DE102005039559B4 - Electromechanical transmission control - Google Patents

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Abstract

Elektromechanische Getriebesteuerung (10) für ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, bei der eine Drehbewegung eines Elektromotors (12) in eine lineare Bewegung mindestens eines Steuerungselements (14) umgesetzt wird und die Umsetzung durch eine Planeten-Wälz-Gewindespindel (16) vermittelt wird, wobei die Planeten-Wälz-Gewindespindel (16) zumindest eine Spindelstange (18), eine Spindelmutter (20) und Planetenrollen (22) umfasst, wobei das Steuerungselement (14) mit der Spindelmutter (20) verbunden ist und der Elektromotor (12) die Spindelstange (18) antreibt, wobei die Spindelstange (18) zumindest teilweise in den Elektromotor (12) integriert ist und zumindest teilweise den Rotor (34) des Elektromotors (12) bildet, wobei die Spindelstange (18) ein umlaufendes Gewinde (24) aufweist, wobei die Planetenrollen (22) an axialen Abschnitten A umlaufende Feinrillen (26) und an axialen Abschnitten B umlaufende Grobrillen (28) aufweisen, wobei die Feinrillen (26) in das Gewinde (24) der Spindelstange (18) greifen und nicht in direktem mechanischen Kontakt mit der Spindelmutter (20) stehen, und wobei die Grobrillen (28) in eine entsprechende Profilierung (30) der Spindelmutter (20) greifen und nicht in direktem mechanischen Kontakt mit der Spindelstange (18) stehen.Electromechanical transmission control (10) for a transmission, in particular for a motor vehicle transmission, in which a rotary movement of an electric motor (12) is converted into a linear movement of at least one control element (14) and the conversion is mediated by a planetary roller screw (16) , wherein the planetary roller threaded spindle (16) comprises at least one spindle rod (18), a spindle nut (20) and planet rollers (22), the control element (14) being connected to the spindle nut (20) and the electric motor (12) drives the spindle rod (18), the spindle rod (18) being at least partially integrated in the electric motor (12) and at least partially forming the rotor (34) of the electric motor (12), the spindle rod (18) having a circumferential thread (24) The planetary rollers (22) have circumferential fine grooves (26) on axial sections A and coarse grooves (28) circumferential on axial sections B, the fine grooves (26) being cut into the Ge winch (24) of the spindle rod (18) grasp and are not in direct mechanical contact with the spindle nut (20), and the large grooves (28) engage in a corresponding profile (30) of the spindle nut (20) and not in direct mechanical contact stand with the spindle rod (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Steuerung für ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, bei der eine Drehbewegung eines Elektromotors in eine lineare Bewegung mindestens eines Steuerungselements umgesetzt wird.The invention relates to an electromechanical control for a transmission, in particular for a motor vehicle transmission, in which a rotary movement of an electric motor is converted into a linear movement of at least one control element.

Getriebesteuerungen sind üblicherweise Bestandteil eines Drehzahl-Drehmomentwandlers, insbesondere eines Zahnrad-Wechselgetriebes für Kraftfahrzeuge. Ein Gang- beziehungsweise ein Übersetzungswechsel eines derartigen Getriebes wird durch zwei mechanische Eingangssignale angesteuert. Ein Eingangssignal wird dabei durch die Wählrichtung des Ganghebels erzeugt. Hierbei ist zu entscheiden, welche der zur Auswahl stehenden Schaltgabeln betätigt werden soll. Das zweite Eingangssignal wird durch die Schaltrichtung des Ganghebels erzeugt. Beispielsweise kann die Schaltgabel entlang der Schaltrichtung zwischen zwei Schaltstellungen und einer Neutralstellung bewegt werden.Transmission controls are usually part of a speed-torque converter, in particular a gear change transmission for motor vehicles. A change of gear or a gear ratio of such a transmission is controlled by two mechanical input signals. An input signal is generated by the selection direction of the gear lever. Here you have to decide which of the available shift forks should be operated. The second input signal is generated by the shift direction of the gear lever. For example, the shift fork can be moved along the shift direction between two shift positions and a neutral position.

Bei einer elektromechanischen Getriebesteuerung werden die Schalt- und die Wählbewegung von jeweils einem Elektromotor umgesetzt. Dabei muss die von einem der Elektromotoren erzeugte schnelle Drehbewegung in eine lineare Bewegung transferiert werden, die dann für den Schaltbeziehungsweise Wählvorgang verwendet wird.In an electromechanical transmission control, the shifting and the selection movement are each implemented by an electric motor. The rapid rotary movement generated by one of the electric motors must be transferred into a linear movement, which is then used for the switching or selection process.

Bei Fahrzeugen mit elektromechanischen Getrieben ist es bekannt, über die Drehbewegung des Elektromotors eine Spindel anzutreiben. Auf dieser Spindel läuft ein Mitnehmer, der über eine mechanische Verbindung beispielsweise eine Schaltgabel auswählt beziehungsweise eine solche betätigt. Neben Gewindespindeln, bei denen sich eine Mutter axial-linear auf einer rotierenden Spindelstange bewegt, kommen im Stand der Technik auch so genannte Kugelumlaufspindeln zum Einsatz. Diese sind im Wesentlichen Gewindespindeln, die eine Reihe von Kugellagern mit Kugelrückführung zwischen Spindelstange und Mutter aufweisen. Diese weisen zwar einen hohen Wirkungsgrad, eine gute Lebensdauer und einen geringen Verschleiß auf. Kugelumlaufspindeln sind aber mit hohen Kosten und einem relativ hohen Gewicht verbunden.In vehicles with electromechanical gearboxes, it is known to drive a spindle via the rotary movement of the electric motor. A driver runs on this spindle, which, for example, selects or actuates a shift fork via a mechanical connection. In addition to threaded spindles, in which a nut moves axially-linearly on a rotating spindle rod, so-called ball screws are also used in the prior art. These are essentially threaded spindles, which have a series of ball bearings with ball return between the spindle rod and nut. These have a high degree of efficiency, a good service life and low wear. Ballscrews are associated with high costs and a relatively high weight.

Die DE 198 51 738 A1 beschreibt einen Rotations-Translationswandler in Form eines Rollengewindetriebs, das anstelle einer Spindel eine Schaltmuffe aufweist.The DE 198 51 738 A1 describes a rotation-translation converter in the form of a roller screw drive, which has a shift sleeve instead of a spindle.

Die DE 196 23 742 A1 beschreibt einen Planeten-Rollspindeltrieb, bei dem eine Gewindespindelstange von einer ortsfest gelagerten Spindelmutter über Planetenrollen angetrieben wird. Die Spindelstange ist drehfest gelagert und führt bei angetriebener Spindelmutter eine Linearbewegung aus.The DE 196 23 742 A1 describes a planetary roller spindle drive in which a threaded spindle rod is driven by a stationary spindle nut via planet rollers. The spindle rod is non-rotatably mounted and performs a linear movement when the spindle nut is driven.

Die DE 41 05 157 C2 beschreibt einen Rollspindeltrieb, bei dem eine Schaltgabel einen Stator und einen Rotor umfasst, so dass die Schaltgabel auf der drehfest gelagerten Spindel bewegt wird.The DE 41 05 157 C2 describes a rolling spindle drive, in which a shift fork comprises a stator and a rotor, so that the shift fork is moved on the non-rotatably mounted spindle.

Die JP 2001 - 99 312 A beschreibt einen Spindeltrieb, bei dem die Spindel über ein Zahnradgetriebe angetrieben ist, wodurch eine drehfest gelagerte Spindelmutter in axialer Richtung bewegt wird.The JP 2001 - 99 312 A. describes a spindle drive, in which the spindle is driven by a gear transmission, whereby a rotationally mounted spindle nut is moved in the axial direction.

Die DE 17 64 029 U beschreibt eine Getriebesteuerung ohne Spindeltrieb, bei der eine Schaltwalze mit Hilfe von Elektromagneten ausgerichtet wird.The DE 17 64 029 U describes a transmission control without spindle drive, in which a shift drum is aligned with the help of electromagnets.

Die DE 60 2004 011 738 T2 beschreibt einen Kugelspindelantrieb mit Kugelumlaufspindel.The DE 60 2004 011 738 T2 describes a ball screw drive with ball screw.

Die WO 2004/ 081 412 A1 beschreibt einen Rotations-Translationswandler, bei dem eine axial festgelegte Gewindespindel über einen Riementrieb in Rotation versetzt wird.WO 2004/081 412 A1 describes a rotation-translation converter in which an axially fixed threaded spindle is set in rotation via a belt drive.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die elektromechanischen Steuerungen von Getrieben gemäß dem Stand der Technik derart weiterzubilden, dass ein einfacher Aufbau der Steuerung erreicht wird.It is an object of the invention to further develop the electromechanical controls for gearboxes in accordance with the prior art in such a way that the control is of simple construction.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of independent claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments and refinements result from the subclaims.

Die erfindungsgemäße elektromechanische Getriebesteuerung weist ein geringes Gewicht auf und ist günstig zu fertigen.The electromechanical transmission control according to the invention has a low weight and is inexpensive to manufacture.

Beschrieben ist eine elektromagnetische Getriebesteuerung für ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, bei der eine Drehbewegung eines Elektromotors in eine lineare Bewegung mindestens eines Steuerungselements umgesetzt wird und die Umsetzung durch eine Planeten-Wälz-Gewindespindel vermittelt wird, wobei die Planeten-Wälz-Gewindespindel zumindest eine Spindelstange, eine Spindelmutter und Planetenrollen umfasst. Die Planeten-Wälz-Gewindespindel (PWG), hier auch synonym als PWG-Getriebe bezeichnet, kann beispielsweise anstatt eines herkömmlichen Spindelgetriebes verwendet werden. Bei einem PWG-Getriebe handelt es sich um eine Kombination aus einer Spindelstange mit einem Planetengetriebe. Dieses Planetengetriebe kann beispielsweise derart ausgeführt sein, dass die Planetenrollen in direktem Kontakt mit der Spindelstange um diese rotieren. Die Planetenrollen sind mit umlaufenden Rillen versehen, welche im Wesentlichen den Konturen des Gewindes der Spindelstange entsprechen. Auf diese Weise kann eine Drehbewegung mit hoher Drehzahl und niedrigem Drehmoment am Eintrieb des PWG-Getriebes in eine langsame Axialbewegung mit hoher Kraft umgesetzt werden. Die Verwendung eines PWG-Getriebes bei einer Getriebesteuerung bietet eine Mehrzahl von Vorteilen: Derartige PWG-Getriebe weisen eine hohe Lebensdauer, eine geringe Anzahl von Bauteilen und ein geringes Gewicht auf. Insbesondere sind sie im Vergleich zu Kugelumlaufspindeln gemäß dem Stand der Technik mit geringeren Herstellungskosten verbunden.Described is an electromagnetic transmission control for a transmission, in particular for a motor vehicle transmission, in which a rotary movement of an electric motor is converted into a linear movement of at least one control element and the conversion is mediated by a planetary roller threaded spindle, the planetary roller threaded spindle at least comprises a spindle rod, a spindle nut and planet rollers. The planetary roller screw ( PWG ), also synonymously referred to here as a PWG gearbox, can be used instead of a conventional spindle gearbox, for example. A PWG gearbox is a combination of a spindle rod with a planetary gearbox. This planetary gear can, for example, be designed in such a way that the planet rollers rotate about the spindle rod in direct contact with the latter. The planetary rollers are provided with circumferential grooves, which essentially correspond to the contours of the thread of the spindle rod. In this way, a rotary movement with high speed and low torque can The drive of the PWG gearbox can be converted into a slow axial movement with high force. The use of a PWG gearbox in a gearbox control offers a number of advantages: PWG gearboxes of this type have a long service life, a small number of components and a low weight. In particular, they are associated with lower manufacturing costs compared to ball screws according to the prior art.

Gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Steuerungselement mit der Spindelstange verbunden ist und der Elektromotor die Spindelmutter antreibt. Der Elektromotor kann so relativ unabhängig von der Achslage der Spindelstange angeordnet werden. Dies ermöglicht unter Umständen einen besonders kompakten beziehungsweise flexiblen Aufbau der elektromechanischen Getriebesteuerung.According to an embodiment not according to the invention, the control element is connected to the spindle rod and the electric motor drives the spindle nut. The electric motor can thus be arranged relatively independently of the axis position of the spindle rod. Under certain circumstances, this enables a particularly compact or flexible construction of the electromechanical transmission control.

Bei der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuerungselement mit der Spindelmutter verbunden ist und der Elektromotor die Spindelstange antreibt. Die Spindelstange ist so in axialer Richtung gesehen ortsfest und mit dem Elektromotor verbunden, was gegebenenfalls eine besonders einfache Anbindung des Elektromotors an die Spindelstange ermöglicht. Die lineare Bewegung des Steuerelementes wird durch die axiale Bewegung der Spindelmutter realisiert.The present invention provides that the control element is connected to the spindle nut and the electric motor drives the spindle rod. The spindle rod is thus fixed in the axial direction and connected to the electric motor, which may make it particularly easy to connect the electric motor to the spindle rod. The linear movement of the control element is realized by the axial movement of the spindle nut.

Bei der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Spindelstange zumindest teilweise in den Elektromotor integriert ist. Dies stellt eine besonders kompakte Bauform dar, bei der sich eine kurze Baulänge und ein geringes Gewicht ergeben können.In the present invention it is further provided that the spindle rod is at least partially integrated in the electric motor. This represents a particularly compact design, which can result in a short overall length and a low weight.

Des Weiteren ist bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Spindelstange zumindest teilweise den Rotor des Elektromotors bildet. Dies reduziert die Anzahl an Bauteilen und erlaubt eine weitgehende Integration von Spindelstange und Elektromotor.Furthermore, it is provided in the present invention that the spindle rod at least partially forms the rotor of the electric motor. This reduces the number of components and allows extensive integration of the spindle rod and electric motor.

Weiterhin ist bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Spindelstange ein umlaufendes Gewinde aufweist, wobei die Planetenrollen an axialen Abschnitten A umlaufende Feinrillen und an axialen Abschnitten B umlaufende Grobrillen aufweisen, wobei die Feinrillen in das Gewinde der Spindelstange greifen und nicht in direktem mechanischen Kontakt mit der Spindelmutter stehen, und wobei die Grobrillen in eine entsprechende Profilierung der Spindelmutter greifen und nicht in direktem mechanischen Kontakt mit der Spindelstange stehen.Furthermore, it is provided in the present invention that the spindle rod has a circumferential thread, the planetary rollers on axial sections A circumferential fine grooves and axial sections B have circumferential coarse grooves, wherein the fine grooves engage in the thread of the spindle rod and are not in direct mechanical contact with the spindle nut, and wherein the coarse grooves engage in a corresponding profiling of the spindle nut and are not in direct mechanical contact with the spindle rod.

In diesem Zusammenhang kann es insbesondere vorteilhaft sein, dass die Spindelstange Magneten aufweist. Dies kann beispielsweise durch einen Magnetring realisiert werden, der zylinderförmig um die Spindel angeordnet wird.In this context, it can be particularly advantageous that the spindle rod has magnets. This can be achieved, for example, by means of a magnetic ring which is arranged in a cylindrical manner around the spindle.

Eine ebenfalls vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dadurch, dass das Steuerungselement eine Schaltgabel oder einen Wählhebel umfasst. Dies ermöglicht beispielsweise das direkte Einrücken oder Ausrücken von Getriebeelementen mittels der Schaltgabel. Ebenso kann mittels des Steuerungselementes die entsprechende zu betätigende Schaltgabel ausgewählt werden.Another advantageous embodiment results from the fact that the control element comprises a shift fork or a selector lever. This enables, for example, the direct engagement or disengagement of transmission elements by means of the shift fork. Likewise, the corresponding shift fork to be actuated can be selected by means of the control element.

Alternativ kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Steuerungselement einen Mitnehmer umfasst. Der durch die Planeten-Wälz-Gewindespindel bewegte Mitnehmer kann beispielsweise als Schaltfinger ausgestaltet sein, der in einem Schaltgestänge einrastet und in eine Wählrichtung und in eine Schaltrichtung bewegt werden kann.Alternatively, it can be provided in one embodiment that the control element comprises a driver. The driver moved by the planetary roller threaded spindle can be designed, for example, as a shift finger which engages in a shift linkage and can be moved in a selection direction and in a shift direction.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer elektromechanischen Getriebesteuerung statt eines herkömmlichen Spindelgetriebes ein PWG-Getriebe verwendet werden kann. Dieses ermöglicht neben einer erhöhten Lebensdauer eine kurze Baulänge, wenige Bauteile, ein geringes Gewicht, geringe Kosten und eine individuelle Auslegung der Parameter. Auf diese Weise kann eine hohe Systemflexibilität und eine hohe Anpassungsfähigkeit an jeweils spezielle Anforderungsprofile erreicht werden, insbesondere im Nutzfahrzeugsektor.The invention is based on the knowledge that a PWG gearbox can be used in an electromechanical gearbox control instead of a conventional spindle gearbox. In addition to an increased service life, this enables a short overall length, few components, low weight, low costs and an individual configuration of the parameters. In this way, a high level of system flexibility and a high level of adaptability to specific requirement profiles can be achieved, particularly in the commercial vehicle sector.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.The invention will now be explained by way of example with reference to the accompanying drawings using preferred embodiments.

Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Planeten-Wälz-Gewindespindel;
  • 2 eine schematische Darstellung einer nicht erfindungsgemäßen Getriebesteuerung;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Getriebesteuerung, die einige Merkmale der erfindungsgemäßen Getriebesteuerung zeigt; und
  • 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebesteuerung.
Show:
  • 1 is a schematic sectional view of a planetary roller screw;
  • 2 a schematic representation of a transmission control not according to the invention;
  • 3 is a schematic representation of a transmission control showing some features of the transmission control according to the invention; and
  • 4 a schematic representation of a transmission control according to the invention.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.In the following description of the drawings, identical reference symbols designate identical or comparable components.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Planeten-Wälz-Gewindespindel 16. Diese weist eine Spindelstange 18 sowie eine diese umfassende Spindelmutter 20 auf. Spindelstange 18 und Spindelmutter 20 sind axial konzentrisch zueinander angeordnet, stehen aber zueinander nicht in direktem mechanischen Kontakt. Die Spindelstange 18 weist ein umlaufendes Gewinde 24 auf. Zwischen der Spindelmutter 20 und der Spindelstange 18 befinden sich Planetenrollen 22. Diese weisen an axialen Abschnitten A umlaufende Feinrillen 26, und an axialen Abschnitten B umlaufende Grobrillen 28 auf. Die Feinrillen greifen in das Gewinde 24 der Spindelstange 18 und stehen nicht in direktem mechanischem Kontakt mit der Spindelmutter 20. Die Grobrillen 28 greifen in eine entsprechende Profilierung 30 der Spindelmutter 20 und stehen dafür nicht in mechanischem Kontakt mit der Spindelstange 18. 1 shows a schematic sectional view of a planetary roller screw 16 , This has a spindle rod 18th as well as a comprehensive spindle nut 20th on. Spindle rod 18th and spindle nut 20th are arranged axially concentric to each other, but are not in direct mechanical contact with each other. The spindle rod 18th has a circumferential thread 24 on. Between the spindle nut 20th and the spindle rod 18th there are planetary rollers 22 , These have circumferential fine grooves on axial sections A. 26 , and coarse grooves encircling axial sections B. 28 on. The fine grooves engage in the thread 24 the spindle rod 18th and are not in direct mechanical contact with the spindle nut 20th , The big glasses 28 engage in a corresponding profiling 30th the spindle nut 20th and are therefore not in mechanical contact with the spindle rod 18th ,

Die Planetenrollen 22 bilden mit ihren Feinrillen 26 einen Gewindegang, der den einer herkömmlichen, zur Spindelstange 18 passenden Spindelmutter 20 nachbildet. Bei einer Drehbewegung der Spindelstange 18 um ihre Längsachse drehen sich die Planetenrollen 22, die über ihre Feinrillen 26 mit der Spindelstange 18 in Kontakt stehen. Diese Drehbewegung der Planetenrollen 22 um ihre jeweiligen Längsachsen wird über die Grobrillen 28 auf die Profilierung 30 der Spindelmutter 20 übertragen. Auf diese Weise erfolgt eine Umsetzung der Drehbewegung der Spindelstange 18 in eine axiale Bewegung der Spindelmutter 20, wenn diese drehfest, aber axial beweglich gelagert ist. Alternativ kann auch eine Drehbewegung der Spindelmutter 20 in eine axiale Bewegung der Spindelstange 18 transformiert werden.The planetary roles 22 form with their fine grooves 26 a thread, that of a conventional, to the spindle rod 18th matching spindle nut 20th reproduces. When the spindle rod rotates 18th the planetary rollers rotate about their longitudinal axis 22 that over their fine grooves 26 with the spindle rod 18th stay in contact. This rotation of the planetary rollers 22 about their respective longitudinal axes is over the rough glasses 28 on the profiling 30th the spindle nut 20th transfer. In this way, the rotational movement of the spindle rod is implemented 18th in an axial movement of the spindle nut 20th if it is mounted in a rotationally fixed but axially movable manner. Alternatively, the spindle nut can also rotate 20th in an axial movement of the spindle rod 18th be transformed.

2 ist eine schematische Darstellung einer nicht erfindungsgemäßen Getriebesteuerung 10. Das dargestellte Ausführungsbeispiel stellt wesentliche Teile einer elektromechanischen Getriebesteuerung 10 eines Kraftfahrzeuggetriebes dar. Ein Elektromotor 12 treibt mittels eines an seinem Rotor 34 befestigten Zahnradgetriebes 32 eine Spindelmutter 20 einer Planeten-Wälz-Gewindespindel 16 an. Diese weist neben der Spindelmutter 20 eine Spindelstange 18 auf, an deren Ende eine Schaltgabel 14 angebracht ist. Die Spindelstange 18 ist mittels nicht dargestellter Lagerungsvorrichtungen entlang ihrer Längsachse verschiebbar, jedoch drehfest gelagert. Die Spindelmutter 20 der Planeten-Wälz-Gewindespindel 16 ist in axialer Richtung der Längsachse der Spindelstange 18 ortsfest gelagert, jedoch um ihre Längsachse drehbar. 2 is a schematic representation of a transmission control not according to the invention 10 , The illustrated embodiment represents essential parts of an electromechanical transmission control 10 of an automotive transmission. An electric motor 12 drives one on its rotor 34 attached gear transmission 32 a spindle nut 20th a planetary roller screw 16 on. This points next to the spindle nut 20th a spindle rod 18th on, at the end of which a shift fork 14 is appropriate. The spindle rod 18th is displaceable along its longitudinal axis by means of storage devices (not shown), but is non-rotatably mounted. The spindle nut 20th the planetary roller screw 16 is in the axial direction of the longitudinal axis of the spindle rod 18th stationary, but rotatable about its longitudinal axis.

Zur Betätigung der Schaltgabel 14 muss die Spindelstange 18 in axialer Richtung verschoben werden. Zu diesem Zweck wird die schnelle Rotationsbewegung des Rotors 34 mittels des Zahnradgetriebes 32 an die Spindelmutter 20 übertragen. Diese Bewegung untersetzt sich, wie zu 1 beschrieben, in eine relativ langsame Axialbewegung der Spindelstange 18. Auf diese Weise kann mit wechselnden Richtungen des Rotors 34 eine Hin- und Herbewegung der Schaltgabel 14 realisiert werden.For actuating the shift fork 14 must the spindle rod 18th be moved in the axial direction. For this purpose the rapid rotation of the rotor 34 by means of the gear transmission 32 to the spindle nut 20th transfer. This movement undertakes how 1 described in a relatively slow axial movement of the spindle rod 18th , This allows the rotor to change directions 34 a back and forth movement of the shift fork 14 will be realized.

3 ist eine perspektivische Darstellung einer Getriebesteuerung, die einige Merkmale der erfindungsgemäßen Getriebesteuerung zeigt. Die Spindelstange 18 ist direkt mit dem Rotor 34 des Elektromotors 12 verbunden. Im Gegensatz zu 1 ist folglich die Spindelstange 18 drehbar, aber axial ortsfest gelagert. Die Bewegung eines Schaltelementes, hier wiederum eine Schaltgabel 14, wird über die axiale Verschiebung der Spindelmutter 20 vermittelt, die drehfest gelagert ist. Auf diese Weise ergibt sich aus einer schnellen Rotationsbewegung der Spindelstange 18 eine translatorische langsame Bewegung der Spindelmutter mit der Schaltgabel 14 als Schaltelement. 3 is a perspective view of a transmission control showing some features of the transmission control according to the invention. The spindle rod 18th is directly with the rotor 34 of the electric motor 12 connected. In contrast to 1 is therefore the spindle rod 18th rotatable, but axially stationary. The movement of a switching element, here again a shift fork 14 , is about the axial displacement of the spindle nut 20th mediated, which is rotatably mounted. In this way, a rapid rotational movement of the spindle rod results 18th a translational slow movement of the spindle nut with the shift fork 14 as a switching element.

4 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebesteuerung. Realisiert ist eine Integration von Elektromotor 12 beziehungsweise Rotor 34 und Spindelstange 18. Prinzipiell wird die Spindelstange 18 wie in 3 direkt vom Elektromotor 12 angetrieben. Die Spindelstange 18 ist an ihrem dem Elektromotor 12 zugewandten Ende von einem zylinderförmigen Magnetring 36 umgeben. Dieser ist drehfest mit der Spindelstange 18 verbunden und bildet den Rotor des Elektromotors 12. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Bauform der elektromechanischen Getriebesteuerung erreicht werden. 4 is a schematic representation of a transmission control according to the invention. An integration of the electric motor has been implemented 12 or rotor 34 and spindle rod 18th , In principle, the spindle rod 18th as in 3 directly from the electric motor 12 driven. The spindle rod 18th is on her the electric motor 12 facing end of a cylindrical magnetic ring 36 surround. This is non-rotatable with the spindle rod 18th connected and forms the rotor of the electric motor 12 , In this way, a particularly compact design of the electromechanical transmission control can be achieved.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the above description, in the drawings and in the claims can be essential for realizing the invention both individually and in any combination.

BezugszeichenlisteReference list

1010
GetriebesteuerungTransmission control
1212th
ElektromotorElectric motor
1414
SchaltgabelShift fork
1616
Planeten-Wälz-GewindespindelPlanetary roller screw
1818th
SpindelstangeSpindle rod
2020th
Spindelmutterspindle nut
2222
PlanetrollenPlanetary roles
2424
Gewindethread
2626
FeinrillenFine grooves
2828
GrobrillenBig glasses
3030
MutterprofilierungMother profiling
3232
ZahnradgewindeGear thread
3434
Rotorrotor
3636
MagnetringMagnetic ring

Claims (4)

Elektromechanische Getriebesteuerung (10) für ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, bei der eine Drehbewegung eines Elektromotors (12) in eine lineare Bewegung mindestens eines Steuerungselements (14) umgesetzt wird und die Umsetzung durch eine Planeten-Wälz-Gewindespindel (16) vermittelt wird, wobei die Planeten-Wälz-Gewindespindel (16) zumindest eine Spindelstange (18), eine Spindelmutter (20) und Planetenrollen (22) umfasst, wobei das Steuerungselement (14) mit der Spindelmutter (20) verbunden ist und der Elektromotor (12) die Spindelstange (18) antreibt, wobei die Spindelstange (18) zumindest teilweise in den Elektromotor (12) integriert ist und zumindest teilweise den Rotor (34) des Elektromotors (12) bildet, wobei die Spindelstange (18) ein umlaufendes Gewinde (24) aufweist, wobei die Planetenrollen (22) an axialen Abschnitten A umlaufende Feinrillen (26) und an axialen Abschnitten B umlaufende Grobrillen (28) aufweisen, wobei die Feinrillen (26) in das Gewinde (24) der Spindelstange (18) greifen und nicht in direktem mechanischen Kontakt mit der Spindelmutter (20) stehen, und wobei die Grobrillen (28) in eine entsprechende Profilierung (30) der Spindelmutter (20) greifen und nicht in direktem mechanischen Kontakt mit der Spindelstange (18) stehen.Electromechanical transmission control (10) for a transmission, in particular for a motor vehicle transmission, in which a rotary movement of a Electric motor (12) is converted into a linear movement of at least one control element (14) and the conversion is mediated by a planetary roller threaded spindle (16), the planetary roller threaded spindle (16) at least one spindle rod (18), one Spindle nut (20) and planetary rollers (22), wherein the control element (14) is connected to the spindle nut (20) and the electric motor (12) drives the spindle rod (18), the spindle rod (18) at least partially in the electric motor ( 12) is integrated and at least partially forms the rotor (34) of the electric motor (12), the spindle rod (18) having a circumferential thread (24), the planetary rollers (22) running around fine grooves (26) at axial sections A and axial sections B have circumferential coarse grooves (28), the fine grooves (26) engaging in the thread (24) of the spindle rod (18) and not being in direct mechanical contact with the spindle nut (20), and wherein the coarse grooves (28) engage in a corresponding profile (30) of the spindle nut (20) and are not in direct mechanical contact with the spindle rod (18). Elektromechanische Getriebesteuerung für ein Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelstange (18) Magneten aufweist.Electromechanical transmission control for a transmission Claim 1 , characterized in that the spindle rod (18) has magnets. Elektromechanische Getriebesteuerung für ein Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungselement (14) eine Schaltgabel (14) oder einen Wählhebel (14) umfasst.Electromechanical transmission control for a transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the control element (14) comprises a shift fork (14) or a selector lever (14). Elektromechanische Getriebesteuerung für ein Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungselement (14) einen Mitnehmer umfasst.Electromechanical transmission control for a transmission according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the control element (14) comprises a driver.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007015985B4 (en) * 2007-04-03 2015-09-10 Narr Beteiligungs Gmbh Device for converting a rotational movement into an axial movement
CN103453096B (en) * 2013-08-28 2016-06-08 西北工业大学 A kind of roller screw pair that can realize small helical pitch
CN103453098A (en) * 2013-09-10 2013-12-18 成都瑞迪机械实业有限公司 Novel linear driving device
FR3011055B1 (en) * 2013-09-25 2017-01-13 Renault Sa REPORTING ENGAGEMENT DEVICE FOR AUTOMATED TRANSMISSION
FR3031554B1 (en) * 2015-01-09 2017-07-28 Skf Ab ROLLER BEARING
EP3530994B1 (en) 2018-02-21 2020-09-30 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. Shifting device
DE102019103488A1 (en) * 2019-02-12 2020-08-13 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Shift element for a vehicle transmission

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1764029U (en) * 1958-02-01 1958-03-27 Heinkel Ag Ernst ELECTROMAGNETIC GEAR SHIFTING.
DE19623742A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Wittenstein Motion Contr Gmbh Device for displacement and / or position detection in a spindle drive
DE19851738A1 (en) * 1998-11-10 2000-05-18 Getrag Getriebe Zahnrad Drive train for motor vehicle has input for engine connection, wheel drive output and control element that is axially displaceable on shaft by at least one electromechanical actuator
JP2001099312A (en) * 1999-09-29 2001-04-10 Koyo Seiko Co Ltd Vehicular transmission
DE4105157C2 (en) * 1990-07-21 2003-05-15 Ina Schaeffler Kg Electric-motor-operated gearbox esp. for motor vehicle - incorporates selector fork movable axially along shaft by rotor within threaded on to fixed shaft
WO2004081412A1 (en) * 2003-03-14 2004-09-23 Ab Skf Forward-reverse control device
DE602004011738T2 (en) * 2003-12-11 2009-02-05 Ntn Corp. Ball screw drive

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1764029U (en) * 1958-02-01 1958-03-27 Heinkel Ag Ernst ELECTROMAGNETIC GEAR SHIFTING.
DE4105157C2 (en) * 1990-07-21 2003-05-15 Ina Schaeffler Kg Electric-motor-operated gearbox esp. for motor vehicle - incorporates selector fork movable axially along shaft by rotor within threaded on to fixed shaft
DE19623742A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Wittenstein Motion Contr Gmbh Device for displacement and / or position detection in a spindle drive
DE19851738A1 (en) * 1998-11-10 2000-05-18 Getrag Getriebe Zahnrad Drive train for motor vehicle has input for engine connection, wheel drive output and control element that is axially displaceable on shaft by at least one electromechanical actuator
JP2001099312A (en) * 1999-09-29 2001-04-10 Koyo Seiko Co Ltd Vehicular transmission
WO2004081412A1 (en) * 2003-03-14 2004-09-23 Ab Skf Forward-reverse control device
DE602004011738T2 (en) * 2003-12-11 2009-02-05 Ntn Corp. Ball screw drive

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