a position indicator (29, 30) at the A stop signal is sent to the control circuit of the motor in each operating position of the shak organ (27) submits,

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the * niriebsorgan (1) with a display element (10) visible from the operator's side for displaying the switch positions is coupled

7. Device according to de ^r claims 1 to 6, characterized in that the switching member (18) as two lever (f 8a, 186 ^ is formed soft are arranged on a common pivot axis (17) and separately arranged Antriebswellenil) operable are.

8. Device according to one of claims i to 7, characterized in that the switching element (18) as a switching element has a switching finger (21) which in the area of a kidney-shaped opening (25) the housing wall (3) lies.