DE102006049283B4

DE102006049283B4 - Vorrichtung zum drehfesten Verbinden einer Welle mit wenigstens einem drehbar auf der Welle gelagerten Losrad

Info

Publication number: DE102006049283B4
Application number: DE102006049283.8A
Authority: DE
Inventors: Mark Mohr; Matthias Reisch
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2026-10-20
Also published as: US8196725B2; DE102006049283A1; US20080271554A1

Abstract

Vorrichtung (1) zum drehfesten Verbinden einer Welle (2) mit wenigstens einem drehbar auf der Welle (2) gelagerten Losrad (3) einer Gangstufe einer Getriebeeinrichtung, die Vorrichtung umfassend mindestens ein in axialer Richtung verschieblich und drehfest auf der Welle gelagerten Betätigungselement (6, 15, 16),- das über einen Aktor (5) bei entsprechender aktorseitiger Betätigung bereichsweise reibschlüssig mit dem Losrad (3) in Wirkverbindung bringbar ist und- mit dem eine Differenzdrehzahl zwischen dem Losrad (3) und der Welle (2) wenigstens annähernd ausgleichbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass- das Betätigungselement (6, 15, 16) vom Aktor (5) mit einer zum drehfesten Verbinden des Losrads (3) über eine reibschlüssige Verbindung mit der Welle (2) erforderlichen Betätigungskraft beaufschlagbar ist und- dem Betätigungselement (6, 15, 16) eine Einrichtung zum Halten zugeordnet ist, mittels der das Betätigungselement (6, 15, 16) ohne aktorseitige Betätigung wenigstens in einem zu dem drehfesten Zustand des Losrads (3) äquivalenten Schaltzustand haltbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum drehfesten Verbinden einer Welle mit wenigstens einem drehbar auf der Welle gelagerten als Losrad ausgeführten Zahnrades einer Gangstufe einer Getriebeeinrichtung mit einer Getriebewelle gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Üblicherweise werden als Losräder ausgeführte Zahnräder verschiedener Gangstufen einer Getriebeeinrichtung mit einer Getriebewelle, auf welcher die Losräder angeordnet sind, mittels so genannter Synchronisierungen drehfest verbunden. Mit den Synchronisierungen werden beim Schalten eines Ganges einer Getriebeeinrichtung zunächst Drehzahldifferenzen zwischen einem zuzuschaltenden Losrad und der diesem Losrad zugeordneten Getriebewelle reibschlüssig ausgeglichen. Bei Erreichen einer Drehzahlgleichheit zwischen dem Losrad und der Getriebewelle liegt kein dynamisches Reibmoment mehr vor und eine so genannte Sperrverzahnung gibt eine Klaue einer zum Zuschalten des Losrades vorgesehenen Synchronisierung frei, so dass der gewünschte Gang formschlüssig einlegbar ist.
Nachteilhafterweise sind derartige Synchronisierungen aufgrund der Ausführung mit Reibelementen, Sperrelementen und Klauen durch einen unerwünscht hohen Herstellaufwand und daraus resultierenden hohen Herstellkosten gekennzeichnet.
Alternativ zu den vorbeschriebenen Synchronisierungen sind aus der Praxis bekannte Getriebeeinrichtungen zum Zuschalten von Losrädern mit konstruktiv einfach ausgeführten reibschlüssigen Schaltelementen, wie Lamellenschaltelementen, ausgebildet. Zum Halten derartiger Schaltelemente in geschlossenem Zustand sind diese im Allgemeinen von einem Aktor mit einer zu dem geschlossenen Zustand der Schaltelemente äquivalenten Haltekraft, die mechanisch, magnetisch, pneumatisch oder hydraulisch erzeugt wird, zu beaufschlagen. Diese von einem Aktor permanent aufzubringende Haltekraft verschlechtert jedoch nachteilhafterweise einen Gesamtwirkungsgrad einer Getriebeeinrichtung.
Aus der CA 2 451 899 A1 ist ein mit einer so genannten Selbstverstärkung ausgeführtes reibschlüssiges Schaltelement bekannt, welches ohne separat aufzubringende Haltekraft aufgrund eines anliegenden Drehmomentes in geschlossenem Zustand verbleibt.
Nachteilig dabei ist jedoch, dass die Verbindung zwischen einem drehbar auf einer Welle gelagerten Bauteil und der Welle formschlüssig hergestellt wird, so dass ein Ankoppeln des Bauteils an der Welle hinsichtlich eines Fahrkomforts nur bei niedrigen Differenzdrehzahlen zwischen dem Bauteil bzw. einem Losrad und einer Welle unproblematisch ist. Wird ein Zuschalten bzw. ein drehfestes Verbinden des Bauteils mit der Welle bei hohen Differenzdrehzahlen zwischen dem Bauteil und der Welle angefordert, führt die über die Selbstverstärkung herzustellende formschlüssige Verbindung zwischen der Welle und dem Bauteil aufgrund sehr kurzer Schaltzeiten zu einem Impulsaustausch mit hohen Drehmomentspitzen, aus welchen eine Verschlechterung des Fahrkomforts sowie unerwünscht hohe Bauteilbelastungen resultieren.
Zusätzlich ist aus der DE-PS 410 285 A eine hydraulisch betätigbare Reibungskupplung für Wechselgetriebe bekannt, welche einen kompakten Aufbau aufweist. Dabei wird eine Kupplungsscheibe der Reibungskupplung, mittels der ein auf einer Welle angeordnetes Losrad mit der Welle drehfest verbindbar ist, direkt aus dem Inneren der Welle heraus mit dem zum Festsetzen des Losrades erforderlichen hydraulischen Druck beaufschlagt. Die Kupplungsscheibe wird durch die Druckbeaufschlagung zum Schalten einer Gangstufe auf der Welle translatorisch verschoben.
Da ein der Kupplungsscheibe zugeordneter Druckraum, welcher mit dem hydraulischen Druck beaufschlagt wird, zwischen drehbar auf der Welle angeordneten Zahnrädern ausgebildet ist, ist eine reibungsarme und wirksame Abdichtung nur mit erheblichem Dichtaufwand realisierbar. Aus diesem Grund ist ein hoher Energieaufwand zum Aufrechterhalten der für die drehfeste Verbindung eines Losrades mit der Welle erforderlichen Axialkraft notwendig. Darüber hinaus ist die Anordnung aufgrund einer Vielzahl an Dichtungen durch hohe Reibungsverluste gekennzeichnet, welche wiederum einen Gesamtwirkungsgrad einer Getriebeeinrichtung negativ beeinflussen, da die Reibungskräfte zu einer Erhöhung der Betätigungskräfte führen.
Ferner geht aus der DE 25 40 191 C3 eine druckbetätigte Lamellenkupplung hervor. Diese umfasst einen stehenden Ringzylinder, eine Tellerfeder zwischen den axialen Kraftübertragungselementen und Druckfedern an dem stehenden Ringzylinder, wobei das eine Lager als Abstützung gegenüber der sich rotierenden Nabe dient, während das andere Lager ein Drucklager ist. Die Betätigung der Kupplung erfolgt über Druckimpulse, wobei eine Selbsthalteeinrichtung, die zwischen einer Druckplatte und den axialen Kraftübertragungselementen vorgesehen ist, über Druckimpulse ein- bzw. ausgeschaltet wird.
Aus der DE 10 2004 057 850 A1 geht eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe zum Verbinden einer Antriebswelle, mit zumindest einem Abtriebszahnrad, hervor. Die Schaltvorrichtung umfasst eine Einrichtung zum Synchronisieren bzw. zum Angleichen der Drehzahlen der Antriebswelle und des Abtriebszahnrades und eine Einrichtung zum verdrehfesten Verbinden der Antriebswelle mit dem Abtriebszahnrad, so dass das gesamte Drehmoment der Antriebswelle übertragen werden kann. Die Schalteinrichtung umfasst ferner für jedes, mit der Antriebswelle zu verbindende Abtriebszahnrad einer Reibungskupplung, wobei bei nicht geschalteter Reibungskupplung diese vom Antrieb getrennt ist, bei der zum Angleichen der Drehzahlen der Antriebswelle und des Abtriebszahnrades eine Konussynchronisierung verwendet wird und das Drehmoment zwischen der Antriebswelle und das Abtriebszahnrad durch Reibschluss übertragbar ist.
Aus der EP 1 669 623 A1 eine Kupplung, aufweisend einen Kupplungsbetätiger, zum Betätigen der Kupplung bekannt. Der Kupplungsbetätiger weist ein Kupplungsbetätigungsteil auf, das bewegbar ist, um die Kupplung in einen getrennten Zustand oder in einem verbundenen Zustand zu bringen. Zudem umfasst er ein elastisches Ausdehnungsteil und ein Drehteil, das auf einer Drehwelle drehbar ist. Das Kupplungsbetätigungsteil ist an den Drehteil durch eine Drehwelle drehbar gelagert. Die Drehwelle des Kupplungsbetätigungsteils ist parallel und weg von der Drehwelle des Drehteils vorgesehen. Das Kupplungsbetätigungsteil und das elastische Ausdehnungsteil sind konfiguriert, auf das Drehteil individuell ein Drehmoment auszuüben, wobei die Drehmomente, jeweils übertragen durch das Kupplungsbetätigungsteil und durch das elastische Ausdehnungsteil, auf das Drehteil derart festgelegt werden, dass dann, wenn das Drehteil sich in eine ersten Richtung dreht, um das Kupplungsbetätigungsteil in eine Richtung des Kupplungseingriffszustandes zu bewegen, das elastische Ausdehnungsteil und das Kupplungsbetätigungsteil das Drehteil in der ersten Richtung in eine Drehposition des Drehteils vorspannen, in der die Kupplung in den verbundenen Zustand gebracht ist. Sie sind ferner konfiguriert, dass dann, wenn sich das Drehteil in eine zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung dreht, um das Kupplungsbetätigungsteil in eine Richtung des Auskuppelns zu bewegen, das elastische Ausdehnungsteil und das Kupplungsbetätigungsteil das Drehteil vorspannen, um dasselbe in der zweiten Richtung in eine Drehposition zu drehen, in der die Kupplung in den ausgekuppelten Zustand gebracht ist.
Aus der WO 01/88402 A1 geht eine Kupplungsbetätigungseinheit hervor, die ein Gehäuse, einen Spindelmechanismus und einen Betätigungskopf umfasst, der an einem Ende mit dem Spindelmechanismus in Eingriff ist und am anderen Ende einen Betätigungskopf hat, wobei der Betätigungskopf bei Antrieb des Spindelmechanismus durch den Spindelmechanismus in axialer Richtung verschoben werden kann. Ferner kann das Betätigungsende des Betätigungskopfes in Bezug auf den Spindelmechanismus auch in Querrichtung verschoben werden.
Schließlich ist aus der WO 91/15683 A1 eine drehrichtungsabhängige Reibungskupplung für ein Getriebe bekannt, die eine Vielzahl von Betriebsarten aufweist, um automatisch einen sanften und effizienten Gangwechsel für Hoch- und Rückschaltungen in Form einer Einweg-Rollenkupplung durchzuführen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Vorrichtung zum drehfesten Verbinden einer Welle mit wenigstens einem drehbar auf der Welle gelagerten Bauteil zur Verfügung zu stellen, mittels welcher ein Gesamtwirkungsgrad einer Getriebeeinrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Getriebeeinrichtungen verbessert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum drehfesten Verbinden einer Welle mit wenigstens einem drehbar auf der Welle gelagerten Losrad, vorzugsweise zum Verbinden wenigstens eines als Losrad ausgeführten Zahnrades einer Gangstufe einer Getriebeeinrichtung mit einer Getriebewelle, die mit mindestens einem in axialer Richtung verschieblich und drehfest auf der Welle gelagerten Betätigungselement, das über einen Aktor bei entsprechender aktorseitiger Betätigung bereichsweise reibschlüssig mit dem Losrad in Wirkverbindung bringbar ist und mit dem eine Differenzdrehzahl zwischen dem Losrad und der Welle wenigstens annähernd ausgleichbar ist, ausgeführt ist, ist das Betätigungselement vom Aktor mit einer zum drehfesten Verbinden des Losrades mit der Welle erforderlichen Betätigungskraft beaufschlagbar. Zusätzlich ist dem Betätigungselement eine Einrichtung zum Halten zugeordnet, mittels der das Betätigungselement ohne aktorseitige Betätigung wenigstens in einem zu dem drehfesten Zustand des Losrades äquivalenten Schaltzustand haltbar ist.
Das Betätigungselement wird zumindest mit einer Reibfläche, in deren Bereich die zum drehfesten Verbinden des Losrades mit der Welle erforderliche Kraft übertragen wird, von dem Aktor gegen das Losrad gepresst. Die Anpresskraft ist während des reibschlüssigen Festsetzens des Losrades auf der Welle vorzugsweise an den jeweils vorliegenden Betriebszustand anpassbar. Damit sind eventuell gewünschte Synchronisierungsvorgänge zwischen dem Losrad und der Welle auf einfache Art und Weise derart gestaltbar, dass ein hoher Fahrkomfort erreicht wird.
Durch die zusätzliche Einrichtung zum Halten des Betätigungselementes wenigstens in einem zu dem drehfesten Zustand des Losrades äquivalenten Schaltzustand ohne aktorseitige Betätigung ist der Aktor lediglich während eines Schaltvorganges des Betätigungselementes beziehungsweise des Losrades mit Energie zu versorgen und muss somit nur während dieser Betriebsphasen Arbeit verrichten. Damit ist auf einfache Art und Weise ein Energiebedarf des Aktors im Vergleich zu herkömmlich ausgeführten Getrieben reduziert. Dies führt zu einer Verbesserung eines Gesamtwirkungsgrades einer Getriebeeinrichtung, da die Schaltphasen ausgehend von einem drehfesten Zustand des Losrades gegenüber der Welle in einen drehbaren Zustand oder von einem drehbaren Zustand in einen drehfesten Zustand im zeitlichen Vergleich zu den Haltenphasen eines Bauteiles, d. h. eines Losrades einer Getriebeeinrichtung, im drehfesten Zustand oder im drehbaren Zustand wesentlich kürzer sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Übersichtlichkeit halber für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Es zeigt:

1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Betriebszustand, in der ein als Zahnrad ausgeführtes Bauteil drehbar gegenüber einer Welle ist;
2 die Vorrichtung gemäß 1 in einem Betriebszustand, in dem das Zahnrad drehfest mit der Welle verbunden ist;
3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Betriebszustand, in dem ein Zahnrad gegenüber einer Welle drehbar ist, wobei dem Zahnrad zwei Betätigungselemente zugeordnet sind;
4 die Vorrichtung gemäß 3 in einem Betriebszustand, in dem das Zahnrad drehfest mit der Welle verbunden ist;
5 eine Weiterbildung des in 3 dargestellten Ausführungsbeispieles der Vorrichtung, wobei jedes Betätigungselement von einer separaten Gewindespindel antreibbar ist;
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der zwei Zahnräder jeweils von einem Betätigungselement betätigbar sind, die gegen jeweils eine zwischen den Zahnrädern angeordnete wellenfeste Anlauffläche abstützbar sind;
7 eine Weiterbildung der in 6 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher ein zwischen den beiden Zahnrädern angeordnetes Betätigungselement beiden Zahnrädern zugeordnet ist und die Zahnräder jeweils gegen wellenfeste Anlaufflächen abstützbar sind;
8 eine Weiterbildung der in 7 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der drei Betätigungselemente zum drehfesten Verbinden der Zahnräder vorgesehen sind;
9 eine Weiterbildung der in 8 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der jedem Zahnrad jeweils zwei Betätigungselemente zugeordnet sind;
10 eine dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung entsprechende Ausführungsform, wobei eine zwei der Betätigungselemente ansteuernde Gewindespindel als Hohlwelle ausgeführt ist; und
11 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche mit einem als Kolben-Zylinder-Einheit ausgeführten Aktor zum Betätigen eines Betätigungselementes ausgebildet ist.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum drehfesten Verbinden einer Welle 2 mit wenigstens einem drehbar auf der Welle 2 gelagerten Bauteil 3, welches vorliegend als ein als Losrad ausgeführtes Zahnrad einer Gangstufe einer Getriebeeinrichtung ausgebildet ist. Das Bauteil ist über eine Lagereinrichtung 4 drehbar auf der Welle 2 gelagert und durch entsprechende Betätigung eines Aktors 5 in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise drehfest mit der Welle 2 verbindbar.
Die Welle 2 ist vorliegend als Vorgelegewelle eines Vorgelegegetriebes ausgebildet, dessen Zahnrad 3 in nicht näher dargestellter Art und Weise mit einem als Festrad ausgeführten Zahnrad einer Getriebehauptwelle kämmt. Das bedeutet, dass die Vorrichtung 1 zum drehfesten Verbinden des Bauteiles 3 mit der Welle 2 vorgesehen ist, um ein in die Welle 2 eingeleitetes Drehmoment über das Bauteil beziehungsweise das Zahnrad 3 in das mit dem Zahnrad 3 kämmende Zahnrad und somit in die Getriebehauptwelle einleiten zu können.
Hiervon abweichend ist die Vorrichtung 1 auch in anderen Getriebeeinrichtungen, wie automatisierten Schaltgetrieben, Doppelkupplungsgetrieben oder Planetengetrieben, für eine automatisierte Betätigung einer Getriebeeinrichtung während Schaltvorgängen und dergleichen einsetzbar.
Zum drehfesten Verbinden des Bauteiles 3 mit der Welle 2 ist bei der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 ein in axialer Richtung verschieblich und drehfest auf der Welle 2 gelagertes Betätigungselement 6, das über den Aktor 5 bei entsprechender aktorseitiger Betätigung bereichsweise reibschlüssig mit dem Bauteil in Wirkverbindung bringbar ist und mit dem eine Differenzdrehzahl zwischen dem Bauteil 3 und der Welle 2 über das aktorseitig betätigbare Betätigungselement 6 wenigstens annähernd ausgleichbar ist, vorgesehen.
Das Betätigungselement 6 wird vom Aktor 5 mit der jeweils zum Schalten des Bauteiles 3 erforderlichen Betätigungskraft beaufschlagt, wobei das Bauteil 3 über eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Betätigungselement 6 und dem Bauteil 3 sowie zwischen dem Bauteil 3 und einer wellenfesten Anschlagsfläche eines als Wellenbund fungierenden Anschlagelementes 7 drehfest gehalten ist. Sowohl das Anschlagelement 7 als auch das Betätigungselement 6 sind scheibenartig ausgebildet, wobei das Betätigungselement 6 über eine Gleitlagereinrichtung in die durch den Doppelpfeil A dargestellten Richtungen relativ zur Welle 2 verschiebbar ausgeführt ist.
Das Anschlagelement 7 ist sowohl in axialer Richtung unverschieblich auf der Welle 2 angeordnet und drehfest mit der Welle 2 verbunden. Sowohl das Bauteil 3 als auch das Betätigungselement 6 werden beim Überführen des Bauteiles 3 von einem in Bezug auf die Welle 2 drehbaren in einen drehfesten Zustand oder von einem drehfesten in einen gegenüber der Welle 2 drehbaren Zustand in axialer Richtung auf der Welle 2 gegenüber dem Anschlagelement 7 verschoben.
Ein Bereich 6A des Betätigungselementes 6 ist kegelförmig ausgeführt und steht in zugeschaltetem Zustand des Bauteiles 3 mit einem ebenfalls kegelförmig ausgeführten Bereich 3A in der in 2 dargestellten Art und Weise in reibschlüssiger Wirkverbindung. Zusätzlich ist das dem Bauteil 3 auf der dem Betätigungselement 6 abgewandten Seite des Bauteiles 3 angeordnete Anschlagelement 7 an seiner dem Bauteil 3 zugewandten Umfangsfläche 7A kegelförmig ausgebildet und wirkt mit einem äquivalent zu dem Bereich 3A des Bauteiles 3 ausgeführten zweiten Bereich 3B zusammen, um das Bauteil 3 über eine reibschlüssige Verbindung drehfest mit der Welle 2 zu verbinden und am Bauteil 3 angreifende Kippmomente im Bereich des Anschlagelementes 7 in der selben Art und Weise wie durch das Betätigungselement 6 in der Welle 2 abstützen zu können.
Die Schrägen der kegeligen Flächen der Bereiche 3A, 6A, 3B und 7A sind vorliegend kleiner als so genannte Reibwinkel ausgeführt, so dass sich das Bauteil 3 beim Aufheben der drehfesten Verbindung zwischen dem Bauteil 3 und der Welle 2, d. h. bei einer entsprechenden aktorseitigen Betätigung des Betätigungselementes 6, selbsttätig aus der Anlage mit dem Bauteil 3 und dem Anschlagelement 7 löst und dieses frei drehbar gegenüber der Welle 2 ist. Um einen Lösevorgang des Bauteiles 3 zu unterstützen, ist sowohl zwischen dem Anschlagelement 7 und dem Bauteil 3 sowie zwischen dem Bauteil 3 und dem Betätigungselement 6 jeweils eine Federeinrichtung 8A, 8B vorgesehen. Dabei federt die Federeinrichtung 8A das Bauteil 3 in Richtung des Betätigungselementes 6 an, wohingegen die Federeinrichtung 8B das Betätigungselement 6 mit einer von dem Bauteil 3 weg gerichteten Federkraft beaufschlagt.
Der Aktor 5 ist vorliegend als Elektromotor ausgebildet, der drehfest mit der Welle 2 verbunden ist. Eine nicht näher dargestellte Motorausgangswelle des elektrischen Aktors 5 ist mit einer Spindel 9 einer Spindel-Mutter-Anordnung 10 drehfest verbunden, so dass diese bei einem aktorseitigen Antrieb der Spindel 9 in Rotation versetzt wird und eine in Eingriff mit der Spindel 9 stehende Mutter 11, welche die Welle 2 vorliegend im Bereich eines Langloches 12 in radialer Richtung durchgreift und im Bereich des Langloches 12 drehfest mit der Welle 2 verbunden ist, in axialer Richtung der Welle 2 vom Bauteil 3 weg oder auf dieses zu bewegt wird. Die Mutter 11 ist fest mit dem Betätigungselement 6 verbunden, so dass eine axiale Bewegung der Mutter 11 direkt auf das Betätigungselement 6 übertragen wird.
Die eine Antriebswandlereinrichtung darstellende Spindel-Mutter-Anordnung 10 ist bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeipiel der Vorrichtung 1 selbsthemmend ausgeführt und stellt somit eine dem Betätigungselement 6 zugeordnete Einrichtung zum Halten dar, mittels der das Betätigungselement 6 ohne aktorseitige Betätigung wenigstens in dem zu dem drehfesten Zustand des Bauteiles äquivalenten Schaltzustand haltbar ist. Somit besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, die zum drehfesten Verbinden des Bauteiles 3 mit der Welle 2 erforderliche Vorspannung zwischen dem Betätigungselement 6 und dem Bauteil 3 zu halten, ohne dass der Aktor 5 Haltearbeit verrichten muss. Damit wird ein Wirkungsgrad einer Getriebeeinrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Getriebeeinrichtungen, bei welchen zum Aufrechterhalten der drehfesten Verbindung zwischen einem Zahnrad und einer Welle von einem Aktor Halteenergie zur Verfügung zu stellen ist, verbessert.
Mit der Spindel 9 der Spindel-Mutter-Anordnung 10 ist eine feine Dosierbarkeit der Anpresskraft im Bereich zwischen dem Betätigungselement 6 und dem Bauteil 3 sowie dem Bauteil 3 und dem Anschlagelement 7 darstellbar, was insbesondere während Synchronisierungsvorgängen zwischen dem Bauteil 3 und der Welle 2 für das Erreichen eines hohen Fahrkomforts erforderlich ist. Des Weiteren ist mittels der Spindel-Mutter-Anordnung 10 eine hohe Übersetzung zwischen dem Aktor 5 und dem Betätigungselement 6 darstellbar, so dass auf einfache Art und Weise hohe Anpresskräfte bei geringem Drehmoment des Aktors 5 realisierbar sind.
Bei einer zu der in 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform alternativen Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist der rotatorisch antreibende Aktor als ein über ein fluidisches Druckmittel betreibbarer Motor, beispielsweise als hydraulischer oder pneumatischer Motor, ausgeführt, mittels dem die Spindel 9 der Spindel-Mutter-Anordnung 10 gemäß 1 beziehungsweise 2 in vorbeschriebener Art und Weise rotatorisch antreibbar ist.
Ein als Elektromotor oder ein als Fluidmotor ausgeführter Aktor ist vorzugsweise als Schrittmotor beziehungsweise als Schwenkmotor ausführbar, um das Betätigungselement 6 in der für die Funktionsweise der Vorrichtung nach der Erfindung erforderlichen Umfang bei einer gleichzeitig einfachen Positionierung des Betätigungselementes betätigen zu können. Zusätzlich sind rotatorisch antreibende Aktoren der Vorrichtung nach der Erfindung zur exakten Positionserfassung Winkelsensoren zuordenbar.
Darüber hinaus ist es bei einer Weiterbildung der Vorrichtung 1 gemäß 1 und 2 vorgesehen, dass der Aktor 5 mit einer mit der Motorausgangswelle zusammenwirkenden Rastierung ausgeführt ist, um das Betätigungselement 6 ohne aktorseitige Betätigung in seinem aktuellen Schaltzustand halten zu können. Dabei besteht die Möglichkeit, die Rastierung zusätzlich oder alternativ zu der Selbsthemmung der Spindel-Mutter-Anordnung 10 vorzusehen.
In 3 und 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zum drehfesten Verbinden der Welle 2 mit dem drehbar auf der Welle 2 gelagerten Bauteil 3 dargestellt, wobei 3 den drehbaren Zustand des Bauteiles 3 auf der Welle 2 und 4 den drehfesten Zustand des Bauteiles 3 darstellt.
Dem Bauteil 3 sind bei dem in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zwei in axialer Richtung auf der Welle 2 gegenüber dem Bauteil 3 verschiebbar angeordnete Betätigungselemente 6 und 13 zugeordnet, um das Bauteil 3 ausgehend von einem gegenüber der Welle 2 drehbaren Zustand in einen drehfesten Zustand oder ausgehend von einem drehfesten Zustand in Richtung eines drehbaren Zustands überführen zu können. Die beiden Betätigungselemente 6 und 13 sind gleich ausgeführt, wobei deren konstruktive Ausführung sowie deren Funktionsweise dem zu 1 und 2 beschriebenen Betätigungselement 6 entspricht, weshalb an dieser Stelle auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird und nachfolgend nur auf die Unterschiede zwischen der Vorrichtung 1 gemäß 3 und der Vorrichtung 1 gemäß 1 näher eingegangen wird.
Die beiden Betätigungselemente 6 und 13 werden bei Vorliegen eines aktorseitigen rotatorischen Antriebes über die gemeinsame Spindel 9 in axialer Richtung auf das Bauteil 3 zu oder von diesem weg bewegt. Damit die Betätigungselemente 6 und 13 jeweils zum Zuschalten oder Abschalten des Bauteiles 3 beziehungsweise des Zahnrades zueinander entgegengesetzte Bewegungen ausführen, ist die Spindel 9 mit zwei Gewindebereichen 9A und 9B ausgeführt, deren Gewindebereiche jeweils eine gegensinnige Gewindesteigung aufweisen. Damit werden die Betätigungselemente 6 und 13 bei einer Rotation der Spindel 9 jeweils in dem zum Schalten des Bauteiles 3 erforderlichen Umfang betätigt.
5 zeigt eine Weiterbildung des in 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispieles der Vorrichtung 1, welches sich lediglich im Bereich des rotatorischen Antriebes sowie im Bereich der den aktorseitigen Antrieb übertragenden Spindel 9 von der Vorrichtung gemäß 3 und 4 unterscheidet, weshalb nachfolgend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird.
Die Ausführung der Vorrichtung 1 gemäß 5 ist mit zwei Aktoren 5A und 5B ausgebildet, über welche zwei separate Spindeln 9_1 und 9_2 unabhängig voneinander rotatorisch antreibbar sind, um das Bauteil 3 drehfest oder drehbar gegenüber der Welle 2 darstellen zu können. Dabei sind die Spindeln 9_1 und 9_2 mit dem gleichen Gewinde ausführbar, wenn die Aktoren 5A und 5B jeweils gegensinnig betrieben werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ist in 6 gezeigt, bei der zwei als Losräder ausgeführte Zahnräder 3 und 14 über jeweils ein Betätigungselement 6 und 15 in der zu 1 und 2 näher beschriebenen Art und Weise zu- oder abgeschaltet werden können. Dabei ist das Betätigungselement 6 auf der dem Zahnrad 14 abgewandten Seite des Zahnrades 3 angeordnet, während das Betätigungselement 15 auf der dem Zahnrad 3 abgewandten Seite des Zahnrades 14 mit dem Zahnrad 14 zusammenwirkt. Zwischen den beiden Zahnrädern 3 und 14 ist ein Anschlagelement 7 angeordnet, welches sowohl mit dem Zahnrad 3 als auch mit dem Zahnrad 14 mit kegelförmig ausgebildeten Reibflächen zum drehfesten Verbinden der Zahnräder 3 und 14 mit der Welle 2 zusammenwirkt und sowohl rotatorisch als auch in axialer Richtung nicht verschieblich beziehungsweise nicht bewegbar auf der Welle 2 angeordnet ist.
Die Betätigungselemente 6 und 15 werden vorliegend über die gemeinsame Spindel 9 betätigt, wobei die gegensinnigen Bewegungen der Betätigungselemente 6 und 15 wiederum über mit gegensinnig ausgebildeten Gewindesteigungen ausgeführten Gewindebereichen 9A und 9B realisiert sind.
Die in 7 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen der in 6 gezeigten Vorrichtung 1, wobei die zum drehfesten Verbinden der Zahnräder 3 und 14 vorgesehenen Betätigungselemente 6 und 15 der Vorrichtung 1 gemäß 6 einstückig ausgeführt und zwischen den Zahnrädern 3 und 14 angeordnet sind. Zusätzlich sind den beiden Zahnrädern 3 und 14 jeweils ein Anschlagelement 7_1 und 7_2 zugeordnet, an welchem das Zahnrad 3 beziehungsweise das Zahnrad 14 in drehfestem Zustand in der vorbeschriebenen Art und Weise zu 1 anliegen.
Das bedeutet, dass das Zahnrad 3 und das Zahnrad 14 durch entsprechende aktorseitige Betätigung des Betätigungselementes 6 und eine damit einhergehende translatorische Verschiebung des Betätigungselementes 6 mit der Welle 2 drehfest verbunden werden oder gegenüber der Welle 2 drehbar darstellbar sind.
Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 sind den beiden Zahnrädern 3 und 14 drei Betätigungselemente 6', 15 und 16 zugeordnet, wobei das Betätigungselement 6' den in 7 dargestellten Betätigungselementen entspricht, während die beiden wellenfesten Anschlagelemente 7_1 und 7_2 aus 7 bei der Vorrichtung 1 gemäß 8 durch die drehfest mit der Welle 2 verbundenen und gegenüber dieser in axialer Richtung verschiebbaren Betätigungselemente 15 und 16 ersetzt sind.
Alle drei Betätigungselemente 6, 15 und 16 werden über eine gemeinsame und von einem Aktor 5 antreibbare Spindel 9 betätigt, welche vorliegend drei Gewindebereiche 9A, 9B und 9C aufweist. Dabei sind die Gewindebereiche 9A, 9B und 9C derart aufeinander abgestimmt, dass die Betätigungselemente 6 und 15 oder die Betätigungselemente 6 und 16 in Abhängigkeit der Drehrichtung des rotatorischen Antriebes des Aktors 5 auf das Zahnrad 3 oder auf das Zahnrad 14 zu beziehungsweise von diesen weg bewegt werden.
In 9 ist eine Weiterbildung des in 8 dargestellten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 dargestellt, bei der zur Betätigung der Zahnräder 3 und 14 zwischen diesen zwei getrennte Betätigungselemente 6_1 und 6_2 vorgesehen sind, welche neben den Betätigungselementen 15 und 16 ebenfalls über eine gemeinsame Spindel 9, die mit drei Gewindebereichen 9A, 9B, 9C ausgeführt ist, zum Zu- und Abschalten der Zahnräder 3 und 14 vom Aktor 5 in vorbeschriebener Art und Weise betätigbar sind.
Bei dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, das sich von dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 lediglich im Bereich der Spindel 9 unterscheidet, ist der Aktor 5 mit den Betätigungselementen 6_1, 6_2, 15 und 16 über eine zweiteilige Spindel 9 verbunden. Ein erster Teil 9_1 der Spindel 9 ist als Hohlwelle ausgebildet, durch welche ein zweiter Teil 9_2 der Spindel 9 bereichsweise geführt ist. Dabei steht der erste Teil 9_1 der Spindel 9 mit den Betätigungselementen 15 und 6_1 mit zwei Gewindebereichen 9_1A, 9_1B in Eingriff, während der zweite Teil 9_2 der Spindel 9 mit zwei Gewindebereichen 9_2A und 9_2B mit den Betätigungselementen 6_2 und 16 wirkverbunden ist. Zusätzlich ist der zweite Teil 9_2 der Spindel 9 mit dem ersten Teil 9_1 der Spindel 9 derart verbunden, dass der rotatorische Antrieb des Aktors 5 vom zweiten Teil 9_2 der Spindel 9 auf den ersten Teil 9_1 der Spindel 9 übertragen wird und die Betätigungselemente 6_1, 6_2, 15 und 16 in gewünschtem Umfang betätigbar sind.
Die Spindel 9 oder die Teile 9_1 und 9_2 der Spindel 9 der in 1 bis 10 dargestellten verschiedenen Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 1 nach der Erfindung sind vorliegend in Abhängigkeit der Ausführung der Aktoren an der Welle oder einem gehäusefesten Bauteil der Getriebeeinrichtung abgestützt, um die für die Betätigung der Betätigungselemente zu erzeugende Axialkraft abstützen zu können.
Um einen Aktor in Abhängigkeit einer über die Welle auf das Betätigungselement und somit das Bauteil beziehungsweise das Zahnrad aufgebrachte Betätigungskraft zu bestimmen, ist im Bereich zwischen der Spindel und der Welle oder der Spindel und dem Gehäuse eine Kraftmesseinrichtung vorgesehen, wobei der Aktor in Abhängigkeit der bestimmten Betätigungskraft steuer- und/oder regelbar ist.
Neben der vorbeschriebenen Betätigung eines Betätigungselementes aus dem Inneren der Welle heraus über eine Spindel-Mutter-Einheit, deren Spindel im Inneren der Welle verläuft, ist es bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass dem Betätigungselement ein in Bezug auf das Welleninnere von außen verdrehbarer Ring zugeordnet ist, der die für die Betätigung eines Bauteiles beziehungsweise eines Zahnrades erforderliche Axialkraft von einem Aktor auf das Betätigungselement überträgt.
11 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 nach der Erfindung, bei welcher das Zahnrad 3 über ein von einem als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildeten Aktor 5 betätigbares Betätigungselement 6 und das Anschlagelement 7 drehfest mit der Welle 2 verbindbar ist oder drehbar gegenüber dieser darstellbar ist. Der als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildete Aktor 5 ist über ein fluidisches Druckmittel betätigbar und über eine mit einem Kolben 17 verbundene Kolbenstange 18 mit dem Betätigungselement 6 wirkverbunden. Zusätzlich ist dem Aktor 5 eine Druckmesseinrichtung 19 zugeordnet, um den in den Kolbenräumen 20A und 20B vorliegenden Druck zu bestimmen. Der über die Druckmesseinrichtung 19 in den Kolbenräumen 20A und 20B ermittelte Druck wird zur kraftgesteuerten Regelung eines auf das Zahnrad 3 einwirkenden Normalkraftaufbaus verwendet.
Um in Haltezuständen der Kolben-Zylinder-Einheit 5 eine den Wirkungsgrad einer Getriebeeinrichtung verschlechternde Druckbeaufschlagung der Kolbenräume 20A und 20B von einer Druckquelle zu vermeiden, ist die Halteeinrichtung zum Halten des Betätigungselementes 6 ohne aktorseitige Betätigung wenigstens in dem zu dem drehfesten Zustand des Zahnrades 3 äquivalenten Schaltzustand mit Ventileinrichtungen 21A und 21B ausgeführt. Über die Ventileinrichtungen 21A und 21B sind den Aktor 5 mit einem nicht näher dargestellten hydraulischen Betätigungssystem verbindende Druckmittelleitungen 22A und 22B sperrbar, um den Aktor 5 ohne weitere Druckbeaufschlagung in einem definierten Betriebszustand halten zu können. Dabei stellen die Ventileinrichtungen Absperrventile dar, welche zusätzlich zu jeweils den Druck in den Kolbenräumen 20A und 20B einstellenden Regelventilen vorgesehen sind.
Alternativ hierzu ist die Halteeinrichtung bei einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 gemäß 11 mit einer Rastierung ausgeführt, mittels der eine Bewegung des Kolbens 17 gegenüber dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit 5 durch mechanisches Verrasten des Kolbens 17 mit dem Zylinder sperrbar ist.
Neben der Rastierung des Kolbens 17 besteht auch die Möglichkeit, den Kolben 17 der Kolben-Zylinder-Einheit 5 mit einer Selbsthemmung auszuführen, so dass der Kolben 17 lediglich bei einem ausreichenden Druckgefälle zwischen dem Kolbenraum 20A und dem Kolbenraum 20B gegenüber dem Zylinder bewegt wird.
Das hydraulische Betätigungssystem ist vorliegend in ein Hydrauliksystem der Getriebeeinrichtung integriert, wobei bei weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles vorgesehen sein kann, dass das hydraulische Betätigungssystem als eigener geschlossener Hydraulikkreislauf für die Regelung der Betätigungselemente ausgeführt ist.
Grundsätzlich sind sowohl ein als fluidischer Motor als auch ein als Kolben-Zylinder-Einheit ausgeführter Aktor mittels eines hydraulischen Druckmediums oder mittels eines gasförmigen Druckmediums betreibbar, um ein drehbar auf einer Welle angeordnetes Bauteil in der vorbeschriebenen Art und Weise drehfest mit der Welle zu verbinden.
Darüber hinaus sind die zum Aufbringen der Betätigungsenergie vorgesehenen Aktoren innerhalb oder außerhalb der Welle anordenbar und mit dieser drehfest verbindbar oder gegenüber der Welle drehfest ausführbar, wobei bei einer drehfesten Ausführung eines Aktors gegenüber der Welle eine Drehzahlabkopplung zwischen dem wellenfesten Betätigungselement und einem rotatorisch oder translatorisch von dem Aktor angetriebenen Übertragungselement, d. h. einer Spindel oder einer Kolbenstange, vorzusehen ist. Dabei ist die Drehzahlabkopplung zur Reduzierung von Reibungsverlusten als Gleitlagereinrichtung oder Wälzlagereinrichtung ausführbar, über welche Axialkräfte übertragbar sind.
Bei einer weiteren und in der Zeichnung nicht näher dargestellten vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese zum Schalten zweier oder mehrerer Zahnräder lediglich mit einem Aktor zum Aufbringen der Betätigungskraft zum Zu- beziehungsweise Abschalten eines Bauteiles beziehungsweise eines Zahnrades ausgeführt, dem ein oder mehrere so genannte Auswählaktoren zugeordnet sind. Mittels eines Auswählaktors ist zwischen den verschiedenen über den einen Aktor zu betätigenden Bauteilen beziehungsweise Losrädern einer Getriebeeinrichtung dahingehend eine Auswahl durchführbar, dass das über den Auswählaktor ausgewählte Zahnrad oder Bauteil beziehungsweise das diesem zugeordnete Betätigungselement mit der von dem Aktor erzeugten Betätigungsenergie beaufschlagt wird.
Dabei ist ein Auswählaktor vorzugsweise als Schaltmagnet oder Kupplung ausführbar, der zwischen dem Aktor der Vorrichtung und dem über die Vorrichtung zu betätigenden Bauteil beziehungsweise Zahnrad jeweils eine für die Betätigung des Bauteiles oder des Zahnrades beziehungsweise diesem zugeordneten Betätigungselement erforderliche Verbindung herstellt.
Neben den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welchen die Betätigungselemente jeweils mit einer Reibfläche ausgeführt sind, ist es bei weiteren nicht näher gezeigten Ausführungsbeispielen der Vorrichtung nach der Erfindung vorgesehen, dass ein Betätigungselement mit mehreren Reibflächen ausgebildet ist, die gleichzeitig mit mehreren mit einem Bauteil beziehungsweise einem Zahnrad wirkverbundenen Reibflächen in Wirkverbindung stehen, um das Bauteil reibschlüssig drehfest mit der Welle zu verbinden.
Unabhängig von der Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung mit einem oder mehreren Aktoren ist ein drehbar auf der Welle angeordnetes Bauteil beziehungsweise ein Zahnrad über ein oder mehrere Betätigungselemente zum drehfesten Verbinden mit der Welle entweder mit der dafür maximal notwendigen Normalkraft oder mit einer in Abhängigkeit des jeweils zu übertragenden Drehmomentes äquivalenten Betätigungskraft beaufschlagbar, wobei bei letztgenannter Vorgehensweise ein aktorseitiges aktives Nachregeln möglich ist, das jedoch mit einem höherer Steuer- und Regelaufwand verbunden ist.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Welle
3: Bauteil, Zahnrad
3A, 3B: kegelförmiger Bereich
4: Lagereinrichtung
5: Aktor
6, 6': Betätigungselement
6A: kegelförmiger Bereich
6_1, 6_2: Betätigungselement
7: Anschlagelement
7A: kegelförmiger Bereich
7_1, 7_2: Anschlagelement
8A, B: Federeinrichtung
9: Spindel
9A, B, C: Gewindebereich
9_1, 9_2: Teil der Spindel
9_1A, 9_1B: Gewindebereich
9_2A, 9_2B: Gewindebereich
10: Spindel-Mutter-Anordnung
11: Mutter
12: Langloch
13: Betätigungselement
14: Zahnrad
15: Betätigungselement
16: Betätigungselement
17: Kolben
18: Kolbenstange
19: Druckmesseinrichtung
20A, B: Kolbenraum
21A, B: Ventileinrichtung
22A, B: Druckmittelleitung

Claims

Vorrichtung (1) zum drehfesten Verbinden einer Welle (2) mit wenigstens einem drehbar auf der Welle (2) gelagerten Losrad (3) einer Gangstufe einer Getriebeeinrichtung, die Vorrichtung umfassend mindestens ein in axialer Richtung verschieblich und drehfest auf der Welle gelagerten Betätigungselement (6, 15, 16), - das über einen Aktor (5) bei entsprechender aktorseitiger Betätigung bereichsweise reibschlüssig mit dem Losrad (3) in Wirkverbindung bringbar ist und - mit dem eine Differenzdrehzahl zwischen dem Losrad (3) und der Welle (2) wenigstens annähernd ausgleichbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - das Betätigungselement (6, 15, 16) vom Aktor (5) mit einer zum drehfesten Verbinden des Losrads (3) über eine reibschlüssige Verbindung mit der Welle (2) erforderlichen Betätigungskraft beaufschlagbar ist und - dem Betätigungselement (6, 15, 16) eine Einrichtung zum Halten zugeordnet ist, mittels der das Betätigungselement (6, 15, 16) ohne aktorseitige Betätigung wenigstens in einem zu dem drehfesten Zustand des Losrads (3) äquivalenten Schaltzustand haltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (5) wenigstens teilweise in der Welle (2) angeordnet ist und das Betätigungselement (6, 15, 16) aus dem Inneren der Welle (2) heraus vom Aktor (5) betätigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor außerhalb der Welle angeordnet ist und das Betätigungselement in Bezug auf die Welle von außen oder aus dem Inneren der Welle heraus vom Aktor betätigbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (5) drehfest mit der Welle (2) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor drehfest gegenüber der Welle ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung im Bereich des Aktors vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Aktors (5) eine rotatorische Antriebsbewegung erzeugbar ist, welche über eine zwischen dem Aktor und dem Betätigungselement angeordnete Antriebswandlereinrichtung (10) in eine translatorische Betätigungsbewegung umwandelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswandlereinrichtung (10) selbsthemmend ausgebildet ist und eine Änderung des Betriebszustandes der Antriebswandlereinrichtung (10) durch eine aktorseitige Betätigung erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (5) als Elektromotorausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein Schrittmotor ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (5) als ein über ein fluidisches Druckmittel betreibbarer Motorausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Schwenkmotor ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung mit einer mit einer Motorausgangswelle des Aktors (5) zusammenwirkenden mechanischen Rastierung ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Antriebswandlereinrichtung und dem Betätigungselement eine Drehzahlabkopplung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlabkopplung als Gleitlagereinrichtung oder als Wälzlagereinrichtung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswandlereinrichtung (10) als Spindel-Mutter-Anordnung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spindel (9) der Spindel-Mutter-Anordnung (10) an der Welle (2) oder einem Gehäuse der Getriebeeinrichtung abgestützt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen der Spindel (9) und der Welle (2) oder der Spindel (9) und dem Gehäuse eine Kraftmesseinrichtung zum Bestimmen einer an der Spindel (9) angreifenden aktorseitigen Betätigungskraft vorgesehen ist, wobei der Aktor (5) in Abhängigkeit der bestimmten Betätigungskraft steuer- und/oder regelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Betätigungselemente (6, 15) über eine gemeinsame Spindel (9) betätigbar sind, wobei die Spindel (9) mit zwei Gewindebereichen (9A, 9B) mit gegensinniger Gewindesteigung ausgebildet ist und der erste Gewindebereich (9A) mit dem einen Betätigungselement (6) und der zweite Gewindebereich (9B) mit dem anderen Betätigungselement (15) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spindeln (9_1, 9_2) vorgesehen sind, die von einem Aktor (5) angetrieben werden, wobei wenigstens eine Spindel (9_1) als Hohlwelle ausgebildet ist, durch welche wenigstens eine weitere Spindel (9_2) zwischen dem Aktor (5) und dem zugeordneten Losrad (14) verläuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (5) als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist, welche über ein fluidisches Druckmittel betätigbar ist und über eine mit einem Kolben (17) verbundene Kolbenstange (18) mit dem Betätigungselement (6) wirkverbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Druckmesseinrichtung zum Bestimmen des in den Kolbenräumen (20A, 20B) der Kolben-Zylinder-Einheit vorliegenden Drücke vorgesehen ist, wobei die Druckmessung zur kraftgesteuerten Regelung eines auf das Bauteil (6) einwirkenden Normalkraftaufbaus verwendbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung Ventileinrichtungen (21A, 21B) umfasst, mittels welchen den über ein fluidisches Druckmittel betätigbaren Aktor (5) mit einem hydraulischen Betätigungssystem verbindenden Druckmittelleitungen (22A, 22B) sperrbar sind und der Aktor (5) in einem definierten Betriebszustand haltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung in aktiviertem Zustand eine Bewegung des Kolbens (17) gegenüber dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit (5) durch mechanisches Verrasten des Kolbens (17) mit dem Zylinder sperrt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass dem Losrad (3, 14) ein Betätigungselement (6, 15, 16) zugeordnet ist und das Losrad (3, 14) entgegen der von dem Betätigungselement (6, 15, 16) beim drehfesten Verbinden des Losrads (3, 14) mit der Welle (2) ausgeführten axialen Bewegung in Richtung des Losrads (3, 14) an einer wellenfesten Anlauffläche eines Anschlagelementes (7) abgestützt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zueinander benachbart auf der Welle (2) angeordneten Losräder (3, 14) ein Betätigungselement (6, 15, 16) zugeordnet ist und die Losräder (3, 14) entgegen der von dem Betätigungselement (6, 15, 16) beim drehfesten Verbinden der Losräder (3, 14) mit der Welle (2) ausgeführten axialen Bewegungen in Richtung der Losräder (3, 14) jeweils an einer wellenfesten Anlauffläche eines Anschlagelementes (7_1, 7_2) abgestützt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zueinander benachbart auf der Welle (2) angeordneten Losräder (3, 14) wenigstens zwei Betätigungselemente (6, 15, 16) zugeordnet sind und wenigstens eines der Losräder (3) entgegen der von den Betätigungselementen (6, 15, 16) beim drehfesten Verbinden der Losräder (3, 14) mit der Welle (2) ausgeführten axialen Bewegungen in Richtung der Losräder (3, 14) auf der Welle (2) gegen eine wellenfeste Anlauffläche abgestützt ist, während das andere Losrad (14) beim drehfesten Verbinden mit der Welle (2) über das wenigstens zweite Betätigungselement (6, 15, 16) abgestützt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Losrad (3, 14) und dem Betätigungselement (6, 15, 16) eine das Betätigungselement (6, 15, 16) bei Unterschreiten einer aktorseitigen Betätigungskraft aus dem Reibeingriff mit dem Losrad (3, 14) haltende Federeinrichtung (8A, 8B) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass über den Aktor mehrere Zahnräder betätigbar sind, wobei die Wirkverbindungen zwischen dem Aktor und den Zahnrädern jeweils über einen Auswählaktor zu- und abschaltbar sind.