DE69707819T2 - Steuereinrichtung für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeuges - Google Patents
Steuereinrichtung für ein Schaltgetriebe eines FahrzeugesInfo
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs, insbesondere für ein automatisches Schaltgetriebe.
- Vorrichtungen der oben genannten Art sind bekannt und weisen im Wesentlichen ein Steuerelement auf, das in der Lage ist, entlang einer ersten Achse vier unterschiedliche Positionen anzunehmen, wobei jeder dieser Positionen die Auswahl eines Ganges entspricht, und das drei unterschiedliche Winkelpositionen annehmen kann, die in Ebenen senkrecht zu der oben genannten ersten Achse liegen, wobei jeder dieser Positionen der Eingriff eines Zahnrades oder die neutrale Position entspricht. Dieses Steuerelement wird durch die Betätigung von geeigneten Stellgliedern in die oben genannten Positionen gebracht: normalerweise wird ein erstes Multi - Positionsstellglied verwendet, um die Bewegungen entlang der ersten Achse zu steuern, während ein zweites Stellglied, ebenfalls ein Multi - Positionsstellglied, das entlang einer zweiten Achse senkrecht zu der ersten Achse bewegbar ist, zur Steuerung der Winkelbewegungen um die erste Achse verwendet wird.
- Die oben genannten Stellglieder werden normalerweise pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigt und durch zugeordnete Betätigungsmittel gesteuert; insbesondere bei einer hydraulischen Betätigung wird jedes Stellglied durch eine Vielzahl von Magnetventilen gesteuert, die in geeigneter Weise miteinander kombiniert sind.
- Zur Betätigung erfordert das oben genannte Steuerelement daher die Verwendung verschiedener relativ komplexer fluidischer Komponenten, wie bspw. Multi- Positionsstellglieder, Ventile, Bewegungsregulierungselemente, Positionswandler, die eine genaue mechanische Bearbeitungsweise erfordern und zu einem hochpreisigen Vorrichtungsaufbau führen.
- Die US-A-5 150 629 beschreibt eine Steuervorrichtung für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Steuervorrichtung für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs, das die mit den herkömmlichen und oben beschriebenen Steuervorrichtungen verbundenen Nachteile nicht aufweist.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsform mit Hilfe eines nicht abschließenden Beispiels und unter Bezugnahme auf die beifügten Zeichnungen erläutert, in denen:
- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Steuervorrichtung für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
- Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist;
- Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 ist;
- Fig. 4 einen Schnitt der Linie IV-IV in Fig. 3 ist;
- Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist;
- Fig. 6 eine Entwicklung in Draufsicht eines Details der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist.
- Mit Bezug auf die Fig. 1-5 bezeichnet 1 in seiner Gesamtheit eine Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe (nicht dargestellt) eines Fahrzeugs (ebenfalls nicht dargestellt).
- Die Vorrichtung 1 umfasst eine innen hohle Trommel 2, die in einer solchen Weise an einem festen Halteelement 3, in diesem Fall einer Wand eines Kastens 4 (lediglich teilweise dargestellt), der das Schaltgetriebe aufnimmt, das angebracht ist, dass sie sich um eine erste Längsachse A drehen kann, und ein Steuerelement 5 der Achse A, das relativ zu dem Element 3 bewegbar ist und in der Trommel 2 derart aufgenommen ist, dass es axial gleiten und sich in Winkelrichtung um die Achse A drehen kann.
- Insbesondere ist das Steuerelement 5 entlang der Achse A bewegbar, um eine Getriebestufenauswahl durchzuführen, und dreht sich um die Achse A, um einen Eingriff- /Freigabevorgang des ausgewählten Getriebeganges auszuführen. Genauer gesagt kann das Steuerelement 5 für jede Getriebestufe eine winklige mittlere neutrale Position und zwei winklige gegenüberliegende seitliche Positionen des Eingriffs mit entsprechenden Zahnrädern annehmen, die winklig voneinander und relativ zu der Achse A um einen Winkel β beabstandet sind; in dem dargestellten Fall sind die Eingriffspositionen winklig äquidistant von der neutralen Position beabstandet und legen Relativwinkel α (Fig. 4) fest, die der Hälfte des Winkels β zu der neutralen Position und zu der Achse A entsprechen.
- Als klarstellendes Beispiel zeigt Fig. 3 ein vereinfachtes Diagramm der Eingriffs- und Auswahlpositionen, die von dem Steuerelement 5 angenommen werden; in diesem Diagramm bezeichnen die Buchstaben F&sub1;, F&sub2;, F&sub3;, F&sub4;, die mittleren neutralen Positionen der Stufen, die durch die Translationsbewegung des Steuerelementes 5 ausgewählt werden können, und M&sub1;, M&sub2;, M&sub3;, M&sub4;, M&sub5;, M&sub6;, RM bezeichnen die seitlichen Eingriffspositionen, die durch die winklige Drehbewegung des Steuerelements 5 um die Achse A erhalten werden.
- Die Vorrichtung 1 umfasst außerdem ein hydraulisches Stellglied 6 bekannter Art, das in den Fig. 1-5 lediglich teilweise dargestellt ist, mit einem Ausgabeelement 7, das entlang einer Achse B senkrecht zu der Achse A beweglich ist und mit dem Steuerelement 5 zusammenwirkt, um es um die Achse A zu drehen und in jeder Stufe in den neutralen und Eingriffspositionen anzuordnen; Nockenmittel 8, die von der Trommel 2 getragen werden und dazu geeignet sind, in gleitender Weise mit einem Eingriffselement 9, das in integrierter Weise von dem Steuerelement getragen wird, zusammenzuwirken, um das Steuerelement 5 während seiner Rotation um die Achse A axial um eine festgelegte Menge relativ zu der Trommel 2 zu verschieben; lösbare Schnapphinderungsmittel 10, die an einer Seite diametral gegenüber den Nockenmitteln 8 relativ zu der Achse A angeordnet sind, das Steuerelement 5 mit der Trommel 2 winklig verbinden und dazu geeignet sind, ein Drehmoment einer geringeren Intensität als einem festgelegten Grenzwert M zu übertragen; und Stoppmittel 11, die dazu geeignet sind, die Trommel 2 während des Auswahlvorgangs relativ zu dem Kasten 4 zu befestigen und während der Drehung des Steuerelementes 5 eine Hinderungsreaktion an den Hinderungsmitteln 10 zu erzeugen, die eine solche Intensität hat, dass sie den Grenzwert M des Drehmoments, das von den Hinderungsmitteln 10 übertragen wird, überschreitet und deren Freigabe und das Gleiten des Elementes 9 relativ zu den Nockenmitteln 8 erlaubt.
- Insbesondere umfasst die Trommel 2 einen rohrförmigen zylindrischen Hauptabschnitt 12 der Achse A, der intern einen Hohlraum 13 festlegt, und einen sekundären Abschnitt 14 der Achse A, der ebenfalls rohrförmig und zylindrisch ist, der sich in Axialrichtung in vorstehender Weise aus dem Abschnitt 12 erstreckt, wobei eine zentrale Durchgangsöffnung 15 der Achse A mit dem Hohlraum 13 in Verbindung steht, der einen Außendurchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser des Abschnittes 12, und der in drehender Weise durch die Zwischenschaltung einer Hülse 16a in einer in dem Element 3 ausgebildeten Durchgangsöffnung 17 betätigt wird. Der Abschnitt 12 ist an seinem axialen Ende, das dem Abschnitt 14 gegenüberliegt, offen und umfasst eine zylindrische Seitenwand 18 und eine Wand 19 mit kreisförmiger Basis, von der sich der Abschnitt 14 erstreckt und die eine kreisförmige Durchgangsöffnung 20 zur Kommunikation zwischen dem Hohlraum 13 und der Öffnung 15 aufweist. Eine Scheibe 21 der Achse A mit einem Außendurchmesser, der größer ist als die Öffnung 17 des Elementes 3, und die selbst eine zentrale Öffnung 22 der Achse A mit dem gleichen Durchmesser wie die Öffnung 15 aufweist, ist mit Hilfe einer Vielzahl von Schrauben 23 einstückig mit dem Abschnitt 14 der Trommel 2 auf der dem Abschnitt 12 gegenüberliegenden Seite verbunden, um die Trommel 2 axial an dem Element 3 zu befestigen.
- Das Steuerelement 5 umfasst eine Welle 24 der Achse A mit einem ersten Abschnitt 25, der in axial gleitender und in Winkelrichtung drehender Weise unter Zwischenschaltung einer Buchse 16b in die Öffnungen 15 und 22 eingreift, und in den Kasten 4 vorsteht, um in bekannter Weise assoziierte interne Komponenten (nicht dargestellt) des Schaltgetriebes zu steuern, und mit einem zweiten Abschnitt 26, der in dem Hohlraum 13 aufgenommen ist und in der unten beschriebenen Weise axial durch die Seitenwand 18 der Trommel 2 gehalten wird.
- Das Steuerelement 5 umfasst außerdem einen ringförmigen Flansch 27 der Achse A, der auf dem Abschnitt 26 der Welle 24 angebracht ist, in bekannter Weise einstückig mit dem Abschnitt 26 verbunden ist und einen oberen Abschnitt 30 aufweist, der einstückig mit einem Paar radialer Arme 31, 32 versehen ist, die sich in vorstehender Weise an diametral gegenüberliegenden Seiten des Abschnittes 30 im Wesentlichen entlang einer gleichen diametralen Achse relativ zu der Trommel 2 erstrecken. Einer (31) der Arme 31, 32 ist an der Seitenwand 18 der Trommel 2 mit Hilfe der Hinderungsmittel 10 befestigt, während der andere Arm 32 das Element 9 aufweist, das mit den Nockenmitteln 8 gekoppelt ist.
- Das Steuerelement 5 umfasst außerdem eine Hülse 33 der Achse A, die auf einem unteren Abschnitt 34 der Flansches 27 befestigt ist und integral einen radialen Arm 35 aufweist, der sich im Wesentlichen in senkrechter Richtung zu den Armen 31, 32 erstreckt, mit Spiel in eine Durchgangsöffnung 36 eingreift, die in der Seitenwand 18 der Trommel 2 ausgebildet ist, und einen freien zylindrischen Endabschnitt 37 aufweist, der eine Achse parallel zu der Achse A hat, nach außen aus der Trommel 2 vorsteht und mit dem Element 7 des Stellgliedes 6 kooperiert.
- Insbesondere weist das Element 7 einen im Wesentlichen gabelförmigen Endabschnitt 38 auf, der ein Paar von Wänden 39 umfasst, die einander zugewandt sind, senkrecht zu der Achse B und eine im Wesentlichen U-förmige Durchgangskerbe 40 festlegen, die von dem Abschnitt 37 des Armes 35 erfasst wird. Das Element 7 ist dazu geeignet, zwei axiale Endbewegungspositionen anzunehmen, die den Eingriffspositionen des Steuerelementes 5 entsprechen, und eine mittlere axiale Position entsprechend der neutralen Position des Steuerelementes 5 (Fig. 4).
- Mit Bezug auf die Fig. 1-3 umfassen die Hinderungsmittel 10 eine Vielzahl von V-förmigen Längsnuten 45, die zueinander gleich sind und in der Seitenwand 18 der Trommel 2 ausgebildet sind, eine zylindrische Schraubenfeder 46, die in einem radialen Sackloch 47 aufgenommen ist, welches in einem freien Endabschnitt des Armes 31 ausgebildet ist, und ein Kugelelement 48, das in Korrespondenz mit einem Ende der Öffnung 47 aufgenommen ist, durch die Feder 46 vorgespannt wird und durch die Feder in Eingriff mit einer der Nuten 45 gehalten wird. Insbesondere entspricht die Zahl der Nuten 45 der Zahl der Getriebestufen, in diesem Falle vier, wobei die Nuten winklig äquidistant von den benachbarten Nuten 45 angeordnet sind; insbesondere ist jede Nut 45 in ähnlicher Weise wie oben mit Bezug auf den Winkelabstand zwischen den Eingriffspositionen des Steuerelementes 5 beschrieben winklig von der benachbarten Nut 45 um einen Winkel β relativ zu der Achse A beabstandet.
- Es ergibt sich auch, dass der Grenzwert M des von den Hinderungsmitteln 10 übertragbaren Drehmoments von der Federkonstanten der Feder 46 und der Geometrie der Nuten 45 und des Elementes 48 abhängt.
- Mit besonderem Bezug auf die Fig. 1, 5 und 6 werden die Nockenmittel 8 durch einen geformten Schlitz 49 gebildet, der in der Seitenwand 18 der Trommel 2 auf der den Nuten 45 diametral gegenüberliegenden Seite ausgebildet ist und von dem Element 9 erfasst wird.
- Insbesondere wird das Element 9 durch einen Zapfen gebildet, der in ein in dem Arm 32 ausgebildetes radiales Sackloch 50 eingeschraubt ist und einen Endabschnitt 51 aufweist, der radial von dem Arm 32 vorsteht und mit dem Schlitz 49 gekoppelt ist.
- Der Schlitz 49 hat im Wesentlichen die Form einer gebrochenen Linie und umfasst eine Vielzahl von Winkelabschnitten 52, die als axiale Haltepunkte des Steuerelementes 5 dienen, die untereinander gleich sind und deren Zahl der Zahl der Getriebestufen, in diesem Fall vier, entspricht; die Abschnitte 52 erstrecken sich auf jeweiligen Ebenen senkrecht zu der Achse A und sind von den benachbarten Ebenen jeweils um einen festgelegten Abstand D abhängig von dem Abstand zwischen den Stufen benachbarter Gänge beabstandet und jeweils in Winkelrichtung von den benachbarten Abschnitten 52 um einen Winkel β relativ zu der Achse A beabstandet angeordnet, in einer Weise ähnlich den Nuten 45. Der Schlitz 49 umfasst außerdem eine Vielzahl von schrägen Abschnitten 53, in diesem Fall drei, die die benachbarten Abschnitte 52 verbinden und so ausgebildet sind, dass sie das Element 9 entlang eines Pfades führen, der durch die Zusammensetzung einer Winkelverschiebung des Winkels β um die Achse A und einer Linearverschiebung der Größe D entlang der Achse A festgelegt wird.
- Die Abschnitte 52 legen jeweilige Auswahlpositionen fest, die von dem Steuerelement entlang der Achse A angenommen werden, und entsprechen den jeweiligen Getriebestufen.
- Daher ist die Form des Schlitzes 49 so, dass homologe Punkte O&sub1; benachbarter Abschnitte 52 oder homologe Punkte O&sub2; benachbarter Abschnitte 53 winklig voneinander um den Winkel β relativ zu der Achse A und in Axialrichtung voneinander um die Strecke D beabstandet sind (Fig. 6).
- Mit Bezug auf die Fig. 1-5 umfassen die Stoppmittel 11 (in Anspruch 1 als Betätigungsmittel bezeichnet) eine Vielzahl von radialen, kegelstumpfförmigen Durchgangsöffnungen 54, die zu der Achse A geneigt sind, deren Zahl der Zahl der Getriebestufen, in diesem Fall vier, entspricht, die in der Seitenwand 18 der Trommel 2 ausgebildet und voneinander in Winkelrichtung äquidistant von den benachbarten Öffnungen 54 angeordnet sind; die Stoppmittel umfassen außerdem ein Verriegelungselement 55 mit einer Achse C, die relativ zu der Achse A radial verläuft, das relativ zu der Trommel 2 auf der diametral dem Element 7 gegenüberliegenden Seite außen angeordnet ist und axial relativ zu dem Kasten zwischen einer Rastposition, in der ein kegelstumpfförmiger Endkopf 56 von der Seitenwand 18 der Trommel 2 beabstandet ist, und einer Betätigungsposition, in der sein Kopf 56 in eine der Öffnungen 54 eingreift und dadurch die Drehung der Trommel 2 um die Achse A relativ zu dem Kasten 4 verhindert, beweglich ist.
- Im Einzelnen wird das Element 55 in elektromagnetischer Weise betätigt und während des Getriebestufenauswahlvorgangs in die Betätigungsposition bewegt.
- Schließlich ist jede Öffnung 54 auch in Winkelrichtung von der benachbarten Öffnung um eine Winkel β relativ zu der Achse A beabstandet.
- Bei der Verwendung des zum Umschalten von einem Gang zu dem nächsten innerhalb der selben Stufe - bspw. zum Umschalten von Gang M1 zu Gang M2 - notwendig, das Element 55 in der Rastposition anzuordnen und das Element 7 des Stellgliedes 6 an der Bewegungsendposition, die dem momentan eingeschalteten Gang entspricht, in diesem besonderen Fall M1, axial zu der gegenüberliegenden Endposition, die dem einzuschaltenden Gang entspricht, in diesem Fall M2, zu bewegen.
- Die Bewegung des Elements 7 erzeugt eine Drehung des Steuerelements 5 um die Achse A um den Winkel β in einer in Fig. 4 entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteten Richtung.
- Da das Element 55 in der Rastposition ist und daher keine Hinderungsreaktion auf die Hinderungsmittel 10 ausübt, dreht sich die Trommel 2 gemeinsam mit dem Steuerelement 5; die Öffnungen 54 werden entlang der Seitenwand 18 der Trommel 2 in einer solchen Weise angeordnet, dass mit jeder Drehung der Trommel 2 um die Achse A um den Winkel β eines von ihnen dem Element 55 zugewandt angeordnet wird.
- Für die Rückkehr zu dem vorhergehenden Gang ist es ausreichend, das Element 7 axial in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen.
- Um einen Gang einer bestimmten Stufe, bspw. den Gang M2, zu einem nachfolgenden Gang einer angrenzenden Stufe, bspw. M3, zu schalten, ist es notwendig, das Element 55 in die Aktivierungsposition, in der es in die ihm zugewandte Öffnung 54 eingreift, zu verschieben und dann das Element 7 axial von der Bewegungsendposition, die dem momentan eingeschalteten Gang entspricht, in diesem besonderen Fall M2, zu der gegenüberliegenden Bewegungsendposition, die dem einzuschaltenden Gang entspricht, in diesem besonderen Fall M3, zu bewegen.
- Während der daraus folgenden Rotation des Steuerelementes 5 um die Achse A erzeugt das Element 55 an den Hinderungsmitteln 10 eine Hinderungsreaktion, die größer ist als der Grenzwert M des Drehmoments, das diese Mittel übertragen können, und bewirkt dadurch die Freigabe des Elements 48 aus der zugeordneten Nut 45. Dadurch dreht sich das Steuerelement 5 um die Achse A relativ zu der Trommel 2 und wird bei dieser Rotation durch das Profil des Schlitzes 49 geführt. Insbesondere erzeugt die Verschiebung des Elementes 7 eine Verschiebung des Elementes 9 von einem der Abschnitte 52 des Schlitzes 49 zu dem nachfolgenden Abschnitt 52, wobei es durch den zwischen diesen angeordneten Abschnitt 53 hindurchtritt, und erzeugt konsequenterweise die Axialbewegung des Steuerelementes 5 um die Menge D und die Drehung des Steuerelementes 5 um die Achse A um den Winkel β.
- Wenn das Element 7 ein Bewegungsende erreicht, wird das Element 48 in Eingriff mit der Nut 45 angeordnet, die der Ursprungsnut unmittelbar folgt.
- Um zu dem vorhergehenden Gang, in dem in Frage stehenden Fall von dem Gang M3 zu dem Gang M2 zu schalten, reicht es aus, das Element 7 axial in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, wobei das Element 55 in der Betätigungsposition gehalten wird.
- Die oben beschriebenen Vorgänge werden automatisch durch eine elektronische Schaltgetriebesteuereinheit (bekannt und nicht dargestellt) gemanagt, die in das Fahrzeug eingesetzt ist.
- Durch Prüfung der Eigenschaften der Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich die erreichbaren Vorteile.
- Insbesondere ist die beschriebene Vorrichtung einfach und wirtschaftlich herzustellen, da sie sowohl die Steuerung der Auswahl der Getriebestufen als auch des Eingriffs/ der Freigabe der Gänge mit Hilfe eine einzelnen Multi-Positions- Stellgliedes herkömmlicher Art, bspw. dem Stellglied 6, ermöglicht. Gegenüber den bekannten Vorrichtungen erspart dies wenigstens ein Multi-Positions- Stellglied, reduziert die Zahl der zur Betätigung notwendigen Ventile, die allein auf die Ventile verringert werden, die zur Steuerung des Stellgliedes 6 erforderlich sind, und vereinfacht dementsprechend den hydraulischen Betätigungsschaltkreis. Außerdem ist die Vorrichtung 1 extrem kompakt und hat eine reduzierte Größe.
- Außerdem ist es klar, dass Modifikationen und Veränderungen, die nicht aus dem durch die Ansprüche festgelegten Schutzumfang herausführen, an der Vorrichtung 1 vorgenommen werden können.
- Insbesondere können die Eingriffspositionen des Steuerelements 5 in Winkelrichtung von den neutralen Positionen des Steuerelementes 5 um jeweilige Winkel α&sub1;, α&sub2;, die sich voneinander unterscheiden, beabstandet sein, obwohl ihre Summe in jedem Fall gleich dem Winkel β sein sollte.
- Außerdem können die Winkel β und die Strecken D relativ zu den Getriebestufen andere Werte als die der Winkel β und der Strecke D in angrenzenden Stufen annehmen.
- Schließlich können die Stoppmittel 11 in einer sich von der oben beschriebenen Weise unterscheidenden Weise hergestellt werden, bspw. können sie durch eine Reibungsbremsvorrichtung gebildet werden, die wahlweise mit der Trommel 2 zusammenwirkt.
Claims (12)
1. Steuervorrichtung (1) für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs mit:
- festen Haltemitteln (3, 4);
- einem Steuerelement (5), das von den festen Haltemitteln (3, 4) getragen
wird und sich entlang einer ersten Achse (A) bewegen kann, um einen
Getriebestufenauswahlvorgang durchzuführen, und das sich um die erste
Achse (A) drehen kann, um einen Getriebeeingriffs-/Freigabevorgang
durchzuführen, wobei das Steuerelement (5) außerdem dazu geeignet ist,
um die erste Achse (A) und für jede Stufe der Getriebezahnräder eine
winklige neutrale Position und zwei winklige Positionen des Eingriffs mit
entsprechenden Zahnrädern anzunehmen; und
- Betätigungsmitteln (6) mit einem Ausgabeelement (7), welches relativ zu
den festen Haltemitteln (3, 4) beweglich ist und mit dem Steuerelement
(5) zusammenwirken kann, um es um die erste Achse (A) zu drehen und
in den neutralen und Eingriffspositionen anzuordnen;
- einem Eingriffselement (9), das von dem Steuerelement (5) getragen
wird, und
- Nockenelementen (8), die in gleitender Weise mit dem Eingriffselement
(9) zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Betätigungsausgabeelement (7) entlang einer zweiten Achse
(B) beweglich ist, die orthogonal und relativ zu der ersten Achse (A) versetzt
ist, so dass das Steuerelement (5) entlang der ersten Achse (A)
bewegbar und um die erste Achse (A) drehbar ist,
- dass das Eingriffselement (9) in integrierter Weise von dem
Steuerelement (5) getragen wird,
- dass die Nockenmittel (8) in gleitender Weise mit dem Eintrittselement (9)
zusammenwirken, um das Steuerelement (5) während der Rotation des
Steuerelementes (5) um die erste Achse (A) axial um eine festgelegte
Menge zu verschieben, und
- Aktivierungsmitteln (54, 55, 56), die wahlweise betätigbar sind und mit
den Nockenmitteln (8) während des Zahnradauswahlvorgangs
zusammenwirken, um das Gleiten des Eingriffselementes (9) relativ zu den
Nockenmitteln (8) zu erlauben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein
Halteelement (2), das die Nockenmittel (8) trägt und an den festen Haltemitteln
(3, 4) in um die erste Achse (A) rotierender Weise angebracht ist, lösbare
Hinderungsmittel (10), die das Steuerelement (5) winklig mit dem Halteelement (2)
verbinden und zur Übertragung von Lasten einer Intensität geeignet sind, die
niedriger ist als ein festgelegter Grenzwert (M), und Anhaltemittel aufweist, die
die Aktivierungsmittel definieren und das Halteelement (2) während des
Auswahlvorgangs relativ zu den festen Haltemitteln (3, 4) verriegeln können und
während der Drehung des Steuerelementes (5) an den Hinderungsmitteln (10)
eine Hinderungsreaktion mit einer solchen Intensität bewirken können, dass der
Grenzwert (M) der Last, der von den Hinderungsmitteln (10) übertragen werden
kann, überschritten wird, und um das Lösen der Hinderungsmittel (10) und das
Gleiten des Eingriffselements (9) relativ zu dem Nockenmittel (8) zu erlauben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halteelement (2) durch einen Ringkörper gebildet wird, der koaxial mit der ersten
Achse (A) angeordnet ist und intern das Steuerelement (5) aufnimmt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Nockenmittel (8) einen durchgehenden Schlitz (49) in einer seitlichen Wand (18)
des Halteelementes (2) aufweisen, und dass das Eingriffselement (9) in
gleitender Weise in dem Schlitz (49) gekoppelt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz
(49) im wesentlichen die Form einer gebrochenen Linie besitzt und eine Vielzahl
von winkligen Abschnitten (52) für den axialen Stopp des Steuerelementes (5),
die sich von jeweiligen Ebenen orthogonal zu der ersten Achse (A) erstrecken
und jeweils winklig zu den angrenzenden Stoppabschnitten (52) versetzt sind,
und eine Vielzahl von winkligen, schrägen Abschnitten (53) aufweist, die
zwischen sich benachbarte Stoppabschnitte (52) verbinden und so ausgebildet
sind, dass sie das Eingriffselement (9) entlang eines durch die
Zusammensetzung einer vorbestimmten winkligen Verschiebung um die erste Achse (A) und
einer festgelegten linearen Verschiebung entlang der ersten Achse (A)
definierten Weges führen, wobei die Stoppabschnitte (52), die jeweiligen
Auswahlpositionen festlegen, die von dem Steuerelement (5) entlang der ersten Achse (A)
angenommen werden und den entsprechenden Stufen der Zahnräder
entsprechen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Stoppabschnitte (52) einander gleich sind und dass die schrägen Abschnitte
(53) ebenfalls einander gleich sind, dass die Form des Schlitzes (49) so ist,
dass homologe Punkte (O&sub1;) benachbarter Stoppabschnitte (52) oder homologe
Punkte (O&sub2;) benachbarter schräger Abschnitte (53) winklig voneinander zu der
ersten Achse (A) um einen Winkel (β) beabstandet sind, der dem Winkel entspricht,
der relativ zu der ersten Achse (A) zwischen den winkligen
Eingriffspositionen des Steuerelementes (5) festgelegt wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Behinderungsmittel (10) umfassen:
- eine Vielzahl von V-förmigen Längsnuten (45), deren Zahl der Zahl der
Getriebestufen entspricht und die in der Seitenwand (18) des
Halteelementes (2) ausgebildet und jeweils winklig von den benachbarten Nuten
(45) beabstandet sind;
- flexible Mittel (46), die von dem Steuerelement (5) getragen werden; und
- ein Kugelelement (48), das durch die flexiblen Mittel (56) belastet ist und
dadurch in Eingriff mit einer der Nuten (45) gehalten wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Nut
(45) mit einer benachbarten Nut (45) relativ zu der ersten Achse (A) einen
Winkel (β) festlegt, der dem Winkel entspricht, der relativ zu der ersten Achse (A)
zwischen den winkligen Eingriffspositionen des Steuerelementes (5) festgelegt
wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stoppmittel (11) eine Vielzahl radialer Durchgangsöffnungen (54),
deren Zahl der Zahl der Getriebestufen entspricht und die in der Seitenwand
(18) des Halteelements (2) ausgebildet sind, und ein Verriegelungselement (55)
mit einer Achse aufweisen, die relativ zu der ersten Achse (A) radial verläuft,
welches Verriegelungselement relativ zu dem Halteelement (2) extern
angeordnet und relativ zu den festen Haltemitteln (3, 4) zwischen einer Rastposition, in
der sein Endkopf (56) von der Seitenwand (18) des Halteelementes (2)
beabstandet ist, und einer Aktivierungsposition, in der der Endkopf (56) in eine
der Öffnungen (54) eingreift und die Drehung des Halteelementes (2) um die
erste Achse (A) relativ zu den festen Haltemitteln (3, 4) verhindert, axial
bewegbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede
Öffnung (54) mit einer benachbarten Öffnung (54) und relativ zu der ersten Achse
(A) einen Winkel (β) festlegt, der dem Winkel entspricht, der relativ zu der ersten
Achse (A) zwischen den winkligen Eingriffspositionen des Steuerelementes (5)
festgelegt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Öffnungen (54) im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet sind und zu
der ersten Achse (A) abgeschrägt sind und dass der Endkopf (52) des
Verriegelungselementes (55) eine den Öffnungen (54) komplementäre Form aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Ausgabeelement (7) des Betätigungsmittels (6) relativ
zu dem Halteelement (2) extern angeordnet ist und einen Endabschnitt aufweist,
der im Wesentlichen gabelförmig gestaltet ist und eine U-förmige Kerbe (40)
festlegt, und dass das Steuerelement (5) einen Arm (35) aufweist, der sich
relativ zu der ersten Achse (A) radial erstreckt, mit Spiel in eine in der Seitenwand
(18) des Halteelements (2) ausgebildete Öffnung (36) eingreift und einen
zylindrischen Endabschnitt (37) aufweist, der in die Kerbe (40) des
Ausgabeelementes (5) eingreift.
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