DE102006054898A1

DE102006054898A1 - Getriebeaktor für ein Kraftfahrzeuggetriebe sowie Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem Getriebeaktor

Info

Publication number: DE102006054898A1
Application number: DE200610054898
Authority: DE
Inventors: Trevor Rittman McConnell; Patrick Wooster Lindemann
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2026-11-23
Also published as: DE102006054898B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Getriebeaktor für eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung, der eine Gewindespindel, eine mittels dieser Gewindespindel antreibbare Spindelmutter, eine Schaltwelle und genau einen Elektromotor aufweist, sowie eine Arretiereinrichtung, mittels welcher die Spindelmutter an bzw. gegenüber der Gewindespindel in zumindest einer Axialstellung der Spindelmutter für das Verhindern einer trägheitsmomentbedingten Relativbewegung zwischen der Spindelmutter an der Gewindespindel arretierbar ist, wobei die Arretiereinrichtung eine elastische Klammer aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Getriebeaktor für Kraftfahrzeuggetriebe sowie eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem derartigen Getriebeaktor.
Bekanntermaßen können die Gänge von Kraftfahrzeug-Getrieben, wie beispielsweise Automatisierten Schaltgetrieben (ASG) bzw. Elektrischen Schaltgetrieben (ESG) bzw. Unterbrechungsfreien Schaltgetrieben (USG) bzw. Parallelschaltgetrieben (PSG) bzw. Doppelkupplungsgetrieben (DKG), mittels eines Kraftfahrzeug-Getriebeaktors ein- und ausgelegt werden, der dabei eine sog. äußere Getriebeschaltung bildet.
Es sind beispielsweise Kraftfahrzeug-Getriebeaktoren bekannt, die elektromechanisch ausgebildet sind und einen ersten, auch als Wählmotor bezeichneten Elektromotor zum Erzeugen von Wählbewegungen aufweisen, sowie einen zweiten, auch als Schaltmotor bezeichneten Elektromotor zum Erzeugen von Schaltbewegungen.

Die Anmelderin hat überdies einen Kraftfahrzeug-Getriebeaktor entwickelt, der mit nur einem Elektromotor auskommt und daher auch als 1-Motor-Getriebeaktor bezeichnet werden kann. Dieser genau eine Elektromotor erzeugt dabei sowohl die Antriebsbewegungen für das Wählen als auch die Antriebsbewegungen für das Schalten. Beispiele für solche (1-Motor-)Getriebeaktoren sind in der DE 10 2004 038 955 A1 der Anmelderin offenbart.

Bekannt ist bereits seit langer Zeit, dass bei gestuften Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtungen – ausgehend von dem alten Gang – die folgenden drei Schritte in zeitlicher Abfolge ablaufen (können): "Auslegen des alten Ganges" – "Wählen" – "Einlegen des Zielganges". Abweichend hiervon hat die Anmelderin eine Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtung bzw. einen Getriebeaktor entwickelt, bei der das Wählen bzw. Wählbewegungen vor dem Auslegen des alten Ganges stattfinden kann.

Bekannt ist weiter, dass bei solchen Gestaltungen vorgesehen ist, dass Einlegegeometrien bzw. ein Hauptbetätigungselement bzw. ein Schaltfinger im Wesentlichen nur für das Einlegen von Gängen zuständig sein kann und zusätzliche Geometrien die Funktion des Auslegens von Gängen übernehmen können. Dabei werden insbesondere Auslegegeometrien bzw. so genannte Nebenbetätigungselemente für die Auslegefunktion verwendet. Es kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass sich die zusätzlichen Geometrien einerseits beispielsweise an einer zentralen Schaltwelle befinden und andererseits an Schaltmäulern, die an zu einer inneren Getriebeschaltung gehörenden Mechanismen bzw. Endausgangsmechanismen bzw. Schaltgabeln oder Schaltschienen oder dergleichen vorgesehen sind, was aber auch abweichend gestaltet sein kann.

Die Auslegegeometrien wirken in aller Regel in Gassen, in denen der Schaltfinger nicht aktiv ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine feste Zuordnung zwischen Schaltfinger und Auslegegeometrie dabei gleichzeitig eine aktive Gangsperre darstellt. Konstruktive Umsetzungen dieses Ansatzes werden daher auch als "Active Interlock" bezeichnet.

Bei einem solchen "Active Interlock" ist in aller Regel vorgesehen, dass das Hauptbetätigungselement bzw. der Schaltfinger auch bei eingelegtem Gang in eine Mittel- bzw. Neutralposition zurück bewegt werden kann, ohne den Gang auszulegen. Die Wählbewegung wird dabei möglich, bevor der Gang ausgelegt ist. Beispiele für Gestaltungen mit Active Interlock sind beispielsweise in der DE 102 06 561 A1 der Anmelderin erläutert. Solche Active-Interlock-Systeme können beispielsweise bei der Realisierung von 1-Motor-Getriebeaktoren eingesetzt werden.

Für eine gute Ansteuerbarkeit des 1-Motor-Getriebeaktors, und insbesondere um zu verhindern, dass die Spindelmutter mit dem dortigen Exzenter durch Massenträgheitsmomente bedingt weiterdreht, wenn der Elektromotor bzw. die Gewindespindel beim Wählen abgebremst bzw. angehalten wird, ist aus einer bereits eingereichten, allerdings noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung der Anmelderin ein 1-Motor-Getriebeaktor mit einem Mechanismus bekannt, der eine Kugel sowie eine diese Kugel belastende Feder aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für ein Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung bestimmten bzw. geeigneten und mit einer Gewindespindel, einer von dieser Gewindespindel antreibbaren Spindelmutter sowie einer Schaltwelle versehenen 1-Motor-Getriebeaktor so auszubilden, dass er bei geringen Herstellungskosten ein gutes Steuern von Gangwechselvorgängen ermöglicht bzw. gut ansteuerbar ist.

Erfindungsgemäß wird ein Getriebeaktor gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem derartigen Getriebeaktor ist Gegenstand des Anspruchs 11. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es wird also insbesondere ein Getriebeaktor für eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung vorgeschlagen. Dieser Getriebeaktor weist genau einen, insbesondere als Elektromotor gestalteten, Motor auf. Es ist insbesondere vorgesehen, dass mittels des genau einen Motors Antriebsbewegungen für das Wählen erzeugbar sind, sowie Antriebsbewegungen für das Einlegen von Gängen bzw. für das Schalten und/oder Antriebsbewegungen für das Auslegen von Gängen. Der Getriebeaktor bzw. 1-Motor-Getriebeaktor weist eine drehbeweglich gelagerte Gewindespindel auf, die mittels des Motors, insbesondere drehend, angetrieben werden kann. Ferner weist der Getriebeaktor eine Spindelmutter auf, die auf der Gewindespindel sitzt bzw. mit ihrem Gewinde in das Gewinde der Gewindespindel eingreift. Diese Spindelmutter kann mittels der Gewindespindel angetrieben werden, und zwar insbesondere über den Eingriff der angesprochenen Gewinde. Weiter weist der Getriebeaktor eine Schaltwelle auf. Diese Schaltwelle ist für das Schalten bzw. für das Ein- und/oder Auslegen von Gängen drehbeweglich und das Wählen von Gängen axialbeweglich. An dieser Schaltwelle ist vorzugsweise zumindest ein Schaltfinger oder dergleichen angeordnet.

Der Getriebeaktor weist weiter eine Halte- bzw. Arretiereinrichtung auf. Mittels dieser Halte- bzw. Arretiereinrichtung – im Folgenden wird zur Vereinfachung von Arretiereinrichtung gesprochen – kann die Spindelmutter und/oder eine erste Einrichtung, wie Exzentereinrichtung oder Steuerscheibe, an bzw. gegenüber der Gewindespindel in zumindest einer Axialstellung der Spindelmutter für das Verhindern einer trägheitsmomentbedingten Relativbewegung zwischen der Spindelmutter und der Gewindespindel an der Gewindespindel arretiert werden. Die Arretiereinrichtung weist für das, insbesondere lösbare, Arretieren der Spindelmutter bzw. der ersten Einrichtung an bzw. gegenüber der Gewindespindel eine Klammer auf. Die Klammer ist vorzugsweise eine elastische Klammer bzw. eine Klammer aus Federdraht bzw. eine Feder-Klammer.

In bevorzugter Weiterbildung wird die Klammer axial bzw. im Wesentlichen axialfest an der Spindelmutter gehalten ist. Beispielsweise zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass in die Spindelmutter eine erste Nut eingebracht ist, in welche sich die Klammer erstreckt. Es kann vorgesehen sein, die Spindelmutter einen Kanal ausbildet, in welchen sich die Gewindespindel erstreckt. Dieser Kanal ist insbesondere ein axialer Kanal, der beispielsweise als axia ler Durchgangskanal ausgebildet ist oder als einseitig offener und an der anderen Seite geschlossener axialer Kanal. Die erste Nut kann beispielsweise in die den Kanal umgebende bzw. begrenzende Mantelwand dieses Kanals eingebracht sein. Die erste Nut ist vorzugsweise eine – bezogen auf die Umfangsrichtung der Gewindespindel bzw. der Spindelmutter – umfangsmäßig geschlossene Nut. Es kann beispielsweise aber auch vorgesehen sein, dass mehrere erste Nuten für das axiale Halten der Klammer vorgesehen sind. Beispielsweise kann dies so sein, dass in umfangsmäßig im Wesentlichen gegenüberliegenden Bereichen der angesprochenen Mantelwand des Kanals jeweils eine erste Nut vorgesehen ist, in welche sich jeweils die Klammer erstreckt.

In besonders zu bevorzugender Ausgestaltung ist die Klammer im Wesentlichen ringförmig. Dies kann beispielsweise so sein, dass sie als umfangsmäßig geschlossener Ring ausgebildet ist. oder so dass sie als umfangsmäßig offener Ring ausgebildet ist. Die Klammer kann beispielsweise eine einer elliptischen Form angenäherte Ringform haben oder eine elliptische Ringform. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich die Klammer mit ihren in Richtung der großen Hauptachse gegenüberliegenden Endbereichen in die erste Nut oder jeweils eine erste Nut erstreckt, wobei sich der Bereich der Klammer, der zwischen diesen Endbereichen gelegen ist in den Kanal der Spindelmutter erstreckt. Die Klammer kann dabei umfangsmäßig geschlossen oder umfangsmäßig offen sein.

Es kann vorgesehen sein, dass die Klammer einstückig ist; es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Klammer aus mehreren, beispielsweise zwei, Teilen besteht, die jeweils gehalten sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Klammer gekrümmte Abschnitte aufweist oder im Wesentlichen nur aus gekrümmten Abschnitten besteht.

Die Klammer kann beispielsweise zwei gegenüberliegende Abschnitte aufweisen, die jeweils im Wesentlichen eine Form aufweisen, die an einen Kreisringabschnitt angenähert sind oder Kreisringabschnitte bilden. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Ende des einen dieser beiden im Wesentlichen kreisringförmigen Abschnitte mit einem Ende des anderen dieser beiden im Wesentlichen kreisringförmigen Abschnitte über einen gekrümmten, nach radial außen vorspringenden Abschnitt verbunden sind, der insbesondere für das Eingreifen in die bzw. eine erste Nut vorgesehen ist. An den jeweils anderen Enden dieser im Wesentlichen kreisringförmigen Abschnitte können, insbesondere nach radial außen, abgekröpfte Fortsätze vorgesehen sein, die freie Enden bilden und insbesondere für das Eingreifen in die bzw. eine erste Nut vorgesehen sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass diese abgekröpften Fortsätze dem nach radial außen vorspringenden Abschnitt im Wesentlichen gegenüberliegen.

Es ist in vorteilhafter Gestaltung vorgesehen, dass sich die Klammer in den erwähnten Kanal der Spindelmutter erstreckt.

In vorteilhafter Gestaltung weist die Gewindespindel für das Zusammenwirken mit der Klammer eine zweite Nut auf. Diese zweite kann beispielweise in die Außenmanteloberfläche der Gewindespindel eingebracht sein, und zwar insbesondere in einem außerhalb des Gewindes der Gewindespindel liegenden Abschnitt der Gewindespindel. Die zweite Nut kann so ausgestaltet sein, dass sie – in Umfangsrichtung der Gewindespindel gesehen – umfangsmäßig geschlossen ist.

Die Klammer kann insbesondere für den lösbaren Eingriff in die zweite Nut zum Arretieren der Spindelmutter an der Gewindespindel vorgesehen sein.

Die zweite Nut kann beispielsweise in einem – in Axialrichtung der Gewindespindel gesehen – Endbereich der Gewindespindel vorgesehen sein. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Gewindespindel an ihrem axialen Ende, dem die zweite Nut am nächsten gelegen ist, angefast ist, um das Eingreifen bzw. Hineinbewegen der Klammer in die zweite Nut zu erleichtern.

Die zweite Nut ist insbesondere für das Zusammenwirken mit der Klammer zum lösbaren Arretieren der Gewindespindel an bzw. gegenüber der Klammer vorgesehen.

Erfindungsgemäß wird ferner eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung vorgeschlagen. Diese Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung weist mehrere Radsätze zur Bildung von Gängen auf. Ferner weist die Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung eine innere Getriebeschaltung auf. Diese innere Getriebeschaltung weist in vorteilhafter Gestaltung mehrere Endausgangsmechanismen bzw. Schaltschienen auf, die beispielsweise mit einem Schaltmaul versehen sind, über welches der Getriebeaktor auf diese zum Ein- bzw. Auslegen von Gängen einwirken kann. Der Getriebeaktor, der Bestandteil der Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung ist, ist in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung ist vorzugsweise ein Automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) oder ein Unterbrechungsfreies Schaltgetriebe (USG) oder ein Parallelschaltgetriebe (PSG) oder ein Elektrisches Schaltgetriebe (ESG) oder ein Doppelkupplungsgetriebe (DKG). In entsprechender Weise ist der erfindungsgemäße Getriebeaktor vorzugsweise für ein ASG oder für ein USG oder für ein PSG oder für ein ESG oder für ein DKG bestimmt.

Im Folgenden soll nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Getriebeaktors in einer ersten Stellung in teilweiser Ansicht; und

2 die Gestaltung gemäß 1 in einer zweiten Stellung;

3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Getriebeaktors in einer ersten Stellung in teilweiser Ansicht; und

4 die Gestaltung gemäß 3 in einer zweiten Stellung.

Die 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Getriebeaktors 1, der auch Bestandteil einer beispielhaften erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtung sein kann, in teilweiser Ansicht. Dabei ist dieser Getriebeaktor 1 in 1 in einer ersten Stellung und in 2 in einer zweiten Stellung gezeigt. Die 3 und 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Getriebeaktors 1, der auch Bestandteil einer beispielhaften erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtung sein kann, in teilweiser Ansicht. Dabei ist dieser Getriebeaktor 1 in 1 in einer ersten Stellung und in 2 in einer zweiten Stellung gezeigt. In den 1 und 2, einerseits, und den 3 und 4, andererseits, sind gleiche bzw. entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Getriebeaktor 1 weist einen, und zwar genau einen, (in den Fig. nicht gezeigten) Elektromotor auf, der die Antriebsbewegungen für das Wählen und für das Schalten erzeugen kann. Der Elektromotor wird von einem in den Figuren nicht gezeigten elektronischen Steuergerät angesteuert. Der Elektromotor weist eine (in den Fig. nicht gezeigte) Motor- bzw. Motor ausgangswelle auf, die wahlweise in jeweils einer ihrer entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben werden kann. Die Motorausgangswelle steht mit einer Gewindespindel 10 in treibender Verbindung. Beispielsweise sind die zentrale Längsachse der Motorwelle und die zentrale Längsachse 12 der Gewindespindel 10 radial zueinander versetzt angeordnet. Es kann – insbesondere dabei – vorgesehen sein, was in Figuren nicht gezeigt ist, dass zwischen der Motorwelle und der Gewindespindel 10 eine Zahnradstufe bzw. ein Radsatz vorgesehen ist, über welche bzw. über welchen sich ein Drehmoment von der Motorwelle auf die Gewindespindel 10 übertragen lässt. In den Gestaltungen gemäß den Figuren können der Elektromotor und die Gewindespindel 10 in-line angeordnet sein. Alternativ hierzu kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass der Elektromotor seitlich der Gewindespindel 10 bzw. zwischen den (axial) gegenüberliegenden Enden der Gewindespindel 10 radial versetzt zu der Gewindespindel 10 angeordnet ist. Es kann aber alternativ auch vorgesehen sein, dass die zentrale Längsachse der Motorwelle und die zentrale Längsachse 12 der Gewindespindel 10 konzentrisch sind, und die Motorwelle und die Gewindespindel 10 drehfest miteinander verbunden sind, wobei der Elektromotor und die Gewindespindel 10 dabei in-line angeordnet sind.
Die Motorwelle ist wahlweise in einer von beiden entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar, so dass auch die Gewindespindel 10 wahlweise in einer der beiden entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar ist. Die Gewindespindel 10 ist drehbeweglich und axialfest gelagert.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner eine Spindelmutter 14 auf. Die Spindelmutter 14 sitzt auf der Gewindespindel 10 bzw. greift mit ihrem Gewinde bzw. einem als Gewinde wirkendem Abschnitt in das Gewinde der Gewindespindel 10 ein. Die Spindelmutter 14 ist mittels der Gewindespindel 10 antreibbar, und zwar insbesondere durch Verdrehen der Gewindespindel 10.
Der Getriebeaktor 1, der auch als 1-Motor-Getriebeaktor bezeichnet werden kann, ist insbesondere elektromechanisch ausgebildet.
Der Getriebeaktor 1, der insbesondere eine äußere Getriebeschaltung ist bzw. Bestandteil einer äußeren Getriebeschaltung ist, weist eine (in den Fig. nicht gezeigte) Schaltwelle auf. Diese Schaltwelle ist für das Schalten bzw. für das Ein- und/oder Auslegen von Gängen drehbeweglich und für das Wählen von Gängen axialbeweglich. An der Schaltwelle ist ein (in den Fig. nicht gezeigter) Schaltfinger drehfest angeordnet. Dieser Schaltfinger ragt insbesondere von der Schaltwelle im Wesentlichen radial ab. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Schaltfinger an der Schaltwelle drehfest angeordnet sind. Der Schaltfinger kann auch als Hauptbetätigungselement bezeichnet werden. Der Schaltfinger dient dem Einlegen von Gängen. Dies kann insbesondere so sein, dass – bei einer entsprechenden Wähl- bzw. Axialstellung der Schaltwelle – durch Verdrehen der Schaltwelle und somit des Schaltfingers auf eine entsprechende (in den Fig. nicht gezeigte) innere Getriebeschaltung bzw. einen (in den Fig. nicht gezeigten) Endausgangsmechanismus einer inneren Getriebeschaltung bzw. eine Schaltschiene oder dergleichen eingewirkt werden kann, um diese – insbesondere axial – zu verlagern und hierdurch insbesondere das Ein- bzw. Auslegen von Gängen zu bewirken. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine solche innere Getriebeschaltung mehrere axial verlagerbare Schaltschienen aufweist. Das Getriebe kann dabei mehrere Radsätze zur Bildung von Gängen aufweisen, wobei diese Radsätze nicht Bestandteil des Getriebeaktors 1 sind. Ein Zahnrad eines solchen Radsatzes kann dabei drehbeweglich gegenüber einer dieses Zahnrad tragenden Welle angeordnet sein. Dabei können Gangkupplungen bzw. Schiebemuffen oder dergleichen vorgesehen sein, mittels welchen die jeweils drehbeweglich gegenüber der diese Zahnräder tragenden Welle angeordneten Zahnräder der jeweiligen Radsätze zum Einlegen eines jeweiligen, entsprechenden Ganges mit dieser Welle drehfest gekoppelt werden können. Durch entsprechende Axialverlagerung der entsprechenden Schaltschiene kann diese jeweils betreffende Gangkupplung geschlossen und geöffnet werden. Zum Schließen der jeweils betreffenden Gangkupplung, also zum Einlegen eines Ganges, kann der Schaltfinger entsprechend verschwenkt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zum Auslegen der Gänge Nebenbetätigungselemente vorgesehen sind. Es ist also insbesondere vorgesehen, dass der Schaltfinger im Wesentlichen nur zum Einlegen der Gänge dient und das Auslegen der Gänge über Nebenbetätigungselemente erfolgt. Solche Nebenbetätigungselemente sind vorteilhafter Weise ebenfalls drehfest an der Schaltwelle angeordnet. Die Nebenbetätigungselemente können beispielsweise nach Art eines Doppelnockens ausgebildet sein. Die Schaltschienen sind vorzugsweise mit Schaltmäulern versehen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Schaltfinger zum Einlegen eines Ganges auf ein entsprechendes Schaltmaul einwirkt. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Nebenbetätigungselemente auf die Schaltmäuler der Schaltschienen einwirken, mittels welchen aktuell kein Gang eingelegt werden soll, und zwar derart, dass mittels der Nebenbetätigungselemente sichergestellt wird, dass außer dem aktuellen Zielgang alle verbleibenden Gänge (des Getriebes bzw. des gleichen Teilgetriebes) ausgelegt sind bzw. -sofern sie nicht bereits ausgelegt sind – ausgelegt werden. Dies kann so sein, dass die Nebenbetätigungselemente entsprechend auf die Schaltmäuler der anderen entsprechenden Schaltschienen einwirken. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Schaltfinger nach dem Einlegen eines Ganges in seine Neutrallage, in der – insbesondere durch eine Axialverlagerung der Schaltwelle – gewählt werden kann, zurückbewegt werden kann, ohne dass dabei der zuvor eingelegte Gang wieder ausgelegt wird. Es ist also insbesondere vorgesehen, dass der Getriebeaktor 1 einen sogenannten Active-Interlock-Mechanismus aufweist bzw. so ausgebildet ist, dass im Zusammenwirken mit einer entsprechenden inneren Getriebeschaltung ein Active-Interlock-Mechanismus ausgebildet wird.
Wie angesprochen, ist die Schaltwelle zum Wählen axialbeweglich angeordnet. Zum Erzeugen einer entsprechenden Axialbewegung der Schaltwelle ist eine drehbeweglich gegenüber der Gewindespindel 10 angeordnete (in den 1 und 2 nicht dargestellte, jedoch in den 3 und 4 gezeigte) erste Einrichtung 16 vorgesehen, die mit der Gewindespindel 10 – zumindest im Hinblick auf eine Belastung in einer der beiden Orientierungen der Drehrichtung – drehfest koppelbar ist. Diese erste Einrichtung 16 kann beispielsweise eine Exzentereinrichtung 16 bzw. ein Exzenter 16 sein. Die erste Einrichtung 16 kann beispielsweise aber auch stattdessen eine Kurvenscheibe mit einem von dieser Kurvenscheibe ansteuerbaren Abtaststift oder dergleichen aufweisen, bzw. hiervon gebildet werden. Die erste Einrichtung 16 ist mit der Schaltwelle derart gekoppelt oder koppelbar, dass ein Verdrehen oder Verschwenken dieser ersten Einrichtung 16 für das Wählen eine Axialbewegung der Schaltwelle bewirkt.
Die Schaltwelle erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Gewindespindel 10. Die Schaltwelle ist von der Gewindespindel 10 beabstandet.
Bei einer Gestaltung, bei der die angesprochene erste Einrichtung 16 als Exzenter 16 bzw. Exzenterscheibe ausgebildet ist, kann der Exzenter über eine Exzenterstange mit der Schaltwelle gekoppelt sein. Auch ein erwähnter Abtaststift kann beispielsweise mittels eines Gestänges oder dergleichen mit der Schaltwelle gekoppelt sein.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner ein (in den Fig. nicht gezeigtes) Aktorgehäuse auf. Es ist eine (in den Fig. nicht gezeigte) erste Verdrehsicherung vorgesehen, mittels welcher die Spindelmutter 14 in einem ersten axialen Stellungsbereich dieser Spindelmutter 14 gegenüber dem Aktorgehäuse gegen Verdrehung gesichert ist, wobei die Spindelmutter 14 in diesem ersten axialen Stellungsbereich axialbeweglich ist. In einem zweiten axialen Stellungsbereich bzw. in einer zweiten axialen Stellung der Spindelmutter 14, der bzw. die außerhalb des ersten axialen Stellungsbereichs gelegen ist, wirkt die angesprochene erste Verdrehsicherung nicht. In einer zweiten axialen Stellung ist die Spindelmutter 14 mit der Gewindespindel 10 derart ge koppelt, dass – insbesondere in einer Orientierung der Drehrichtung der Gewindespindel 10 – bei einer Drehung der Gewindespindel 10 die Spindelmutter 14 mitdreht. Um dieses Mitdrehen zu ermöglichen, kann beispielsweise ein entsprechender Anschlag vorgesehen sein, der – zumindest in der zweiten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 10 – eine Axialverlagerung der Spindelmutter 14 gegenüber der Gewindespindel 10 blockiert, oder eine Rastierung oder dergleichen.
Die angesprochene erste Verdrehsicherung kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass eine Art (in den Fig. nicht gezeigtes) Gate bzw. eine Anordnung von (in den Fig. nicht gezeigten) Nuten, die nicht mit der in dieser Offenbarung erwähnten ersten und zweiten Nut zu verwechseln sind, gehäusefest angeordnet ist, und an der Spindelmutter 14 ein (in den Fig. nicht gezeigter) Zahn vorgesehen ist, der je nach Verdrehwinkel der Spindelmutter 14 in eine der Nuten des Gates eintauchen kann und somit die Spindelmutter 14 gegen Verdrehung sichern kann.
Ferner ist eine (zweite) (in den 1 und 2 nicht gezeigte) Drehmitnahmeeinrichtung 54 vorgesehen, mittels welcher die Spindelmutter 14 gegenüber der ersten Einrichtung 16 bzw. dem Exzenter 16 bzw. der Exzenterscheibe 16 drehfest koppelbar ist oder gekoppelt ist. Diese (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung 54 kann beispielsweise mittels einer Keilverzahnungsanordnung ausgebildet sein, die einerseits an der Spindelmutter 14 und andererseits an der ersten Einrichtung 16 bzw. dem Exzenter 16 bzw. der Exzenterscheibe 16 angeordnet ist. In vorteilhafter Gestaltung ist die (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung 54 so ausgebildet, dass die Spindelmutter 14 während ihres gesamten axialen Stellungsbereichs über die (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung 54 drehfest mit der ersten Einrichtung 16 bzw. dem Exzenter 16 bzw. der Exzenterscheibe 16 gekoppelt ist. Die erste Einrichtung 16 bzw. der Exzenter 16 bzw. die Exzenterscheibe 16 ist in vorteilhafter Gestaltung axialfest gelagert.
Ferner weist der Getriebeaktor 1 eine in den Figuren nicht gezeigte Weg- bzw. Positionserfassungseinrichtung auf. Diese kann so ausgebildet sein, dass sie zumindest einen Inkrementalgeber aufweist, der beispielsweise an der Motorwelle angeordnet sein kann. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich mittels dieser Weg- bzw. Positionserfassungseinrichtung Stellungen bzw. Stellungsänderungen des Getriebeaktors 1 bzw. des Schaltfingers in Wählrichtung sowie Stellungen bzw. Stellungsänderungen des Getriebeaktors 1 bzw. des Schaltfingers in Schaltrichtung ermitteln lassen.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner einen (in den Fig. nicht gezeigten) einseitig wirkenden Freilauf auf. Dieser einseitig wirkende Freilauf ist so gestaltet bzw. angeordnet, dass die erste Einrichtung 16 bzw. der Exzenter 16, und insbesondere eine Scheibe dieser ersten Einrichtung 16 bzw. eine Exzenterscheibe 16, in der einen Drehrichtung frei drehen kann, wobei in der entgegengesetzten Drehrichtung die Sperrrichtung des einseitig wirkenden Freilaufs wirkt. Dabei ist in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen, dass der einseitig wirkende Freilauf für jeden im Getriebe schaltbaren Gang zumindest eine Sperrstellung ausbildet. In vorteilhafter Ausgestaltung wird jeweils zwischen zwei, jeweils einem Gang zugeordneten Sperrstellungen des einseitig wirkenden Freilaufs jeweils eine weitere (Zwischen)Sperrstellung ausgebildet, mittels welcher die Gefahr vermindert wird, dass in dem Fall, in dem die in der Steuerung bzw. im elektronischen Steuergerät gegebene Information hinsichtlich der Aktorstellung von der tatsächlichen Aktorstellung abweicht, ein Gang im Getriebe eingelegt wird, der vom Zielgang verschieden ist. Es kann vorgesehen sein, dass diese jeweilige weitere (Zwischen)Sperrstellung, der kein Gang des Getriebes zugeordnet ist, so ist, dass in dieser jeweiligen (Zwischen)Sperrstellung ein Einlegen eines Ganges verhindert wird. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dann, wenn eine solche (Zwischen)Sperrstellung erreicht ist und versucht wird, einen Gang einzulegen, ein Anschlagen an einer Kulissenbegrenzung in Schaltrichtung bewirkt wird. Die Kulisse kann eine separat vorgesehene Kulisse sein, die beispielsweise von einem Kulissenblech und einem in entsprechende Vertiefungen oder Durchbrüche dieses Kulissenblechs eingreifenden Stift gebildet wird, oder von Bauteilen des Getriebeaktors 1 und/oder der inneren Getriebeschaltung gebildet werden.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner eine Arretiereinrichtung 18 auf, mittels welcher die Spindelmutter 14 an der Gewindespindel 10, insbesondere drehfest, arretiert bzw. gehalten werden kann, wobei die Arretiereinrichtung 18 insbesondere innerhalb des zweiten axialen Stellungsbereiches bzw. in der zweiten axialen Stellung der Spindelmutter 14 wirkt. Diese Arretiereinrichtung 18 ist lösbar ausgebildet, bzw. so, dass eine vorbestimmte Mindestkraft bzw. ein vorbestimmtes Mindestdrehmoment aufgebracht werden muss, um die Arretiereinrichtung 18 zu lösen. Eine solche Arretiereinrichtung 18 dient insbesondere dazu, dass die Gefahr gemindert wird bzw. vermieden wird, dass die Spindelmutter 14 bzw. die erste Einrichtung 16 bzw. der Exzenter 16 bzw. die Exzenterscheibe 16 ungewollt durch Massenträgheitsmomente bedingt weiterdreht, wenn die Gewindespindel 10 aus der Bewegung angehalten wird, und zwar insbesondere ausgehend von einem Zustand in dem die Gewindespindel 10 dreht und dabei die Spindelmutter 14 sowie die erste Einrichtung 16 bzw. den Exzenter 16 bzw. die Exzenterscheibe 16 drehend mitnimmt. Die Haltekraft bzw. das Haltemoment der Arretiereinrichtung 18 ist daher in zweckmäßiger Ausgestaltung größer als das Moment bzw. die Kräfte, die infolge des Massenträgheitsmoments der ersten Einrichtung 16 bzw. des Exzenters 16 bzw. der Exzenterscheibe 16 (und gegebenenfalls damit entsprechende gekoppelter Teile) der Haltekraft bzw. dem Haltemoment entgegenwirkt bzw. entgegenwirken kann.
Die Arretiereinrichtung 18 weist einen Feder-Clip bzw. eine Klammer 20 auf. Die Klammer 20 ist elastisch. Die Klammer 20 kann beispielsweise aus Federdraht sein. Die Klammer 20 liegt in einer Ebene die im Wesentlichen senkrecht zur zentralen Längsachse 12 gelegen ist. Die Klammer 20 ist einstückig. Die Klammer 20 ist im Wesentlichen bzw. annähernd ringförmig. Die Klammer 20 ist als offene Klammer gestaltet, die zwei freie Enden 22, 24 aufweist.
Die Klammer 20 weist zwei gegenüberliegende, jeweils im Wesentlichen kreisbogenförmige bzw. kreisringabschnittsförmige Abschnitte 26, 28 auf. Das eine Ende des einen 26 dieser beiden im Wesentlichen kreisringförmigen Abschnitte 26, 28 ist mit einem Ende des anderen 28 dieser beiden im Wesentlichen kreisringförmigen Abschnitte 26, 28 über einen gekrümmten, nach radial außen vorspringenden Abschnitt 30 verbunden. An den jeweils anderen Enden dieser im Wesentlichen kreisringförmigen Abschnitte 26, 28 ist jeweils ein nach radial außen abgekröpfter Fortsatz 32, 34, der jeweils eines der freien Enden 22 bzw. 24 der Klammer 20 ausbildet.
Die Spindelmutter 14 bildet einen Kanal 38 aus, in welchen sich die Gewindespindel 10 erstreckt. In die Mantelwand dieses Kanals 38 ist eine umlaufende erste Nut 40 eingebracht. In diese erste Nut 40 greift die Klammer 20 derart ein, dass sie – bezogen auf die zentrale Längsachse 12 der Gewindespindel 10 – axial gesichert ist. Dies ist hier so, dass sich (zumindest) der gekrümmte, nach radial außen vorspringenden Abschnitt 30 sowie die freien Enden 22, 24 bzw. die nach radial außen abgekröpften Fortsätze 32, 34 der Klammer 20 in die erste Nut 40 erstreckt. Die kreisbogen- bzw. kreisringabschnittsförmigen Abschnitte 26, 28 ragen teilweise in den Kanal 38.
In die Gewindespindel 10 ist für das arretierenden Zusammenwirken mit der Klammer 20 eine zweite Nut 42 eingebracht.
Die zweite Nut 42 ist in einem gewindefreien Abschnitt der Gewindespindel 10 eingebracht. Die zweite Nut 42 ist umfangsmäßig geschlossen.
Im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist die zweite Nut 42 in einem Mantelabschnitt der Gewindespindel 10 eingebracht, deren Außendurchmesser geringer ist als der Außendurchmesser des Gewindes der Gewindespindel 10.
In diesem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist die zweite Nut 42 in einem axialen Endbereich der Gewindespindel 10 in diese Gewindespindel 10 eingebracht. An dem entsprechenden axialen Ende ist die Gewindespindel 10 angefast und zwar derart, dass eine umlaufende Fase 44 vorgesehen ist. Mittels dieser Fase 44 wird der Übergang in die arretierte Stellung vereinfacht. In 1 ist die Arretiereinrichtung 18 in der nicht-arretierten Stellung gezeigt. Die Klammer 20 greift dort nicht in die zweite Nut 42 ein. In 2 ist die Gestaltung gemäß 1 in der arretierten Stellung der Arretiereinrichtung 18 gezeigt. Dort ist die Spindelmutter 14 gegenüber der Stellung gemäß 1 in Richtung der zweiten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 10 verlagert, und zwar soweit, dass die Klammer 20 in die zweite Nut 42 eingerastet ist. Damit wird die Spindelmutter 14 gegenüber der Gewindespindel 10 axial gehalten. Da die Spindelmutter 14 mit ihrem Gewinde in das Gewinde der Gewindespindel 10 eingreift, wird die Spindelmutter 14 auch in Drehrichtung – d.h. in Drehrichtung um die zentrale Längsachse 12 der Gewindespindel 10 – an der Gewindespindel 10 gehalten. Die dabei wirkende Haltekraft der Arretiereinrichtung 14 bzw. das dabei wirkende Haltemoment der Arretiereinrichtung 14 ist so, dass sichergestellt ist, dass dann, wenn die Gewindespindel 10 ausgehend von einer Drehbewegung beim Wählen, bei welcher sie die Spindelmutter 14 und somit die erste Einrichtung 16 bzw. den Exzenter 16 drehend mitnimmt, abgebremst wird oder angehalten wird, das Trägheitsmoment des Exzenters bzw. der Gewindespindel 10 und etwaiger damit gekoppelter Teile nicht ausreicht, um ein Weiterdrehen bzw. schnelleres Drehen der Spindelmutter 14 bzw. des Exzenters 16 zu bewirken. Andererseits ist die Haltekraft bzw. das Haltemoment der Arretiereinrichtung 18 allerdings so gering, dass die arretierte Stellung gelöst wird, wenn der Elektromotor 1 die Gewindespindel 10 zum Schalten belastet bzw. wenn bei dieser Belastung die erste Einrichtung 16 bzw. der Exzenter 16 und somit über die zweite Drehmitnahmeeinrichtung 54 die Spindelmutter 14 mittels des Freilaufs – der dann in einer Sperrstellung ist – gehalten wird.
Anzumerken ist, dass, wie erwähnt, beim Wählen sich die Spindelmutter 14 – zumindest bei einer Drehung in Freilaufrichtung des Freilaufs – beispielsweise über einen axialen Anschlag oder dergleichen abstützt, so dass die Arretiereinrichtung hierbei nicht gelöst wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Arretiereinrichtung 18 so ausgelegt ist, dass sie in der arretierten Stellung eine ausreichende Haltekraft bzw. ein ausreichendes Haltemoment aufweist, um die von der Gewindespindel 10 für das Wählen an die Spindelmutter 14 geleitete bzw. zu leitende Belastung bzw. Drehmoment zu übertragen. Bei einer solchen Gestaltung kann auch auf den angesprochen axialen Anschlag oder dergleichen verzichtet werden; dies gilt auch für die Gestaltung gemäß den 3 und 4, wo ein derartiger Anschlag gezeigt ist. Anzumerken ist, dass die Arretiereinrichtung 18 auch bei dieser zuletzt genannten Gestaltung aus der arretierten in eine nicht-arretierte Stellung übergeht, wenn die Gewindespindel 10 mittels des Elektromotors zum Schalten angetrieben wird, und die erste Einrichtung 16 bzw. der Exzenter 16 und somit die Spindelmutter 14 mittels einer Sperrstellung des einseitig wirkenden Freilaufs gehalten wird.
Die 3 und 4 zeigen ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Getriebeaktors in schematischer Darstellung. Gemäß der dort gezeigten Arretiereinrichtung 18 wird dort ebenfalls eine Klammer 20 in einer in die Mantelwand eines Kanals 38 der Spindelmutter 14 eingebrachten ersten Nut 40 axial gehalten. Dies kann beispielsweise so sein, wie es bereits oben erläutert wurde. Auch die Ausgestaltung der Klammer 20 kann so sein, wie es oben erläutert wurde.
Im Gegensatz zu der Gestaltung gemäß den 1 und 2 ist in der Gestaltung gemäß den 3 und 4 die hier in der radial innere Mantelfläche der Spindelmutter 14 eingebrachte zweite Nut 42, die auch hier eine Umfangsnut ist, nicht in einem Bereich der Mantelfläche der Gewindespindel 10 eingebracht, deren Außendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Gewindes 48 der Gewindespindel 10, sondern vielmehr größer ist als dieser Außendurchmesser des Gewindes 48 der Gewindespindel 10. Hierzu kann ein Absatz vorgesehen sein oder eine separate axial gesicherte Hülse oder dergleichen oder – wie in den 3 und 4 gezeigt – ein Ringflansch 50, in den die angesprochene zweite Nut 42 eingebracht ist.
In 3 ist eine nicht-arretierte Stellung der Arretiereinrichtung 18 gezeigt. Wie dort zu erkennen ist, greift die Klammer 20 dort nicht die zweite Nut 42 der Gewindespindel 10 ein.
In 4 ist der Getriebeaktor 1 in einer Stellung gezeigt, in der die Spindelmutter 14 gegenüber der Gestaltung gemäß 3 in Richtung der ersten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 10 verlagert wurde, und zwar derart, dass die Arretiereinrichtung 18 in einer Arretierstellung ist, bei der die Klammer 20 in die zweite Nut 42 eingreift.
Die Spindelmutter 14 bildet auf ihrer radial innen gelegenen Oberfläche in der Gestaltung gemäß den 3 und 4 einen Absatz 52, der in der Stellung gemäß 4 an dem Ring flansch 50 anschlägt, so dass sicher gestellt ist, dass die Spindelmutter 14 und somit über die Keilverzahnungsanordnung bzw. die zweite Drehmitnahmeeinrichtung 54 die erste Einrichtung 16 bzw. der Exzenter 16 bzw. die Exzenterscheibe 16 zum Wählen mit der Gewindespindel 10 mitdreht.
Das Wählen eines Ganges des Getriebes bzw. das entsprechende Bereitstellen einer Stellbewegung mittels des Getriebeaktors 1 erfolgt dann beispielsweise wie folgt: Der Elektromotor wird so angetrieben, dass die Spindelmutter 14 mittels der Gewindespindel 10 in einer zweiten, schematisch durch den Pfeil 46 angedeuteten, Orientierung der Axialrichtung der Gewindespindel 10 bzw. der Spindelmutter 14 belastet bzw. bewegt wird. Bei entsprechender Stellung der Spindelmutter 14 wandert diese Spindelmutter 14 dabei zunächst axial und ohne verdreht zu werden. Das Verdrehen der Spindelmutter 14 wird dabei mittels der (ersten) Verdrehsicherung verhindert, die dabei im Eingriff ist. Nach einer entsprechenden Bewegung der Spindelmutter 14 gerät die (erste) Verdrehsicherung gegenüber dem Aktorgehäuse außer Eingriff, so dass die Spindelmutter 14 nicht mehr gegen Verdrehung gesichert ist. Anschließend dreht – bei fortgesetzter, hinsichtlich der Drehrichtung unveränderter Antriebsbewegung bzw. -belastung des Elektromotors – die Spindelmutter 14 mit der Gewindespindel 10. Um dies sicherzustellen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Spindelmutter 14 an einen axialen Anschlag oder dergleichen läuft, der beispielsweise an der Gewindespindel 10 gegeben ist; Vorgenanntes kann aber auch – wie bereits oben erwähnt – mittels der Arretiereinrichtung 18 sichergestellt werden, die dann in einer Arretierstellung ist. Beim fortgesetztem Drehen der Gewindespindel 10 in unveränderter Drehrichtung, also bei fortgesetzter Bewegung des Elektromotors bei gleichbleibender Drehrichtung von dessen Motorwelle, nimmt die Spindelmutter 14 die erste Einrichtung 16 bzw. der Exzenter 16 bzw. die Exzenterscheibe 16 über die (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung 54 drehend mit. Die Arretiereinrichtung 18 ist dabei in einer arretierten Stellung, so dass die erste Einrichtung 16 bzw. den Exzenter 16 bzw. die Exzenterscheibe 16 nicht weiterdreht, wenn die Gewindespindel 10 angehalten wird. Ferner wird dabei die Exzenterstange entsprechend bewegt. Da die Exzenterstange mit der Schaltwelle entsprechend gekoppelt ist, wird die Schaltwelle dabei axial bewegt. Bei fortgesetzter Drehung der Motorwelle des Elektromotors (bei unveränderter Drehrichtung der Motorwelle) ist dies insbesondere dann, wenn die erste Einrichtung 16 ein Exzenter ist bzw. einen Exzenter aufweist, so, dass die Schaltwelle eine Hin- und Herbewegung in axialer Richtung durchführen kann. Bei dieser Bewegung der ersten Einrichtung 16 bzw. des Exzenters wird das Drehen dieser ersten Einrichtung 16 bzw. des Exzenters 16 bzw. der Scheibe dieser Einrichtung bzw. der Exzenterscheibe 16 nicht durch den einseitig wirkenden Freilauf blockiert; das angesprochene Drehen entspricht also einem Drehen in Freilaufrichtung des Freilaufs.
In der erwähnten Drehrichtung wird die Motorwelle des Elektromotors solange angetrieben bis die oder eine dem Zielgang zugeordnete Sperrstellung bzw. der Sperranschlag des Freilaufs in Freilaufrichtung überfahren wurde. Dies kann mittels der Weg- bzw. Positionserfassungseinrichtung überwacht bzw. ermittelt bzw. festgestellt werden. Anschließend wird die Drehrichtung der Motorwelle des Elektromotors umgekehrt. In entsprechender Weise dreht sich dadurch die Drehrichtung der ersten Einrichtung 16 bzw. des Exzenters 16 bzw. der Scheibe dieser ersten Einrichtung 16 bzw. der Exzenterscheibe 16 um, so dass diese – bis zum Erreichen einer Sperrstellung des einseitig wirkenden Freilaufs – in der Sperrrichtung dieses Freilaufs dreht und die Schaltwelle entsprechend axial bewegt bzw. mitgenommen wird. Ein trägheitsmoment-bedingtes Weiterdrehen der Spindelmutter 14 sowie der ersten Einrichtung 16 bzw. des Exzenters 16 bzw. der Exzentereinrichtung 16 wird bei der erwähnten Drehrichtungsumkehr der Gewindespindel mittels der Arretiereinrichtung 18 vermieden. Wenn die bzw. eine Sperrstellung des einseitig wirkenden Freilaufs erreicht ist, ist die Schaltwelle in Wähl- bzw. Axialrichtung in einer Stellung, aus welcher durch eine Bewegung in Schaltrichtung in einen, dem betreffenden Sperranschlag des Freilaufs zugeordneten Gang geschaltet werden kann bzw. eine Stellbewegung zum Schalten in einen Gang erzeugt werden kann. Wie angesprochen können Zwischensperrstellungen bzw. Zwischensperranschläge vorgesehen sein, mittels welchen die Gefahr gemindert wird, dass ungewollt in einen Gang geschaltet wird, der vom Zielgang abweicht. Wenn eine solche Zwischensperrstellung erreicht ist, wird eine Bewegung in Schaltrichtung derart blockiert, dass eine entsprechende Belastung der Schaltwelle nicht dazu führt, dass ein Gang im Getriebe eingelegt wird bzw. eine entsprechende Stellbewegung vom Getriebeaktor 1 geliefert wird.
Für das Schalten eines Ganges bzw. für das Erzeugen einer entsprechenden Stellbewegung wird die Motorwelle nach dem Erreichen der angesprochen Sperrstellung des Freilaufs bei gleichbleibender Drehrichtung fortgesetzt angetrieben. Da ein Mitdrehen der ersten Einrichtung 16 bzw. des Exzenters 16 bzw. der Exzenterscheibe 16 mittels des Freilaufs, der wie angesprochen eine einem Gang zugeordnete Anschlag- bzw. Sperrstellung erreicht hat, verhindert wird, wird mittels der (zweiten) Drehmitnahmeeinrichtung 54 ein Mitdrehen der Spindelmutter 14 ebenfalls verhindert. Da einerseits die Gewindespindel 10 – insbesondere mit einem entsprechend hohen Drehmoment – mittels des Elektromotors 10 angetrieben wird und andererseits die erste Einrichtung 16 bzw. der Exzenter 16 bzw. die Exzenterscheibe 16 mittels des Freilaufs gehalten wird, also der Bewegung der Gewindespindel 10 nicht folgen kann, wirkt an der Arretiereinrichtung 18 eine Kraft bzw. ein Drehmoment, das größer als die Haltekraft bzw. das Haltemoment der Arretiereinrichtung 18 ist, so dass "sich löst" bzw. in eine nicht-arretierte Stellung geht. Die Spindelmutter 14 wandert dann axial entlang bzw. relativ gegenüber der Gewindespindel 10, und zwar in der der zweiten Orientierung 46 entgegengesetzten (in den Fig. schematisch durch den Pfeil 56 angedeuteten) ersten Orientierung 56 der Axialrichtung der Gewindespindel 10 bzw. der Spindelmutter 14. Bei dieser in der ersten Orientierung 56 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 14 kommt die (erste) Verdrehsicherung wieder in Eingriff, so dass die Spindelmutter 14 gegenüber dem Aktorgehäuse verdrehgesichert ist. In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der axiale Stellungsbereich, in dem die Spindelmutter 14 nicht mittels der (ersten) Verdrehsicherung gegen Verdrehung gegenüber den Aktorgehäuse gesichert ist, sehr gering ist, und insbesondere derart gering ist, dass die Spindelmutter 14 bei einer Bewegung in der zweiten Orientierung 46 im Wesentlichen unmittelbar, nachdem die (erste) Verdrehsicherung außer Eingriff gerät, gegen einen axialen Anschlag oder dergleichen stößt bzw. mit der Gewindespindel 10 mitdreht.
Die Spindelmutter 14 ist mit der Schaltwelle einerseits so koppelbar, dass während einer in der ersten Orientierung (vgl. Pfeil 56) gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 14 die Schaltwelle in einer ersten Drehrichtung der Schaltwelle verschwenkt wird, und andererseits so koppelbar, dass während einer Axialbewegung der Spindelmutter 14 in dieser ersten Orientierung 56 die Schaltwelle in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Drehrichtung der Schaltwelle verschwenkt wird. Dies kann – muss allerdings nicht – jeweils während der gesamten Bewegung der Spindelmutter 14 in der ersten Orientierung 56 der Axialrichtung gegeben sein. Durch das jeweilige Verschwenken der Schaltwelle kann – insbesondere mittels des Schaltfingers – ein Gang im Getriebe eingelegt werden bzw. eine Stellbewegung für das Einlegen eines Ganges von dem Getriebeaktor 1 bereitgestellt werden.
Ob die Schaltwelle durch eine Axialbewegung der Spindelmutter 14 in dieser ersten Orientierung 56 in der ersten 42 oder in der dieser ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung der Schaltwelle verschwenkt wird, hängt von der Schwenkstellung der Spindelmutter 14 bei dieser in der ersten Orientierung 56 der Axialrichtung gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 14 ab. Wie angesprochen ist diese Schwenkstellung der Spindelmutter 14 im Wesentlichen (zumindest auch) mittels der jeweiligen dem Zielgang zugeordneten Sperrstellung des einseitig wirkenden Freilaufs festgelegt.
Für das Verschwenken der Schaltwelle bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 14 in der ersten Orientierung 56 ist ein – nicht gezeigter – Mechanismus vorgesehen, der im Wesentlichen zwischen der Spindelmutter 14 und der Schaltwelle wirkt, und das Verschwenken in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Spindelmutter 14 bewirkt. Dieser Mechanismus kann beispielsweise so sein, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den 9a bis 17 der DE 10 2004 038 955 A1 ; dieser Mechanismus kann aber auch auf andere Art gestaltet sein.
Für eine gute Ansteuerbarkeit des 1-Motor-Getriebeaktors ist es gut, wenn die Wählbaugruppe inklusive der Spindelmutter – insbesondere beim Wählen – mit der Gewindespindel mit einer ausreichenden Kraft als Einheit beim Abbremsen des Motors zusammengehalten wird. Wie eingangs erwähnt kann dies mittels eines Kugel-Feder-Mechanismus bewirkt werden. Angesichts der Anzahl der Komponenten und des mühsamen Montagesprozesses kann dies recht kostenaufwendig sein. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist anstelle des angesprochenen, komplexen Mechanismus insbesondere eine Feder-Klammer vorgesehen, um eine entsprechende Funktionalität – insbesondere auf kostengünstige Weise – vorzusehen.
Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, lässt der Getriebeaktor 1 kostengünstig fertigen.

1: (1-Motor-)Getriebeaktor
10: Gewindespindel
12: zentrale Längsachse von 10
14: Spindelmutter
16: erste Einrichtung, Exzenter, Exzenterscheibe
18: Arretiereinrichtung
20: Klammer
22: freies Ende von 20
24: freies Ende von 20
26: kreisbogenförmiger bzw. kreisringabschnittsförmiger Abschnitt von 20
28: kreisbogenförmiger bzw. kreisringabschnittsförmiger Abschnitt von 20
30: gekrümmter, nach radial außen vorspringenden Abschnitt von 20
32: nach radial außen abgekröpfter Fortsatz von 20
34: nach radial außen abgekröpfter Fortsatz von 20
38: Kanal in 14
40: erste Nut in 14
42: zweite Nut in 10
44: Fase an 10
46: zweite Orientierung der Axialrichtung von 10
48: Gewinde von 10
50: Ringflansch
52: Absatz an 14
54: Keilverzahnungsanordnung bzw. zweite Drehmitnahmeeinrichtung
56: erste Orientierung der Axialrichtung von 10

Claims

Getriebeaktor für eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung wobei der Getriebeaktor aufweist: – genau einen Motor, insbesondere Elektromotor, – eine drehbewegliche, mittels des Motors antreibbare Gewindespindel (10), – eine mittels der Gewindespindel (10) antreibbare Spindelmutter (14), – eine für das Schalten drehbeweglich und für das Wählen axialbeweglich gelagerte Schaltwelle, und – eine Arretiereinrichtung (18), mittels welcher die Spindelmutter (14) und/oder eine erste Einrichtung (16) an bzw. gegenüber der Gewindespindel (10) in zumindest einer Axialstellung der Spindelmutter (14) für das Vermeiden einer trägheitsmomentbedingten Relativbewegung zwischen der Gewindespindel (10) und der Spindelmutter (14) bzw. der ersten Einrichtung (16) arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung (18) für das Arretieren der Spindelmutter (14) bzw. der ersten Einrichtung (16) an bzw. gegenüber der Gewindespindel (10) eine, insbesondere elastische, Klammer (20) aufweist.
Getriebeaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (20) axial an der Spindelmutter (14) gehalten ist.
Getriebeaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das axiale Halten der Klammer (20) an der Spindelmutter (14) in die Spindelmutter (14) zumindest eine erste Nut (40) eingebracht ist, in welche sich die Klammer (20) erstreckt.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spindelmutter (14) ein Kanal (38) ausgebildet ist, in welchen sich die Gewindespindel (10) erstreckt.
Getriebeaktor nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (40) in die den Kanal (38) umgebende Mantelwand dieses Kanals (38) eingebracht ist.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (20) aus einem Federdraht gefertigt ist bzw. besteht.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (20) im Wesentlichen ringförmig ist, und zwar insbesondere so, dass sie zwei freie Enden (22, 24) ausbildet.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (10) für das Zusammenwirken mit der Klammer (20) eine zweite Nut (42) aufweist.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine (erste) Verdrehsicherung vorgesehen ist, mittels welcher die Spindelmutter (14) in einem ersten axialen Stellungsbereich dieser Spindelmutter (14) gegenüber einem Gehäuse gegen Verdrehung gesichert ist, wobei die Spindelmutter (14) in diesem ersten axialen Stellungsbereich axialbeweglich ist, und dass die Spindelmutter (14) in einer zweiten axialen Stellung, die außerhalb des ersten axialen Stellungsbereichs gelegen ist, oder einem zweiten axialen Stellungsbereich, der außerhalb des ersten axialen Stellungsbereichs gelegen ist, bei einer Drehung der Gewindespindel (10) in einer ersten der beiden Drehrichtungen mit dieser Gewindespindel (10) mitdreht, ohne dabei gegenüber der Gewindespindel (10) axial zu wandern.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehbeweglich gegenüber der Gewindespindel (10) angeordnete erste Einrichtung (16), insbesondere Exzenter, vorgesehen ist, die mit der Gewindespindel (10), insbesondere zumindest im Hinblick auf eine Drehrichtung der Gewindespindel (10), drehfest koppelbar ist, wobei diese erste Einrichtung (16) derart mit der Schaltwelle gekoppelt ist, dass ein Verdrehen oder Verschwenken dieser ersten Einrichtung (16) für das Wählen eine Axialbewegung der Schaltwelle bewirkt.
Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtung mit mehreren Radsätzen zur Bildung von Gängen und mit einer inneren Getriebeschaltung für das Einlegen und Auslegen von Gängen sowie mit einem Getriebeaktor (1) für das Betätigen der inneren Getriebeschaltung für das Einlegen und Auslegen von Gängen, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Getriebeaktor (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.