DE102006049278A1 - Device for actuating connecting devices - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zum Betätigen von Verbindungseinrichtungen, mittels derer jeweils eine Welle (2) mit jeweils einem drehbar auf der Welle (2) gelagerten Bauteil, vorzugsweise jeweils ein als Losrad ausgeführtes Zahnrad einer Gangstufe einer Getriebeeinrichtung mit einer Getriebewelle, drehfest verbindbar ist, beschrieben. Die Vorrichtung (1) ist mit wenigstens einem Aktor (3) ausgeführt, mittels welchem eine zum Betätigen der Verbindungseinrichtungen erforderliche Betätigungskraft erzeugbar ist. Die Betätigungskraft des Aktors (3) ist wenigstens abschnittsweise innerhalb der Welle (2) über eine mechanische Übertragungseinrichtung (4) vom Aktor in Richtung der Verbindungseinrichtungen führbar. Der Übertragungseinrichtung (4) ist eine Auswähleinrichtung (5) zugeordnet, mittels der jeweils eine Verbindung zwischen der Übertragungseinrichtung und wenigstens einer der Verbindungseinrichtungen herstellbar ist.There is a device (1) for actuating connecting devices, by means of which in each case a shaft (2) each having a rotatably mounted on the shaft (2) component, preferably in each case designed as a loose gear of a gear stage of a transmission device with a transmission shaft rotatably connected is described. The device (1) is designed with at least one actuator (3), by means of which an actuating force required for actuating the connecting devices can be generated. The actuation force of the actuator (3) can be guided at least in sections within the shaft (2) via a mechanical transmission device (4) from the actuator in the direction of the connection devices. The transmission device (4) is associated with a selection device (5), by means of which in each case a connection between the transmission device and at least one of the connecting devices can be produced.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen von Verbindungseinrichtungen, mittels den jeweils eine Welle mit jeweils einem drehbar auf der Welle gelagerten Bauteil drehfest verbindbar ist, gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 naher definierten Art.The Invention relates to a device for actuating connecting devices, by means of the respective one shaft with one rotatable on the shaft mounted component rotatably connected, according to the preamble of claim 1 more defined type.

Bei aus der Praxis bekannten Vorgelegegetrieben werden zum Zu- oder Abschalten von als Losräder ausgeführten Zahnrädern Schaltelemente, wie Synchronisierungen, Klauen oder Reibelemente in der Regel mittels Schaltgabeln oder Schaltschwingen betätigt, welche in Bezug auf die das Losrad bzw. mehrere Losräder tragende Welle von außen auf die Schaltelemente zugreifen. Dabei wird ein Mindestabstand zwischen zwei benachbart zueinander angeordneten Losrädern, die durch ein gemeinsames Schaltelement betätigbar sind, unter anderem durch die Breite einer Schiebemuffe und zusätzlich die Schaltwege, welche die Schiebemuffe zum Zuschalten des einen und des anderen Losrades zurücklegen muss, bestimmt.at From practice known countershaft gears are added to or Shutdown as idler gears executed gears Switching elements, such as synchronizers, claws or friction elements usually operated by means of shift forks or shift rockers, which with respect to the loose wheel or several loose wheels bearing shaft from the outside access the switching elements. This is a minimum distance between two adjacently arranged idler gears, by a common switching element actuated are, among other things, by the width of a sliding sleeve and in addition the switching paths, which the sliding sleeve for connecting the one and the other Return idler wheel must, determined.

Nachteilhafterweise weisen Vorgelegegetriebe, bei welchen Schaltelemente von außen betätigt werden, in radialer Richtung einen hohen Bauraumbedarf auf, der insbesondere in Automobilen nur begrenzt zur Verfügung steht.Disadvantageously have countershaft transmissions in which switching elements are actuated from the outside, in the radial direction a high space requirement, in particular is limited in automobiles available.

Um einen radialen Bauraumbedarf eines Getriebes zu reduzieren ist dazu übergegangen worden, Schaltelemente von Getriebeeinrichtungen, wie Doppelkupplungsgetriebe, automatisierte Schaltgetriebe oder Planetengetriebe, aus dem Inneren einer Losräder tragenden Welle heraus zu betätigen, wobei aus der DE 1020684 A1 , der DE 4325964 A1 sowie der DE 10302502 A1 verschiedene Lösungen zum Betätigen von Schaltelementen aus einer Welle heraus mittels einer hydraulischen, pneumatischen, mechanischen und/oder elektromechanischen Ansteuerung bekannt sind.In order to reduce a radial space requirement of a transmission has been passed to operate switching elements of transmission devices, such as dual-clutch transmission, automated manual or planetary gear, from the inside of a loose-wheel bearing shaft out, from the DE 1020684 A1 , of the DE 4325964 A1 as well as the DE 10302502 A1 Various solutions for actuating switching elements out of a shaft by means of a hydraulic, pneumatic, mechanical and / or electromechanical control are known.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten mechanischen oder elektromechanischen Betätigungen eines zum Zu- oder Abschalten eines als Losrad ausgeführten Zahnrades vorgesehenen Schaltelementes ist es beispielsweise vorgesehen, das Schaltelement über ein durch die Welle geführtes Gestänge zu betätigen. Umfangsseitig der Welle bzw. des das Losrad aufweisenden Radsatzes ist ein geeignetes Schaltsystem zur Erzeugung eines H-Schaltbildes bzw. zur elektrischen Betätigung erforderlich, welche die Herstellkosten sowie ein Gewicht einer Getriebeeinrichtung in unerwünschtem Umfang erhöht. Zusätzlich erfordert das im Umfangsbereich einer Welle angeordnete Schaltsystem in radialer Richtung viel Bauraum und verursacht Reibungsverluste.at known from the prior art mechanical or electromechanical operations one for connecting or disconnecting a gear designed as a loose wheel provided switching element, it is for example provided, the Switching element via a guided by the wave linkage to press. Circumference of the shaft or of the idler gear having wheelset is a suitable switching system for generating an H-circuit diagram or for electrical operation required, which the manufacturing costs and a weight of a transmission device in unwanted Scope increased. additionally requires the arranged in the peripheral region of a shaft switching system in the radial direction a lot of space and causes friction losses.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betätigen von Verbindungseinrichtungen, mittels den jeweils eine Welle mit jeweils einem drehbar auf der Welle gelagerten Bauteil drehfest verbindbar ist, zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, einen geringen Bauraumbedarf sowie ein niedriges Bauteilgewicht aufweist.Of the The present invention is therefore based on the object, a device to press Connecting devices, by means of each one shaft with each a rotatably mounted on the shaft component rotatably connected is available to provide, which is easy and inexpensive to produce, a has low space requirements and a low component weight.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention this Task with a device according to the features of claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betätigen von Verbindungseinrichtungen, mittels denen jeweils eine Welle mit jeweils einem drehbar auf der Welle gelagerten Bauteil, vorzugsweise jeweils ein als Losrad ausgeführtes Zahnrad einer Gangstufe einer Getriebeeinrichtung mit einer Getriebewelle, drehfest verbindbar ist mit wenigstens einem Aktor, mittels welchem eine zum Betätigen der Verbindungseinrichtungen erforderliche Betätigungskraft erzeugbar ist, wobei die Betätigungskraft des Aktors wenigstens abschnittsweise innerhalb der Welle über eine mechanische Übertragungseinrichtung vom Aktor in Richtung der Verbindungseinrichtungen führbar ist, ist der Übertragungseinrichtung eine Auswahleinrichtung zugeordnet, mittels der jeweils eine Verbindung zwischen der Übertragungseinrichtung und wenigstens einer Verbindungseinrichtung herstellbar ist.at the device according to the invention to operate of connecting means, by means of which a respective shaft with each one rotatably mounted on the shaft component, preferably each one designed as a loose wheel Gear of a gear stage of a transmission device with a transmission shaft, rotatably connectable with at least one actuator, by means of which a to operate the actuating means required actuating force can be generated, wherein the actuation force the actuator at least partially within the shaft via a mechanical transmission device can be guided by the actuator in the direction of the connecting devices, is the transmission device associated with a selection device, by means of each one connection between the transmission device and at least one connecting device can be produced.

Damit sind mehrere Verbindungseinrichtungen zum drehfesten Verbinden verschiedener Bauteile, welche auf einer Welle oder vorzugsweise auf zwei zueinander koaxial zueinander angeordneten Wellen angeordnet sind, mit einem Aktor ansteuerbar. Im Vergleich hierzu sind bei bekannten Vorrichtungen zum drehfesten Verbinden von Bauteilen mit der oder den jeweils zugeordneten bzw. die Bauteile tragenden Wellen mehrere Aktoren erforderlich, so dass die bekannten Vorrichtungen im Vergleich zur erfindungsgemäßen Vorrichtung jeweils einen größeren Bauraumbedarf sowie ein höheres Gewicht aufweisen und zusätzlich höhere Fertigungskosten verursachen.In order to are several connecting devices for non-rotatable connecting various Components which on a shaft or preferably to each other Coaxially arranged shafts are arranged, with a Actuator controllable. In comparison, in known devices for non-rotatable connection of components with the or each assigned or components bearing waves multiple actuators required, so that the known devices compared to the device according to the invention each a larger space requirement as well as a higher one Have weight and in addition higher Cause manufacturing costs.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.Further Advantages and advantageous developments of the invention result from the claims and with reference to the drawings in principle Embodiment.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine dreidimensionale Teillängsschnittansicht der Vorrichtung nach der Erfindung.The single figure of the drawing shows a three-dimensional partial longitudinal section view the device according to the invention.

In der Figur ist ein Teil einer Vorrichtung 1 zum Betätigen von mehreren Verbindungseinrichtungen, mittels den jeweils eine Welle 2 mit jeweils einem drehbar auf der Welle 2 gelagerten und in der Figur nicht näher dargestellten Bauteil drehfest verbindbar ist, wobei die Welle 2 vorliegend als eine Vorgelegewelle eines Vorgelegegetriebes ausgeführt ist, auf welcher mehrere als Losräder ausgebildete Bauteile angeordnet sind.In the figure is a part of a device 1 for actuating a plurality of connecting devices, by means of the respective one shaft 2 with one rotatable on the shaft 2 stored and in the Fi Gur unspecified component rotatably connected, wherein the shaft 2 in the present case is designed as a countershaft of a countershaft transmission, on which a plurality of components designed as idler gears are arranged.

Hiervon abweichend ist die Vorrichtung 1 auch in anderen Getriebeeinrichtungen, wie automatisierten Schaltgetrieben, Doppelkupplungsgetrieben oder Planetengetrieben zur automatisierten Betätigung von vorzugsweise als Synchronisierungen, Klauenschaltelementen oder reibschlüssigen Lamellen schaltelementen ausgeführten Verbindungseinrichtungen einer Getriebeeinrichtung während Schaltvorgängen und dergleichen einsetzbar.Deviating from the device 1 also in other transmission devices, such as automated manual transmissions, dual clutch transmissions or planetary gears for automated actuation of preferably as synchronizers, claw switching elements or frictional slats switching elements running connecting devices of a transmission device during switching operations and the like used.

Parallel zu der Vorgelegewelle 2 ist eine Getriebehauptwelle vorgesehen, auf welcher mehrere als Festräder ausgeführte Zahnräder angeordnet sind, wobei die Zahnräder mit den auf der Vorgelegewelle 2 drehbar gelagerten Losrädern kämmen.Parallel to the countershaft 2 a transmission main shaft is provided, on which a plurality of gears designed as fixed gears are arranged, wherein the gears with those on the countershaft 2 mesh rotatably mounted idler gears.

Über den in der Figur dargestellten Teil der Vorrichtung 1 sind wechselweise 2 Losräder dahingehend betätigbar, dass die beiden Losräder jeweils aus einem auf der Vorgelegewelle 2 drehbaren Zustand in einen gegenüber der Vorgelegewelle 2 drehfesten Zustand oder aus einem drehfesten Zustand in einen gegenüber der Vorgelegewelle 2 drehbaren Zustand überführbar sind, um ein an der Vorgelegewelle 2 anliegendes Drehmoment jeweils über eines der Losräder und das damit kämmende Zahnrad in die Getriebehauptwelle einleiten zu können.Over the part of the device shown in the figure 1 are alternate 2 Loose wheels can be actuated so that the two idler gears each consist of one on the countershaft 2 rotatable state in one opposite the countershaft 2 rotationally fixed state or from a rotationally fixed state in one opposite the countershaft 2 rotatable state are convertible to one at the countershaft 2 to be able to initiate applied torque in each case via one of the idler gears and the gear meshing therewith into the main transmission shaft.

Mittels eines Aktors 3 ist eine zum Betätigen der Verbindungseinrichtungen erforderliche Betätigungskraft erzeugbar, wobei die Betätigungskraft des Aktors 3 wenigstens abschnittsweise innerhalb der Vorgelegewelle 2 über eine mechanische Übertragungseinrichtung 4 jeweils in Richtung der Verbindungseinrichtungen führbar ist.By means of an actuator 3 is an actuation force required for actuating the connecting means generated, wherein the actuating force of the actuator 3 at least in sections within the countershaft 2 via a mechanical transmission device 4 in each case in the direction of the connection means is feasible.

Der Übertragungseinrichtung 4 ist eine Auswahleinrichtung 5 zugeordnet, mittels der jeweils eine Verbindung zwischen der Übertragungseinrichtung 4 und wenigstens einer der Verbindungseinrichtungen herstellbar ist. Zusätzlich sind die Übertragungseinrichtung 4 und die Auswahleinrichtung 5 bauraumgünstig wenigstens bereichsweise im Inneren der Vorgelegewelle 2 angeordnet, wobei die Übertragungseinrichtung 4 vorliegend ein in der Vorgelegewelle 2 bereichsweise angeordnetes und gegenüber der Vorgelegewelle 2 drehbar ausgeführtes Schaltelement 4A aufweist. Das Schaltelement 4A ist bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 als Schaltstange ausgebildet, die in Abhängigkeit der aktorseitigen Betätigung innerhalb der Vorgelegewelle verdrehbar und in axialer Erstreckung der Vorgelegewelle 2 gegenüber der Vorgelegewelle 2 verschiebbar in dieser angeordnet ist.The transmission device 4 is a selection device 5 assigned, by means of the respective connection between the transmission device 4 and at least one of the connecting devices can be produced. In addition, the transmission device 4 and the selector 5 Space-saving at least partially in the interior of the countershaft 2 arranged, wherein the transmission device 4 present in the countershaft 2 partially arranged and opposite the countershaft 2 rotatably designed switching element 4A having. The switching element 4A is in the embodiment of the device shown in the figure 1 designed as a shift rod, which rotatable depending on the actuator-side actuation within the countershaft and in the axial extent of the countershaft 2 opposite the countershaft 2 slidably disposed in this.

Zum axialen Betätigen des Schaltelementes 4A ist dem als Elektromotor ausgeführten Aktor 3 in nicht näher dargestellter Art und Weise eine Antriebswandlereinrichtung, vorzugsweise eine Spindel-Mutter-Anordnung, zum Wandeln des rotatorischen Antriebes in eine translatorische Betätigungsbewegung des Schaltelementes 4A zugeordnet.For axial actuation of the switching element 4A is the actuator designed as an electric motor 3 in a manner not shown, a drive converter device, preferably a spindle-nut arrangement, for converting the rotary drive into a translatory actuating movement of the switching element 4A assigned.

Die Auswähleinrichtung 5 weist am Umfang des Schaltelementes 4A ausgebildete Aufnahmen 5A auf, welche in Abhängigkeit eines Drehwinkels des Schaltelementes 4A gegenüber der Vorgelegewelle 2 jeweils mit Eingriffselementen 6 der Auswahleinrichtung 5 derart formschlüssig in Wirkverbindung bringbar sind, dass eine axiale Bewegung des Schaltelementes 4A gegenüber der Vorgelegewelle 2 jeweils eine Betätigung der den mit dem Schaltelement 4A verbundenen Eingriffselementen 6 zugeordneten Verbindungseinrichtung bewirkt.The selector 5 indicates the circumference of the switching element 4A trained recordings 5A on, which depends on a rotation angle of the switching element 4A opposite the countershaft 2 each with engagement elements 6 the selection device 5 be positively engageable in operative connection, that an axial movement of the switching element 4A opposite the countershaft 2 each actuation of the with the switching element 4A connected engagement elements 6 associated connecting device causes.

Die Eingriffselemente 6 der Auswähleinrichtung 5 sind gegenüber der Vorgelegewelle 2 und dem Schaltelement 4A drehfest ausgeführt und über das Schaltelement 4A radial umfassende Hülsenelemente 7, die bei formschlüssiger Verbindung zwischen dem Schaltelement 4A und den ihnen jeweils zugeordneten Eingriffselementen 6 von dem Schaltelement 4A axial verschiebbar sind, mit Betätigungsbolzen 8 der Verbindungseinrichtungen verbunden.The engaging elements 6 the selector 5 are opposite the counter-wave 2 and the switching element 4A designed to rotate and over the switching element 4A radially comprehensive sleeve elements 7 , which in positive connection between the switching element 4A and their respective associated engagement elements 6 from the switching element 4A are axially displaceable, with actuating bolt 8th the connecting devices connected.

Die Betätigungsbolzen 8 durchgreifen die Vorgelegewelle 2 in radialer Richtung, sind mit dieser drehfest verbunden und in in der Vorgelegewelle 2 vorgesehenen Langlöchern 9 gegenüber der Vorgelegewelle 2 axial verschieb bar ausgeführt. Da die Betätigungsbolzen 8 drehfest mit der Vorgelegewelle 2 verbunden sind und im Betrieb des Vorgelegegetriebes mit der Drehzahl der Vorgelegewelle 2 umlaufen, ist im Bereich der dem Schaltelement 4A zugewandten Ende der Betätigungsbolzen 8 eine Drehzahlauskopplung zwischen dem Hülsenelement 7 und dem Betätigungsbolzen 8, die in dem Hülsenelement 7 in einem Axiallager gelagert sind, vorgesehen.The actuating bolts 8th reach through the countershaft 2 in the radial direction, are rotatably connected to this and in the countershaft 2 provided slots 9 opposite the countershaft 2 axially displaceable bar executed. Because the actuating bolts 8th rotatably with the countershaft 2 are connected and during operation of the countershaft transmission with the speed of the countershaft 2 revolve, is in the range of the switching element 4A facing the end of the actuating bolt 8th a speed extraction between the sleeve member 7 and the actuating bolt 8th that in the sleeve element 7 are stored in a thrust bearing provided.

Die Eingriffselemente 6 sind vorliegend in einem hohlzylindrisch und gehäusefest ausgebildeten Halteelement 10 drehfest gegenüber dem Schaltelement 4A sowie der Vorgelegewelle 2 angeordnet und in axialer Erstreckung der Vorgelegewelle 2 in Langlöchern 11 des Halteelementes 10 verschiebbar angeordnet.The engaging elements 6 are present in a hollow cylindrical and fixed to the housing holding element 10 rotationally fixed relative to the switching element 4A as well as the countershaft 2 arranged and in the axial extent of the countershaft 2 in oblong holes 11 of the holding element 10 slidably arranged.

Über den in der Figur dargestellten Teil der Vorrichtung 1 ist beispielsweise eine als herkömmliche Synchronisierung ausgeführte Verbindungseinrichtung betätigbar, mittels welcher zwei jeweils auf einer Seite des Langloches 9 angeordnete Losräder in an sich bekannter Art und Weise reibschlüssig und vorzugsweise zusätzlich formschlüssig wechselweise drehfest mit der Vorgelegewelle 2 verbindbar sind. Dabei wird die Synchronisierung über den Betätigungsbolzen 8 mit der zum drehfesten Verbinden der Losräder erforderlichen Betätigungskraft beaufschlagt. Der Betätigungsbolzen 8 ist in seiner Neutralstellung dargestellt, in welcher über die Verbindungseinrichtung weder das eine noch das andere Losrad drehbar mit der Vorgelegewelle 2 verbunden ist.Over the part of the device shown in the figure 1 For example, a connection device designed as a conventional synchronization can be actuated, by means of which two are each arranged on one side of the oblong hole 9 arranged idler gears in a conventional manner frictionally and preferably in addition positively positive alternately rotatably with the countershaft 2 are connectable. The synchronization is via the actuating pin 8th acted upon by the required for non-rotatable connection of the idler gears operating force. The actuating bolt 8th is shown in its neutral position, in which on the connecting means neither one nor the other loose wheel rotatably connected to the countershaft 2 connected is.

Das Schaltelement 4A ist in der Figur in der zu der neutralen Schaltstellung des Betätigungsbolzens 8 äquivalenten axialen Position gegenüber der Vorgelegewelle 2 dargestellt und gleichzeitig gegenüber dem Eingriffselement 6 derart verdreht, dass das Eingriffselement 6 formschlüssig in die Aufnahme 5A eingreift. Die nutenförmig ausbildete Aufnahme 5A ist über den Umfang des Schaltelementes 4A mit einer derart variierenden Nuttiefe ausgeführt, dass der Formschluss zwischen der Aufnahme 5A und den in der Figur dargestellten Eingriffselementen 6 durch eine Rotation des Schaltelementes 4A aufhebbar ist und eine axiale Bewegung des Schaltelementes 4A nicht auf die Eingriffselemente 6 übertragen wird.The switching element 4A is in the figure in the to the neutral switching position of the actuating bolt 8th equivalent axial position against the countershaft 2 shown and simultaneously with respect to the engagement element 6 twisted so that the engagement element 6 positively in the recording 5A intervenes. The groove-shaped recording 5A is about the circumference of the switching element 4A executed with such a varying groove depth that the positive connection between the recording 5A and the engagement elements shown in the figure 6 by a rotation of the switching element 4A can be canceled and an axial movement of the switching element 4A not on the engaging elements 6 is transmitted.

In der in der Figur dargestellten Drehstellung des Schaltelementes 4A liegt ein Formschluss zwischen der Aufnahme 5A und den Eingriffselementen 6 der Auswahleinrichtung 5 vor. Damit wird eine aktorseitige Betätigung des Schaltelementes 4A in axialer Richtung über die Eingriffselemente 6 sowie das Hülsenelement 7 auf den Betätigungsbolzen 8 übertragen und in Abhängigkeit der Verschieberichtung jeweils eines der im Bereich des Langloches 9 auf der Vorgelegewelle 2 drehbar angeordneten Losräder drehfest mit der Vorgelegewelle 2 verbunden und eine Gangstufe des Vorgelegegetriebes 2 zugeschaltet bzw. eingelegt.In the illustrated in the figure rotational position of the switching element 4A is a positive connection between the recording 5A and the engaging elements 6 the selection device 5 in front. This is an actuator-side actuation of the switching element 4A in the axial direction via the engagement elements 6 as well as the sleeve element 7 on the actuating bolt 8th transferred and depending on the direction of displacement in each case one of the long hole 9 on the countershaft 2 rotatably mounted idler gears rotatably with the countershaft 2 connected and a gear stage of the countershaft transmission 2 switched on or inserted.

Über die gesamte Länge der Vorgelegewelle 2 ist die Vorrichtung 1 mit mehreren dem in der Figur dargestellten Teilbereich entsprechenden Teilbereichen ausgeführt, um weitere auf der Vorgelegewelle 2 drehbar angeordnete Losräder wechselweise mit der Vorgelegewelle 2 drehfest zu verbinden. Dabei werden die in verschiedenen Teilbereichen der Vorrichtung 1 zugeordneten Eingriffselemente 6 durch definiertes Verdrehen des Schaltelementes 4A mit diesem im Bereich einer Aufnahme 5A formschlüssig verbunden, während die Eingriffselemente 6 der anderen Teilbereiche der Vorrichtung 1 aus dem Eingriff mit der jeweils zugeordneten Aufnahme 5A geführt werden. Das bedeutet, dass durch das Verdrehen des Schaltelementes 4A jeweils zunächst eine zu betätigende Verbindungseinrichtung ausgewählt wird. Durch ein axiales Verschieben des Schaltelementes 4A gegenüber der Vorgelegewelle 2 wird dann jeweils wenigstens ein Losrad drehfest mit der Vorgelegewelle 2 verbunden und der das Losrad aufweisende Gang des Vorgelegegetriebes eingelegt. Gleichzeitig wird durch axiales Verschieben des Schaltelementes 4A auch ein drehfest mit der Vorgelegewelle 2 verbundenes Losrad von einem drehfesten Zu stand in einen drehbaren Zustand überführt und der dem Losrad entsprechende Gang des Vorgelegegetriebes ausgelegt.Over the entire length of the countershaft 2 is the device 1 executed with several sub-areas corresponding to the sub-area shown in the figure to more on the countershaft 2 rotatably mounted idler gears alternately with the countershaft 2 rotatably connect. In this case, the in different parts of the device 1 associated engagement elements 6 by defined rotation of the switching element 4A with this in the field of a recording 5A positively connected while the engagement elements 6 the other parts of the device 1 out of engagement with the respective associated recording 5A be guided. This means that by twisting the switching element 4A each first one to be operated connection device is selected. By an axial displacement of the switching element 4A opposite the countershaft 2 Then at least one loose wheel is rotatably connected to the countershaft 2 connected and inserted the idler gear having gear of the countershaft transmission. At the same time by axial displacement of the switching element 4A also a rotation with the countershaft 2 Connected idler gear transferred from a rotationally fixed to stand in a rotatable state and designed the idler gear corresponding gear of the countershaft transmission.

In einer weiteren in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung rotiert das Schaltelement mit Wellendrehzahl, so dass sowohl das gehäusefeste Halteelement als auch die Drehzahlabkopplung der Betätigungsbolzen mit den Hülsenelementen nicht erforderlich ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Auswähleinrichtung mit so genannten Phasenstellern, wie sie im Bereich der Nockenwellenverstellung bei Verbrennungsmotoren ausgeführt sind, ausgebildet, um mehrere drehfest mit einer Welle zu verbindende Bauteile mit einem einzigen bzw. mit einer im Vergleich zu herkömmlich ausgeführten Vorrichtungen reduzierten Anzahl von Aktuatoren ansteuern zu können.In another embodiment not shown in the drawing the device according to the invention rotates with the switching element Shaft speed, so that both the housing-fixed holding element as well the speed decoupling of the actuating bolt with the sleeve elements is not required. In this embodiment, the selector is with so-called phasing, as in the field of camshaft adjustment executed in internal combustion engines are, trained to several rotatably connected to a shaft components reduced with a single or with a compared to conventionally designed devices Number of actuators to be able to control.

Zusätzlich besteht sowohl bei letztgenannter Ausführungsform als auch bei der in der Figur dargestellten Vorrichtung 1 die Möglichkeit, die als so genannte Multiplexeinrichtung ausgeführte Vorrichtung 1 mit einer mit der Auswähleinrichtung wirkverbundenen Sperreinrichtung auszuführen, mittels welcher jeweils aktorseitig unbetätigte Verbindungseinrichtungen in einem das jeweils zugeordnete Bauteil in gegenüber der Welle drehbaren Zustand ansteuerbaren Schaltzustand halten zu können. Das bedeutet, dass die Vorrichtung 1 zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Zustandsänderung im Bereich einer nicht angewählten Verbindungseinrichtung mit einer Sperre ausgeführt ist.In addition, both in the latter embodiment and in the apparatus shown in the figure 1 the possibility of the so-called multiplex device running device 1 to perform with an operatively connected to the selector lock means to hold by means of which each actuator side unconfirmed connection means in a respective associated component in rotatable relative to the shaft state switching state. That means the device 1 to avoid an accidental change of state in the area of a non-selected connection device is executed with a lock.

Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise bei Doppelkupplungsgetrieben eingesetzt, ist das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung konstruktiv derart verändert, dass zwei Losräder gleichzeitig drehfest mit einer oder mit zwei koaxial zueinander angeordneten Wellen drehfest verbindbar sind und somit gleichzeitig zwei Gangstufen eingelegt sind, bevor die abzuschaltende Gangstufe ausgelegt ist.Becomes the device according to the invention used for example in dual-clutch transmissions, that is in the figure illustrated embodiment the device according to the invention constructively changed such that two loose wheels simultaneously rotationally fixed with one or two coaxial with each other Shafts rotatably connected and thus at the same time two grades are inserted before the disabled gear ratio is designed.

Bei einer weiteren nicht näher in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist das Schaltelement als Schaltwalze ausgebildet, deren am Umfang des Schaltelementes ausgebildete Steuerkurven Teil der Auswähleinrichtung darstellen. In die Steuerkurven greifen die Betätigungsbolzen der Verbindungseinrichtungen ein, die in Abhängigkeit einer Drehung des Schaltelementes gegenüber der Welle in axialer Richtung der Welle betätigt werden, um ein drehbar auf der Welle angeordnetes Bauteil drehfest mit dieser zu verbinden.In a further embodiment of the device according to the invention, not shown in more detail in the drawing, the switching element is designed as a shift drum whose control cams formed on the circumference of the switching element form part of the selector. In the cams, the actuating pins of the connecting devices engage, which are actuated in response to rotation of the switching element relative to the shaft in the axial direction of the shaft to a rotatable on the shaft arranged component rotatably connected to this.

Bei Letztgenannter Ausführungsform ist das Schaltelement lediglich zu verdrehen, da die axiale Betätigung der Betätigungsbolzen wie bei an sich bekannten außerhalb einer Welle angeordneten Schaltwalzen einer Getriebeeinrichtung durch die speziell ausgebildeten Steuerkurven bewirkt werden.at Last embodiment is the switching element only to twist, since the axial actuation of the actuating pin as in known per se outside a shaft arranged shift drums of a transmission device be effected by the specially trained cams.

Bei einer weiteren in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Auswahleinrichtung Magneten auf, mittels welchen eine Verbindungseinrichtung mit der Übertragungseinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist, um ein Bauteil drehfest mit der Welle zu verbinden.at another embodiment not shown in the drawing the device according to the invention the selection device has magnets, by means of which a Connecting device with the transmission device in operative connection can be brought to a component rotatably with the Connect shaft.

Bei einer weiteren ebenfalls in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausführungsform ist der Aktor mit einem Magnet ausgeführt, um das Schaltelement in der vorbeschriebenen Art und Weise zu verdrehen und/oder axial gegenüber der Welle zu betätigen, um ein drehbar auf der Welle angeordnetes Bauteil drehfest mit der Welle zu verbinden.at another also not shown in detail in the drawing embodiment is the actuator with a magnet running to the switching element in to twist the above-described manner and / or axially against the Wave to operate about a rotatably mounted on the shaft component rotatably with the Connect shaft.

Eine zu letztgenannter Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung vorteilhafte Weiterbildung weist einen Aktor auf, der sowohl mit einem Elektromotor als auch mit einem Magneten ausgebildet ist, um das Schaltelement in vorbeschriebener Art und Weise zu verdrehen und in axialer Erstreckung der Welle entsprechend translatorisch zu betätigen.A to the latter embodiment the device according to the invention advantageous development has an actuator that both with an electric motor and with a magnet is formed to the switching element in above Way to twist and in axial extent of the shaft corresponding translational to operate.

11
Vorrichtungcontraption
22
Wellewave
33
Aktoractuator
44
Übertragungseinrichtungtransmission equipment
4A4A
Schaltelementswitching element
55
Auswähleinrichtungselector
5A5A
Aufnahmeadmission
66
Eingriffselementengaging member
77
Hülsenelementsleeve member
88th
Betätigungsbolzenactuating pin
99
LanglochLong hole
1010
Halteelementretaining element
1111
LanglochLong hole

Claims (17)

Vorrichtung (1) zum Betätigen von Verbindungseinrichtungen, mittels denen jeweils eine Welle (2) mit jeweils einem drehbar auf der Welle (2) gelagerten Bauteil, vorzugsweise jeweils ein als Losrad ausgeführtes Zahnrad einer Gangstufe einer Getriebeeinrichtung mit einer Getriebewelle, drehfest verbindbar ist mit wenigstens einem Aktor (3), mittels welchem eine zum Betätigen der Verbindungseinrichtungen erforderliche Betätigungskraft erzeugbar ist, wobei die Betätigungskraft des Aktors (3) wenigstens abschnittsweise innerhalb der Welle (2) über eine mechanische Übertragungseinrichtung (4) vom Aktor (3) in Richtung der Verbindungseinrichtungen führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungseinrichtung (4) eine Auswahleinrichtung (5) zugeordnet ist, mittels der jeweils eine Verbindung zwischen der Übertragungseinrichtung (4) und wenigstens einer der Verbindungseinrichtungen herstellbar ist.Contraption ( 1 ) for actuating connecting devices, by means of which in each case a shaft ( 2 ) with one rotatable on the shaft ( 2 ) mounted component, preferably in each case one designed as a loose gear of a gear ratio of a transmission device with a transmission shaft, rotatably connected to at least one actuator ( 3 ), by means of which an actuation force required for actuating the connection means can be generated, wherein the actuation force of the actuator ( 3 ) at least in sections within the wave ( 2 ) via a mechanical transmission device ( 4 ) from the actuator ( 3 ) can be guided in the direction of the connection devices, characterized in that the transmission device ( 4 ) a selection device ( 5 ), by means of which in each case a connection between the transmission device ( 4 ) and at least one of the connecting devices can be produced. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (4) und die Auswahleinrichtung (5) wenigstens bereichsweise im Inneren der Welle (2) angeordnet sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the transmission device ( 4 ) and the selection device ( 5 ) at least partially in the interior of the shaft ( 2 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (4) mindestens ein in der Welle (2) bereichsweise angeordnetes und gegenüber der Welle (2) drehbar ausgeführtes Schaltelement (4A) aufweist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission device ( 4 ) at least one in the wave ( 2 ) arranged in regions and opposite the shaft ( 2 ) rotatably executed switching element ( 4A ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (4A) axial verschiebbar gegenüber Welle (2) ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switching element ( 4A ) axially displaceable with respect to shaft ( 2 ) is trained. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinrichtung am Umfang des Schaltelementes ausgebildete Steuerkurven aufweist, in welche Betätigungsbolzen der Verbindungseinrichtungen eingreifen, die in Abhängigkeit einer Drehung des Schaltelementes gegenüber der Welle in axialer Richtung der Welle betätigt werden.Device according to one of claims 1 to 4, characterized that the selection device formed on the circumference of the switching element control cams has, in which actuating pin of the Engage connecting devices in response to a rotation of the Switching element opposite the shaft are actuated in the axial direction of the shaft. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinrichtung (5) am Umfang des Schaltelementes (4A) ausgebildete Aufnahmen (5A) aufweist, welche in Abhängigkeit einer Drehstellung des Schaltelementes (4A) jeweils mit Eingriffselementen (6) der Auswahleinrichtung (5) derart formschlüssig in Wirkverbindung bringbar sind, dass eine axiale Bewegung des Schaltelementes (4A) jeweils eine Betätigung der dem mit dem Schaltelement (4A) verbundenen Eingriffselement (6) zugeordneten Verbindungseinrichtung bewirkt.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the selection device ( 5 ) on the circumference of the switching element ( 4A ) trained recordings ( 5A ), which in dependence of a rotational position of the switching element ( 4A ) each with engaging elements ( 6 ) of the selection device ( 5 ) are positively engageable in operative connection that an axial movement of the switching element ( 4A ) each one actuation of the with the switching element ( 4A ) associated engagement element ( 6 ) associated connection means causes. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Eingriffselemente (6) der Auswahleinrichtung (5) gegenüber der Welle (2) und dem Schaltelement (4A) drehfest ausgeführt sind und über das Schaltelement (4A) radial umfassende Hülsenelemente (7), die bei formschlüssiger Verbindung zwischen dem Schaltelement (4A) und den ihnen jeweils zugeordneten Eingriffselementen (6) von dem Schaltelement (4A) axial verschiebbar sind, mit Betätigungsbolzen (8) der Verbindungseinrichtungen verbunden sind.Apparatus according to claim 6, characterized in that the engagement elements ( 6 ) of the selection device ( 5 ) opposite the shaft ( 2 ) and the switching element ( 4A ) are rotationally fixed and via the switching element ( 4A ) radially comprehensive sleeve elements ( 7 ), which in positive connection between the switching element ( 4A ) and their associated engagement elements ( 6 ) of the switching element ( 4A ) are axially displaceable, with actuating bolt ( 8th ) of the connecting devices are connected. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsbolzen (8) die Welle (2) in radialer Richtung durchgreifen, mit dieser drehfest verbunden sind und in in der Welle (2) vorgesehenen Langlöchern (9) gegenüber der Welle (2) axial verschiebbar ausgeführt sind.Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the actuating bolt ( 8th ) the wave ( 2 ) pass through in the radial direction, are rotatably connected thereto and in the shaft ( 2 ) provided oblong holes ( 9 ) opposite the shaft ( 2 ) are designed axially displaceable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Auswahleinrichtung wirkverbundene Sperreinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher jeweils unbetätigte Verbindungseinrichtungen in einem das jeweils zugeordnete Bauteil in gegenüber der Welle drehbaren Zustand ansteuernden Schaltzustand haltbar ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized a locking device operatively connected to the selection device is provided, by means of which in each case unconfirmed connection means in a respective assigned component in relation to the Shaft rotatable state controlling switching state is durable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinrichtung Magneten aufweist, mittels welchen jeweils eine Verbindungseinrichtung mit der Übertragungseinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the selection device has magnets, by means of which in each case one Connecting device with the transmission device can be brought into operative connection. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei koaxial zueinander angeordnete Wellen mit jeweils wenigstens einem drehbar darauf angeordneten Bauteil vorgesehen sind, die über die Übertragungseinrichtung und die Auswähleinrichtung bei aktorseitiger Betätigung drehfest mit der jeweils zugeordneten Welle verbindbar sind.Device according to one of claims 1 to 10, characterized that two coaxial with each other arranged waves, each with at least one rotatably mounted thereon component are provided, via the transmission device and the selector for actuator-side actuation, rotationally fixed can be connected to the respective associated shaft. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen als reibschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind.Device according to one of claims 1 to 11, characterized that the connecting devices are designed as frictional switching elements. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind.Device according to one of claims 1 to 11, characterized that the connecting devices are designed as form-locking switching elements. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen als form- und reibschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 11, characterized that the connecting means as positive and frictional switching elements are formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (3) wenigstens einen Elektromotor aufweist.Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the actuator ( 3 ) has at least one electric motor. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektromotor (3) zum axialen Betätigen des Schaltelementes eine Antriebswandlereinrichtung zum Wandeln des rotatorischen Antriebes in eine translatorische Betätigungsbewegung zugeordnet ist.Apparatus according to claim 15, characterized in that the electric motor ( 3 ) is assigned to the axial actuation of the switching element, a drive converter means for converting the rotary drive in a translatory actuating movement. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (3) einen Magneten umfasst.Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the actuator ( 3 ) comprises a magnet.
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