DE102006054901A1

DE102006054901A1 - Getriebeaktor für ein Kraftfahrzeuggetriebe sowie Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem Getriebeaktor

Info

Publication number: DE102006054901A1
Application number: DE200610054901
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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Getriebeaktor für eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung, der eine drehbewegliche Gewindespindel und eine mittels dieser antreibbare Spindelmutter (20) aufweist, sowie eine Schaltwelle und genau einen Elektromotor, und der ferner zwei Zahnräder aufweist, die jeweils mit der Schaltwelle derart gekoppelt sind, dass ein Verschwenken eines beliebigen dieser beiden Zahnräder ein Verschwenken dieser Schaltwelle bewirkt, sowie zwei axial verschieblich und relativbeweglich zueinander angeordnete Zahnstangen, die jeweils mit ihrer jeweiligen Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades eingreifen, und von dem die zweite Zahnstange mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des zweiten Zahnrades eingreift, wobei weiter eine Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die erste Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass die erste Zahnstange bei einer in einer ersten Orientierung der Axialrichtung der Gewindespindel gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter ebenfalls in dieser ersten Orientierung dieser Axialrichtung bewegt wird, und mittels welcher, insbesondere alternativ, die zweite Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass die zweite Zahnstange bei einer in dieser ersten Orientierung der Axialrichtung der Spindelmutter bzw. der Gewindespindel gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter ebenfalls in dieser ersten Orientierung dieser Axialrichtung bewegt wird.

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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für ein Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung bestimmten bzw. geeigneten und mit einer Gewindespindel sowie einer Schaltwelle versehenen 1-Motor-Getriebeaktor so auszubilden, dass die Schaltwelle mittels der Gewindespindel aus einer Neutrallage auf einfache und betriebssichere Weise für das Schalten bzw. für das Einlegen von Gängen des Kraftfahrzeuggetriebes wahlweise in der einen oder der anderen von entgegengesetzten Schwenkrichtungen antreibbar ist.

Erfindungsgemäß wird ein Getriebeaktor gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem derartigen Getriebeaktor ist Gegenstand des Anspruchs 15. 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 ges talteten, 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 insbesondere auf der Gewindespindel sitzt bzw. insbesondere 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 axialbeweglich. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Schaltwelle zum Schalten eines Ganges durch eine Axialverlagerung der Spindelmutter verschwenkbar ist. An dieser Schaltwelle ist vorzugsweise zumindest ein Schaltfinger oder dergleichen angeordnet.

Der Getriebeaktor weist ferner ein erstes Zahnrad sowie ein zweites Zahnrad auf. Diese beiden Zahnräder sind relativbeweglich zu einander angeordnet. Dies kann beispielsweise so sein, dass sie jeweils um ihre jeweilige Drehachse schwenk- bzw. drehbar sind, und mit ihren Verzahnungen ineinander eingreifen.

Das erste Zahnrad ist vorzugsweise gegenüber der Schaltwelle drehfest bzw. mit der Schaltwelle drehfest verbunden ist. Dieses erste Zahnrad kann beispielsweise auf der Schaltwelle sitzen. Es kann vorgesehen sein, dass das erste Zahnrad separat von der Schaltwelle hergestellt und mit dieser drehfest oder dreh- und axialfest gekoppelt ist. Es kann aber auch beispielsweise vorgesehen sein, dass das erste Zahnrad ein einstückig mit der Schaltwelle ausgebildetes Ritzel ist.

Die beiden Zahnräder, also das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad, sind jeweils mit der Schaltwelle derart gekoppelt, dass ein Verschwenken eines beliebigen dieser beiden Zahnräder ein Verschwenken dieser Schaltwelle bewirkt. Dies kann beispielsweise so sein, dass das erste Zahnrad drehfest mit der Schaltwelle verbunden ist und das zweite Zahnrad mit seiner Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades eingreift.

Der Getriebeaktor weist ferner eine erste, axialverschieblich angeordnete bzw. gelagerte Zahnstange auf, sowie eine davon verschiedene zweite, axialverschieblich angeordnete bzw. gelagerte Zahnstange auf. Die zweite Zahnstange ist, insbesondere in Axialrichtung, relativbeweglich gegenüber der ersten Zahnstange. Die erste Zahnstange greift mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades ein. Die zweite Zahnstange greift mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des zweiten Zahnrades ein.

Der Getriebeaktor weist ferner eine Verbindungseinrichtung auf. mittels welcher die erste Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass die erste Zahnstange bei einer in einer ersten Orientierung der Axialrichtung der Spindelmutter bzw. der Gewindespindel gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter ebenfalls in dieser ersten Orientierung dieser Axialrichtung bewegt wird. Ferner ist mittels der Verbindungseinrichtung – insbesondere alternativ – die zweite Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass die zweite Zahnstange bei einer in dieser ersten Orientierung der Axialrichtung der Spindelmutter bzw. der Gewindespindel gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter ebenfalls in dieser ersten Orientierung dieser Axialrichtung bewegt wird.

Es ist in vorteilhafter Gestaltung vorgesehen, dass mittels dieser Verbindungseinrichtung wahlweise die erste Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter für das Verschwenken der Schaltwelle zum Einlegen eines Ganges die erste Zahnstange im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter und dem ersten Zahnrad ist, bzw. die zweite Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter für das Verschwenken der Schaltwelle zum Einlegen eines Ganges die zweite Zahnstange im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter und dem ersten Zahnrad ist.

Die Verbindungseinrichtung ist in vorteilhafter Gestaltung so, dass in Abhängigkeit davon, welche Zahnstange der beiden Zahnstangen mittels der Verbindungseinrichtung bzw. mittels eines bzw. des Mitnahmeteils der Verbindungseinrichtung, insbesondere im Wesentlichen axialfest, mit der Spindelmutter gekoppelt ist, die Schaltwelle bei einer in einer ersten Orientierung der Axialrichtung der Spindelmutter bzw. der Gewindespindel gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter in der einen oder der entgegengesetzten anderen Drehrichtung verschwenkt wird. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass Verbindungseinrichtung so ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass diese, insbesondere axialfeste, Kopplung beim Wählen bzw. durch das Wählen, insbesondere automatisch, bewirkt wird.

Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass durch das Anfahren einer jeweiligen, vorbestimmten Wählstellung des Getriebeaktors bzw. des Schaltfingers bzw. der Schaltwelle die Verbindungseinrichtung die Spindelmutter mit derjenigen der beiden Zahnstangen in vorerwähnter Weise koppelt, die durch eine in der ersten Orientierung der Axialrichtung der Spindelmutter bzw. der Gewindespindel gerichtete Axialbewegung, die durch die dann Kopplung gegeben ist, wenn die Spindelmutter in dieser ersten Orientierung wandert, die Schaltwelle und somit den Schaltfinger in der Drehrichtung verschwenkt, in der die Schaltwelle bzw. der Schaltfinger bei dieser Wählstellung zum Einlegen eines Ganges zu verschwenken ist.

Die beiden Zahnstangen sind vorzugsweise relativbeweglich gegenüber der Spindelmutter, wobei wahlweise jeweils eine dieser Zahnstangen mit dieser Spindelmutter axialfest koppelbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erste Zahnstange parallel zur zweiten Zahnstange angeordnet. Besonders bevorzugt sind die erste und die zweiten Zahnstange parallel zur zentralen Längsachse der Gewindespindel bzw. der Spindelmutter.

In einer besonders zu bevorzugenden Gestaltung weisen die Zähne der Verzahnung der ersten Zahnstange und die Zähne der Verzahnung der zweiten Zahnstange jeweils in die gleiche Richtung. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Verzahnung bzw. die Zähne der ersten Zahnstange auf der Schaltwelle zugewandten Seite der ersten Zahnstange angeordnet sind und die Verzahnung bzw. die Zähne der zweiten Zahnstange auf der der Schaltwelle zugewandten Seite der zweiten Zahnstange angeordnet sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die erste und die zweite Zahnstange parallel und/oder benachbart zueinander angeordnet sind.

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 eine erste Ansicht eines beispielhaften erfindungsgemäßen Getriebeaktors; und

2 eine zweite Ansicht des Getriebeaktors gemäß 1.

Die 1 und 2 zeigen einen beispielhaften erfindungsgemäßen Getriebeaktor 1 in zwei Ansichten, der auch Bestandteil einer beispielhaften erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtung sein kann.
Der Getriebeaktor 1 weist einen, und zwar genau einen, Elektromotor 10 auf, der die Antriebsbewegungen für das Wählen und für das Schalten erzeugen kann. Der Elektromotor 10 wird von einem in den 1 und 2 nicht gezeigten elektronischen Steuergerät angesteuert. Der Elektromotor 10 weist eine Motor- bzw. Motorausgangswelle 12 auf, die wahlweise in jeweils einer ihrer entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben werden kann. Die Motorwelle 12 steht mit einer Gewindespindel 14 in treibender Verbindung. In der Gestaltung gemäß den 1 und 2 sind die zentrale Längsachse 16 der Motorwelle 12 und die zentrale Längsachse 18 der Gewindespindel 14 radial zueinander versetzt angeordnet. Es kann – insbesondere dabei – vorgesehen sein, was in 1 und 2 nicht zu erkennen ist, dass zwischen der Motorwelle 12 und der Gewindespindel 14 eine Zahnradstufe bzw. ein Radsatz vorgesehen ist, über welche bzw. über welchen sich ein Drehmoment von der Motorwelle 12 auf die Gewindespindel 14 übertragen lässt. In der Gestaltung gemäß den 1 und 2 sind der Elektromotor 10 und die Gewindespindel 14 In-line angeordnet. Alternativ hierzu kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass der Elektromotor 10 seitlich der Gewindespindel 14 bzw. zwischen den (axial) gegenüberliegenden Enden der Gewindespindel 14 radial versetzt zu der Gewindespindel 14 angeordnet ist.
Es kann aber alternativ auch vorgesehen sein, dass die zentrale Längsachse 16 der Motorwelle 12 und die zentrale Längsachse 18 der Gewindespindel 14 konzentrisch sind, und drehfest miteinander verbunden sind, wobei der Elektromotor 10 und die Gewindespindel 14 dabei In-line angeordnet sind.
Die Motorwelle 12 ist wahlweise in einer von beiden entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar, so dass auch die Gewindespindel 14 wahlweise in einer der beiden entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar ist. Die Gewindespindel 14 ist drehbeweglich und axialfest gelagert.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner eine Spindelmutter 20 auf. Die Spindelmutter 20 sitzt auf der Gewindespindel 14 bzw. greift mit ihrem Gewinde bzw. einem als Gewinde wirkendem Abschnitt in das Gewinde der Gewindespindel 14 ein. Die Spindelmutter 20 ist mittels der Gewindespindel 14 antreibbar, und zwar insbesondere durch Verdrehen der Gewindespindel 14.
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 Schaltwelle 22 auf. Diese Schaltwelle 22 ist für das Schalten bzw. für das Ein- und/oder Auslegen von Gängen drehbeweglich und für das Wählen von Gängen axialbeweglich. An der Schaltwelle 22 ist ein Schaltfinger 24 drehfest angeordnet. Dieser Schaltfinger 24 ragt insbesondere von der Schaltwelle 22 im Wesentlichen radial ab. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Schaltfinger 24 an der Schaltwelle 22 drehfest angeordnet sind. Der Schaltfinger 24 kann auch als Hauptbetätigungselement bezeichnet werden. Der Schaltfinger 24 dient dem Einlegen von Gängen. Dies kann insbesondere so sein, dass – bei einer entsprechenden Wähl- bzw. Axialstellung der Schaltwelle 22 – durch Verdrehen der Schaltwelle 22 und somit des Schaltfingers 24 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 Zahn rad 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 24 entsprechend verschwenkt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zum Auslegen der Gänge Nebenbetätigungselemente 26 vorgesehen sind. Es ist also insbesondere vorgesehen, dass der Schaltfinger 24 im Wesentlichen nur zum Einlegen der Gänge dient und das Auslegen der Gänge über Nebenbetätigungselemente 26 erfolgt. Solche Nebenbetätigungselemente 26 sind vorteilhafter Weise ebenfalls drehfest an der Schaltwelle 22 angeordnet. Die Nebenbetätigungselemente 26 können beispielsweise nach Art eines Doppelnockens ausgebildet sein. Die Schaltschienen sind vorzugsweise mit Schaltmäulern versehen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Schaltfinger 24 zum Einlegen eines Ganges auf ein entsprechendes Schaltmaul einwirkt. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Nebenbetätigungselemente 26 auf die Schaltmäuler der Schaltschienen einwirken, mittels welchen aktuell kein Gang eingelegt werden soll, und zwar derart, dass mittels der Nebenbetätigungselemente 26 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 26 entsprechend auf die Schaltmäuler der anderen entsprechenden Schaltschienen einwirken. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Schaltfinger 24 nach dem Einlegen eines Ganges in seine Neutrallage, in der – insbesondere durch eine Axialverlagerung der Schaltwelle 22 – 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 22 zum Wählen axialbeweglich angeordnet. Zum Erzeugen einer entsprechenden Axialbewegung der Schaltwelle 22 ist eine drehbeweglich gegenüber der Gewindespindel 14 angeordnete Einrichtung 28 vorgesehen, die mit der Ge windespindel 14 – zumindest im Hinblick auf eine Belastung in einer der beiden Orientierungen der Drehrichtung – drehfest koppelbar ist. Diese Einrichtung 28 ist in der Gestaltung gemäß den 1 und 2 eine Exzentereinrichtung bzw. ein Exzenter. Die Einrichtung 28 kann beispielsweise aber auch stattdessen eine Kurvenscheibe mit einem von dieser Kurvenscheibe ansteuerbaren Abtastnocken oder dergleichen aufweisen, bzw. hiervon gebildet werden. Die Einrichtung 28 ist mit der Schaltwelle 22 derart gekoppelt oder koppelbar, dass ein Verdrehen oder Verschwenken dieser Einrichtung 28 für das Wählen eine Axialbewegung der Schaltwelle 22 bewirkt.
Die Schaltwelle 22 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Gewindespindel 14. Die Schaltwelle 22 ist von der Gewindespindel 14 beabstandet.
Bei der Gestaltung gemäß den 1 und 2, bei der die Einrichtung 28 als Exzenter ausgebildet ist, ist der Exzenter 28 über eine Exzenterstange 30 mit der Schaltwelle 22 gekoppelt.
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 20 in einem ersten axialen Stellungsbereich dieser Spindelmutter 20 gegenüber dem Aktorgehäuse gegen Verdrehung gesichert ist, wobei die Spindelmutter 20 in diesem ersten axialen Stellungsbereich axialbeweglich ist. In einem zweiten axialen Stellungsbereich bzw. in einer zweiten axialen Stellung der Spindelmutter 20, der bzw. die außerhalb des ersten axialen Stellungsbereichs gegeben ist, wirkt die angesprochene erste Verdrehsicherung nicht. In einer zweiten axialen Stellung ist die Spindelmutter 20 mit der Gewindespindel 14 derart gekoppelt, dass – insbesondere in einer Orientierung der Drehrichtung der Gewindespindel 14 – bei einer Drehung der Gewindespindel 14 die Spindelmutter 20 mitdreht. Um dieses Mitdrehen zu ermöglichen, kann beispielsweise ein entsprechender Anschlag vorgesehen sein, der – zumindest in der zweiten Orientierung 34 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 – eine Axialverlagerung der Spindelmutter 20 gegenüber der Gewindespindel 14 blockiert, oder eine Rastierung oder dergleichen.
Die angesprochene erste Verdrehsicherung kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass eine Art Gate bzw. eine Anordnung von Nuten gehäusefest angeordnet ist, und an der Spindelmutter 20 ein Zahn vorgesehen ist, der je nach Verdrehwinkel der Spindelmutter 20 in eine der Nuten des Gates eintauchen kann und somit die Spindelmutter 20 gegen Verdrehung sichern kann.
Ferner ist eine (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Spindelmutter 20 gegenüber der Einrichtung 28 bzw. dem Exzenter 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 drehfest koppelbar ist oder gekoppelt ist. Diese (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung kann beispielsweise mittels einer Keilverzahnungsanordnung ausgebildet sein, die einerseits an der Spindelmutter 20 und andererseits an der Einrichtung 28 bzw. dem Exzenter 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 angeordnet ist. In vorteilhafter Gestaltung ist die (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung so ausgebildet, dass die Spindelmutter 20 während ihres gesamten axialen Stellungsbereichs über die (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung drehfest mit der Einrichtung 28 bzw. dem Exzenter 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 gekoppelt ist. Die Einrichtung 28 bzw. der Exzenter 28 bzw. die Exzenterscheibe 28 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 12 angeordnet sein kann. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich mittels dieser Weg- bzw. Positionserfassungseinrichtung Stellungen bzw. Stellungsänderungen des Getriebeaktors 1 bzw. des Schaltfingers 24 in Wählrichtung sowie Stellungen bzw. Stellungsänderungen des Getriebeaktors 1 bzw. des Schaltfingers 24 in Schaltrichtung ermitteln lassen.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner einen einseitig wirkenden Freilauf 32 auf. Dieser einseitig wirkende Freilauf 32 ist so gestaltet bzw. angeordnet, dass die Einrichtung 28 bzw. der Exzenter 28, und insbesondere eine Scheibe dieser Einrichtung 28 bzw. eine Exzenterscheibe, in der einen Drehrichtung frei drehen kann, wobei in der entgegengesetzten Drehrichtung die Sperrrichtung des einseitig wirkenden Freilaufs 32 wirkt. Dabei ist in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen, dass der einseitig wirkende Freilauf 32 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 32 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.
Das Wählen eines Ganges des Getriebes bzw. das entsprechende Bereitstellen einer Stellbewegung mittels des Getriebeaktors 1 erfolgt dann beispielsweise wie folgt:
Der Elektromotor 10 wird so angetrieben, dass die Spindelmutter 20 mittels der Gewindespindel 14 in einer zweiten, schematisch durch den Pfeil 34 angedeuteten, Orientierung der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 belastet bzw. bewegt wird. Bei entsprechender Stellung der Spindelmutter 20 wandert diese Spindelmutter 20 dabei zunächst axial und ohne verdreht zu werden. Das Verdrehen der Spindelmutter 20 wird dabei mittels der (ersten) Verdrehsicherung verhindert, die dabei im Eingriff ist. Nach einer entsprechenden Bewegung der Spindelmutter 20 gerät die (erste) Verdrehsicherung gegenüber dem Aktorgehäuse außer Eingriff, so dass die Spindelmutter 20 nicht mehr gegen Verdrehung gesichert ist. Anschließend dreht – bei fortgesetzter, hinsichtlich der Drehrichtung unveränderter Antriebsbewegung bzw. -belastung des Elektromotors 10 – die Spindelmutter 20 mit der Gewindespindel 14. Um dies sicherzustellen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Spindelmutter 20 an einen axialen Anschlag oder dergleichen läuft, der beispielsweise an der Gewindespindel 14 gegeben ist. Beim fortgesetztem Drehen der Gewindespindel 14 in unveränderter Drehrichtung, also bei fortgesetzter Bewegung des Elektromotors 10 bei gleichbleibender Drehrichtung von dessen Motorwelle 12, nimmt die Spindelmutter 20 die Einrichtung 28 bzw. den Exzenter 28 bzw. die Exzenterscheibe 28 über die (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung drehend mit. Dabei wird die Exzenterstange 30 entsprechend bewegt. Da die Exzenterstange 30 mit der Schaltwelle 22 entsprechend gekoppelt ist, wird die Schaltwelle 22 dabei axial bewegt. Bei fortgesetzter Drehung der Motorwelle 12 des Elektromotors 10 (bei unveränderter Drehrichtung der Motorwelle 12) ist dies insbesondere dann, wenn die Einrichtung 28 ein Exzenter ist bzw. einen Exzenter aufweist, so, dass die Schaltwelle 22 eine Hin- und Herbewegung in axialer Richtung durchführen kann. Bei dieser Bewegung der Einrichtung 28 bzw. des Exzenters wird das Drehen dieser Einrichtung 28 bzw. des Exzenters bzw. der Scheibe dieser Einrichtung 28 bzw. der Exzenterscheibe nicht durch den einseitig wirkenden Freilauf 32 blockiert; das angesprochene Drehen entspricht also einem Drehen in Freilaufrichtung des Freilaufs 32.
In der erwähnten Drehrichtung wird die Motorwelle 12 des Elektromotors 10 solange angetrieben bis die oder eine dem Zielgang zugeordnete Sperrstellung bzw. der Sperranschlag des Freilaufs 32 in Freilaufrichtung überfahren wurde. Dies kann mittels der Weg- bzw. Positionserfassungseinrichtung überwacht bzw. ermittelt bzw. festgestellt werden. Anschließend wird die Drehrichtung der Motorwelle 12 des Elektromotors 10 umgekehrt. In entsprechender Weise dreht sich dadurch die Drehrichtung der Einrichtung 28 bzw. des Exzenters 28 bzw. der Scheibe dieser Einrichtung 28 bzw. der Exzenterscheibe um, so dass diese – bis zum Erreichen einer Sperrstellung des einseitig wirkenden Freilaufs 32 – in der Sperrrichtung dieses Freilaufs 32 dreht und die Schaltwelle 22 entsprechend axial bewegt bzw. mitgenommen wird. Wenn die bzw. eine Sperrstellung des einseitig wirkenden Freilaufs 32 erreicht ist, ist die Schaltwelle 22 in Wähl- bzw. Axialrichtung in einer Stellung, aus welcher durch eine Bewegung in Schaltrichtung in einen, dem betreffenden Sperranschlag des Freilaufs 32 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 22 nicht dazu führt, dass ein Gang im Getriebe eingelegt wird bzw. eine entsprechende Stellbewegung vom Getriebeaktor 1 geliefert wird.
Es kann eine – in den Fig. nicht gezeigte – Halteeinrichtung vorgesehen sein, mittels welcher die Spindelmutter 20 an der Gewindespindel 14, insbesondere drehfest, gehalten wird, wobei die Halteeinrichtung insbesondere innerhalb des zweiten axialen Stellungsbereiches bzw. in der zweiten axialen Stellung der Spindelmutter 20 wirkt. Diese Halteeinrichtung ist lösbar ausgebildet, bzw. so, dass eine vorbestimmte Mindestkraft bzw. ein vorbestimmtes Mindestdrehmoment aufgebracht werden muss, um die Halteeinrichtung zu lösen. Eine solche Halteeinrichtung dient insbesondere dazu, dass die Gefahr gemindert wird bzw. vermieden wird, dass die Einrichtung 28 bzw. der Exzenter 28 bzw. die Exzenterscheibe 28 ungewollt durch Massenträgheitsmomente bedingt weiterdreht, wenn die Gewindespindel 14 aus der Bewegung angehalten wird, und zwar insbesondere ausgehend von einem Zustand in dem die Gewindespindel 14 dreht und dabei die Spindelmutter 20 sowie die Einrichtung bzw. den Exzenter 28 bzw. die Exzenterscheibe 28 drehend mitnimmt. Die Haltekraft bzw. das Haltemoment der Halteeinrichtung ist daher in zweckmäßiger Ausgestaltung größer als das Moment bzw. die Kräfte, die infolge des Massenträgheitsmoments der Einrichtung 28 bzw. des Exzenters 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 (und gegebenenfalls damit entsprechende gekoppelter Teile) der Haltekraft bzw. dem Haltemoment entgegenwirkt bzw. entgegenwirken kann. Die Halteeinrichtung kann beispielsweise nach Art einer federbelasteten Rastierung ausgebildet sein, oder als an der Spindelmutter 20 angeordneter Feder-Clip, wie beispielsweise im Wesentlichen bzw. annähernd ringförmiger Feder-Clip, der in eine Umfangsnut der Gewindespindel 14 haltend eingreifen kann, oder auf sonstige Weise.
Für das Schalten eines Ganges bzw. für das Erzeugen einer entsprechenden Stellbewegung wird die Motorwelle 12 nach dem Erreichen der angesprochen Sperrstellung des Freilaufs 32 bei gleichbleibender Drehrichtung fortgesetzt angetrieben. Da ein Mitdrehen der Einrichtung 28 bzw. des Exzenters 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 mittels des Freilaufs 32, der wie angesprochen eine einem Gang zugeordnete Anschlag- bzw. Sperrstellung erreicht hat, verhindert wird, wird mittels der (zweiten) Drehmitnahmeeinrichtung ein Mitdrehen der Spindelmutter 20 ebenfalls verhindert. Sofern in vorteilhafter Weise die angesprochene Halteeinrichtung gegeben ist, wird die Haltekraft bzw. das Haltemoment dieser Halteinrichtung überwunden. Die Spindelmutter 20 wandert dann axial entlang bzw. relativ gegenüber der Gewindespindel 14, und zwar in der der zweiten Orientierung 34 entgegengesetzten (in den Fig. schematisch durch den Pfeil 36 angedeuteten) ersten Orientierung 36 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20. Bei dieser in der ersten Orientierung 36 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 kommt die (erste) Verdrehsicherung wieder in Eingriff, so dass die Spindelmutter 20 gegenüber dem Aktorgehäuse verdrehgesichert ist. In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der axiale Stellungsbereich, in dem die Spindelmutter 20 nicht mittels der (ersten) Verdrehsicherung gegen Verdrehung gegenüber den Aktorgehäuse gesichert ist, sehr gering ist, und insbesondere derart gering ist, dass die Spindelmutter 20 bei einer Bewegung in der zweiten Orientierung 34 im Wesentlichen unmittelbar, nachdem die (erste) Verdrehsicherung außer Eingriff gerät, gegen einen axialen Anschlag oder dergleichen stößt bzw. mit der Gewindespindel 14 mitdreht.
Die Spindelmutter 20 ist mit der Schaltwelle 22 einerseits so koppelbar, dass während einer in der ersten Orientierung (vgl. Pfeil 36) gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 die Schaltwelle 22 in einer ersten Drehrichtung 38 der Schaltwelle 22 verschwenkt wird, und andererseits so koppelbar, dass während einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 in dieser ersten Orientierung 36 die Schaltwelle 22 in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Drehrichtung 40 der Schaltwelle 22 verschwenkt wird. Dies kann – muss allerdings nicht – jeweils während der gesamten Bewegung der Spindelmutter 20 in der ersten Orientierung 36 der Axialrichtung gegeben sein. Durch das jeweilige Verschwenken der Schaltwelle 22 kann – insbesondere mittels des Schaltfingers 24 – ein Gang im Getriebe eingelegt werden bzw. eine Stellbewegung für das Einlegen eines Ganges von dem Getriebeaktor 1 bereitgestellt werden.
Im Folgenden soll nun erläutert werden, wie bzw. wodurch das wahlweise Verschwenken der Schaltwelle in der ersten Drehrichtung 38 bzw. in der zweiten Drehrichtung 40 ermöglicht wird: Der Getriebeaktor 1 weist eine erste Zahnstange 42 sowie eine von dieser ersten Zahnstange 42 verschiedene zweite Zahnstange 44 auf.
Die erste Zahnstange 42 ist axial verschieblich gelagert. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine in den Fig. nicht gezeigte Linearführungseinrichtung für die erste Zahnstange 42 vorgesehen sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein – was in den Figuren nicht gezeigt ist-, dass die erste Zahnstange 42 am Aktorgehäuse bzw. einer dort vorgesehenen Linearführungseinrichtung axialverschieblich gelagert ist.
Die zweite Zahnstange 44 ist axial verschieblich gelagert. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine in den Fig. nicht gezeigte Linearführungseinrichtung für die zweite Zahnstange 44 vorgesehen sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein – was in den Figuren nicht gezeigt ist-, dass die zweite Zahnstange 44 am Aktorgehäuse bzw. einer dort vorgesehenen Linearführungseinrichtung axialverschieblich gelagert ist.
Die erste Zahnstange 42 ist relativbeweglich gegenüber der zweiten Zahnstange 44 angeordnet.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner ein schwenkbares erstes Zahnrad 46 auf, das drehfest bzw. fest an bzw. gegenüber der Schaltwelle 22 angeordnet ist. Das erste Zahnrad 46 kann separat von der Schaltwelle 22 gefertigt und mit dieser drehfest bzw. fest verbunden sein, oder ein einstückig an der Schaltwelle 22 ausgebildetes Ritzel sein. In die Verzahnung dieses ersten Zahnrades 46 greift die erste Zahnstange 42 mit ihrer Verzahnung ein.
Weiter weist der Getriebeaktor 1 ein schwenkbares zweites Zahnrad 48 auf. In die Verzahnung dieses zweiten Zahnrades 48 greift die zweite Zahnstange 44 mit ihrer Verzahnung ein. Das zweite Zahnrad 48 ist relativbeweglich, insbesondere in Schwenkrichtung relativbeweglich, gegenüber dem ersten Zahnrad 46 angeordnet. Das zweite Zahnrad 48 ist mit dem ersten Zahnrad 46 derart bewegungsgekoppelt, dass diese beiden Zahnräder 46, 48 gegenläufig verschwenkt werden, wenn eines 46 bzw. 48 dieser Zahnräder 46 bzw. 48 verschwenkt wird. Dies ist im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 so, dass das zweite Zahnrades 48 mit seiner Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades 46 eingreift. Somit ist nicht nur das erste Zahnrad 46, sondern auch das zweite Zahnrad 48 mit der Schaltwelle 22 derart gekoppelt sind, dass ein Verschwenken des betreffenden Zahnrades 46 bzw. 48 ein Verschwenken der Schaltwelle 22 bewirkt.
Die beiden Zahnstangen 42, 44 sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Die Verzahnung der ersten Zahnstange 42 ist, ebenso wie die Verzahnung der zweiten Zahnstange 44, auf der der Gewindespindel 14 abgewandten Seite bzw. der Schaltwelle 22 zugewandten Seite der jeweils betreffenden Zahnstangen 42 bzw. 44 angeordnet.
Sofern die erste Zahnstange 42 axial in eine entgegengesetzte Orientierungen 34 oder 36 verlagert wird, wird einerseits – über den Eingriff ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades 46 – bewirkt, dass dieses erste Zahnrad 46, und somit die Schaltwelle 22, verschwenkt wird, und andererseits – ebenfalls über den Eingriff der Verzahnung der ersten Zahnstange 42 in die Verzahnung des ersten Zahnrades 46 sowie über den Eingriff der Verzahnung des ersten Zahnrades 46 in die Verzahnung des zweiten Zahnrades 48 und den Eingriff dieser Verzahnung des zweiten Zahnrades 48 in die Verzahnung der zweiten Zahnstange 44 – bewirkt, dass die zweite Zahnstange 44 in der Orientierung 36 oder 34 der Axialrichtung der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 bewegt wird, die der Orientierung 34 oder 36 entgegengesetzt ist, in der die erste Zahnstange 42 axial bewegt wird. In entsprechender Umkehrung verhält es sich, wenn die zweite Zahnstange 44 axial in eine entgegengesetzte Orientierungen 34 oder 36 verlagert wird. Da jedoch das erste Zahnrad 46 und das zweite Zahnrad 48 mit ihren Verzahnungen ineinander eingreifen bzw. so bewegungsgekoppelt sind, dass sie gegenläufig drehen bzw. schwenken, ist dem Fall, dass die erste Zahnstange 42 in einer bestimmten Orientierung 34 oder 36 axial bewegt wird, die Drehrichtung der Schaltwelle 22 beim Verschwenken, entgegengesetzt zu der Drehrichtung dieser Schaltwelle 22, die in dem alternativen Fall gegeben ist, dass die zweite Zahnstange 44 in der (gleichen) angesprochen Orientierung 34 oder 36 axial bewegt wird.
Bei der Gestaltung gemäß den 1 und 2 ist ferner eine Verbindungseinrichtung 50 vorgesehen, mittels welcher wahlweise einerseits die erste Zahnstange 42 mit der Spindelmutter 20 derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 für das Verschwenken der Schaltwelle 22 zum Einlegen eines Ganges die erste Zahnstange 42 im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter 20 und dem ersten Zahnrad 46 ist, oder die zweite Zahnstange 44 mit der Spindelmutter 20 derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 für das Verschwenken der Schaltwelle 22 zum Einlegen eines Ganges die zweite Zahnstange 44 im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter 20 und dem zweiten Zahnrad 48 ist. Dies ist in diesem Ausführungsbeispiel so, dass die jeweilige Zahnstange 42 oder 44, die mittels der Verbindungseinrichtung 50 in der jeweils vorgenannten Weise mit der Spindelmutter 20 gekoppelt ist, bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 von dieser Spindelmutter 20 derart mitgenommen wird, dass sich die jeweils betreffende Zahnstange 42 oder 44 in der gleichen Orientierung 34 oder 36 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 bewegt, in der sich diese Spindelmutter 20 bewegt. In Abhängigkeit davon, welche der beiden Zahnstangen 42, 44 mittels der Verbindungseinrichtung 50 in den Kraftfluss zwischen der Spindelmutter 20 und dem ersten Zahnrad 46 geschaltet ist, wird die Schaltwelle 22 bei einer in der ersten Orientierung 36 der Axialrichtung der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 gerichteten Axialbewegung dieser Spindelmutter 20 in der einen (ersten) Drehrichtung 38 oder in der anderen, entgegengesetzten (zweiten) Drehrichtung 40 der Schaltwelle 22 verschwenkt.
Es ist bei der Gestaltung gemäß den 1 und 2 vorgesehen, dass mittels der Verbindungseinrichtung 50 die erste Zahnstange 42 mit der Spindelmutter 20 derart koppelbar ist, dass die erste Zahnstange 42 bei einer in einer ersten Orientierung 36 der Axialrichtung der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 ebenfalls in dieser ersten Orientierung 36 dieser Axialrichtung bewegt wird, und – alternativ – mittels Verbindungseinrichtung 50 die zweite Zahnstange 44 mit der Spindelmutter 20 derart koppelbar ist, dass die zweite Zahnstange 44 bei einer in dieser ersten Orientierung 36 der Axialrichtung der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 ebenfalls in dieser ersten Orientierung 36 dieser Axialrichtung bewegt wird.
Die Schaltwelle 22 ist also zum Schalten bzw. zum Einlegen eines Ganges und/oder zum Auslegen eines Ganges bzw. von Gängen und/oder zum Sperren von Gängen durch eine Axialverlagerung der Spindelmutter 20 verschwenkbar. Bei diesem Verschwenken der Schaltwelle 22 kann der Schaltfinger 24 zum Einlegen eines Ganges auf eine nicht gezeigte innere Getriebeschaltung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung einwirken. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Schaltfinger 20 nach dem Einlegen eines Ganges in seine Neutrallage zurückbewegt werden kann, ohne dass hierdurch der zuvor eingelegte Gang wieder ausgelegt wird.
Oben wurde bereits angesprochen, dass der einseitig wirkende Freilauf 32 am Ende des Wählvorgangs einen einem jeweils vorbestimmten Gang zugeordneten Sperranschlag bzw. eine einem jeweils vorbestimmten Gang zugeordnete Sperrstellung erreicht. Ferner wurde bereits angesprochen, dass dann, wenn die Drehrichtung der Motorwelle 12 und somit der Gewindespindel 14 nach dem Erreichen eines solchen Sperranschlags bzw. einer solchen, einem Gang zugeordneten Sperrstellung beibehalten wird, die Spindelmutter 20 axial in der ersten Orientierung 36 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 bewegt wird, und zwar insbesondere im Wesentlichen rein linear bewegt wird.
Ob bei der einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 die erste Zahnstange 42 oder die zweite Zahnstange 44 axial in der gleichen Orientierung bewegt wird, wie die Spindelmutter 20, hängt von der Drehstellung der Spindelmutter 20 ab, und zwar insbesondere von der Drehstellung der Spindelmutter 20, die diese am Ende des Wählvorgangs bzw. während der Axialbewegung hat.
Die Verbindungseinrichtung 50 wird beispielsweise gebildet von bzw. weist ein oder mehrere – im Folgenden wird zur Vereinfachung von einem gesprochen – an der Spindelmutter 20 vorgesehene Mitnahmeteile 52 auf, sowie eine oder mehrere erste Nuten – zur Vereinfachung wird auch hier im folgenden von einer ersten Nut gesprochen -, die in die erste Zahnstange 42 eingebracht sind, und eine oder mehrere zweite Nuten – zur Vereinfachung wird auch hier im folgenden von einer zweiten Nut gesprochen -, die in die zweite Zahnstange 44 eingebracht ist.
Das Mitnahmeteil 52 ist als kreisbogenförmiger Vorsprung radial außen an der Spindelmutter 20 ausgebildet, der sich in einer senkrecht zur zentralen Längsachse 18 der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 gelegenen Ebene um die Längsachse 18 der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 gekrümmt erstreckt.
Die erste Nut, und dies gilt entsprechend für die zweite Nut, ist so gestaltetet bzw. angeordnet, dass das Mitnahmeteil 52 aus einer (Schwenk)Stellung, in der es nicht in die erste Nut eingreift, durch ein Verschwenken der Spindelmutter 20 und somit des Mitnahmeteils 52 derart in diese Nut verschenkbar ist, dass das Mitnahmeteil 52 anschließend axial in der Nut gefangen ist; es sei angemerkt, dass dies insbesondere bei einer vorbestimmten relativen Axialstellung der Spindelmutter 20 zur ersten Zahnstange 42 bzw. – im Falle der zweiten Nut – zur zweiten Zahnstange 44 gilt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass diese relativen Axi alstellungen insbesondere diejenigen sind, die im Wesentlichen beim Wählen gegeben sind. In vorteilhafter Gestaltung sind die erste Nut und die zweiten Nut dabei, d.h. insbesondere in den Axialstellungen der Zahnstangen 42, 44 und der Spindelmutter 20, die beim Wählen gegeben sind, in Axialrichtung der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 im Wesentlichen an der gleichen Axialposition positioniert, so dass das Mitnahmeteil im Wesentlichen durch eine Schwenkbewegung der Spindelmutter 20 aus der ersten Nut in die zweite Nut geschwenkt werden kann, und umgekehrt.
Für jede Sperrstellung des Freilaufs 32, der ein jeweiliger Gang des Getriebes zugeordnet ist bzw. der eine jeweilige Wählstellung zugeordnet ist, aus welcher in einen Gang des Getriebes geschaltet werden soll bzw. kann, ist also festgelegt, welche der beiden Zahnstangen 42, 44 bei einer anschließenden, in der ersten Orientierung 36 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 ebenfalls in dieser ersten Orientierung 36 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 bewegt wird, so dass damit auch festgelegt ist, in welcher der beiden Drehrichtungen 38, 40 die Schaltwelle 22 während dieser in der ersten Orientierung 36 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 verschwenkt wird.
Sofern dann anschließend, also insbesondere nach dem Einlegen eines Ganges bzw. des betreffenden (Ziel-)Gang, die Drehrichtung der Motorwelle 12 und somit der Gewindespindel 14 umgekehrt wird, wandert die Spindelmutter 20 in der ersten Orientierung 34, wobei die Schaltwelle 22 mit ihrem Schaltfinger 24 in Richtung ihrer Neutrallage, in der ein Wählen möglich ist, bewegt wird.
Wie gut der 2 entnommen werden kann, sind die Drehachsen der Zahnräder 46, 48 parallel zueinander und quer zu ihrer Erstreckungsrichtung beabstandet. Die Zahnstangen 42, 44 sind auf der gleichen Seite einer Ebene angeordnet, in der die beiden Drehachsen der Zahnräder 46, 48 liegen. Die beiden Zahnstangen 42, 44 sind auf der gleichen Seite der Zahnräder 46, 48 angeordnet. Die Zahnräder 46, 48 können beispielsweise jeweils Ritzel sein. 2 kann gut entnommen werden, dass die Zahnräder 46, 48 versetzt zueinander angeordnet sind, und zwar insbesondere versetzt in Richtung ihrer Drehachsen gesehen. Dies ist hier so, dass die beiden Zahnräder 46, 48 – in Axialrichtung ihrer Drehachsen gesehen – sich überlappen und in diesem Überlappungsbereich mit ihren Verzahnungen ineinander eingreifen. In der einen Orientierung dieser Axialrichtung der Drehachsen der Zahnräder 46, 48 ragt das erste Zahnrad 46 bzw. die Verzahnung des ersten Zahnrades 46 über das zweite Zahnrad 48 bzw. die Verzahnung des zweiten Zahnrades 48 hinaus, und in der anderen, entgegengesetz ten Orientierung dieser Axialrichtung ragt das zweite Zahnrad 48 bzw. die Verzahnung des zweiten Zahnrades 48 über das erste Zahnrad 46 bzw. die Verzahnung des ersten Zahnrades 46 hinaus. Die erste Zahnstange 42 greift außerhalb des angesprochenen Überlappungsbereiches der beiden Zahnräder 46, 48 mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades 46 ein, und die zweite Zahnstange 44 greift außerhalb dieses Überlappungsbereiches der beiden Zahnräder 46, 48 mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des zweiten Zahnrades 48 ein. Damit können die Zahnstangen 42, 44 parallel zueinander und benachbart bzw. auf der gleichen Seite der Zahnräder 46, 48 bzw. der angesprochenen Ebene angeordnet sein, ohne sich gegenseitig zu behindern. Durch den Versatz der Zahnräder 46, 48 kann jede der Zahnstangen 42, 44 nur eines der Zahnräder 46, 48 (durch unmittelbaren Eingriff) drehen und somit die Drehrichtung des Schaltfingers 24 bzw. der Schaltwelle 22 bestimmen.
Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, lässt der Getriebeaktor 1 kostengünstig fertigen.

1: (1-Motor-)Getriebeaktor
10: Elektromotor
12: Motor(ausgangs)welle von 10
14: Gewindespindel
16: zentrale Längsachse von 12
18: zentrale Längsachse von 14 bzw. 20
20: Spindelmutter
22: Schaltwelle
24: Schaltfinger
26: Nebenbetätigungselement an 22
28: Einrichtung; Exzenter
30: Exzenterstange
32: einseitig wirkender Feilauf
34: zweite Orientierung der Axialrichtung
36: erste Orientierung der Axialrichtung
38: erste Drehrichtung von 22
40: zweite Drehrichtung von 22
42: erste Zahnstange
44: zweite Zahnstange
46: erstes Zahnrad
48: zweites Zahnrad
50: Verbindungseinrichtung
52: Mitnahmeteil von 50 an 20

Claims

Getriebeaktor für eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung wobei der Getriebeaktor aufweist: – genau einen Motor (10), insbesondere Elektromotor, – eine drehbewegliche, mittels des Motors (10) antreibbare Gewindespindel (14), – eine mittels der Gewindespindel (14) antreibbare Spindelmutter (20), und – eine für das Schalten drehbeweglich und für das Wählen axialbeweglich gelagerte Schaltwelle (22), dadurch gekennzeichnet, dass zwei relativbeweglich zueinander angeordnete Zahnräder (46, 48) vorgesehen sind, die jeweils mit der Schaltwelle (22) derart gekoppelt sind, dass ein Verschwenken eines oder beider Zahnräder (46, 48) ein Verschwenken dieser Schaltwelle (22) bewirkt, und dass zwei axial verschieblich und relativbeweglich zueinander angeordnete Zahnstangen (42, 44) vorgesehen sind, von denen die erste Zahnstange (42) mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades (46) eingreift, und von den die zweite Zahnstange (44) mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des zweiten Zahnrades (48) eingreift, wobei weiter eine Verbindungseinrichtung (50) vorgesehen ist, mittels welcher die erste Zahnstange (42) mit der Spindelmutter (20) derart koppelbar ist, dass die erste Zahnstange (42) bei einer in einer ersten Orientierung (36) der Axialrichtung der Spindelmutter (20) bzw. der Gewindespindel (14) gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter (20) ebenfalls in dieser ersten Orientierung (36) dieser Axialrichtung bewegt wird, und mittels welcher, insbesondere alternativ, die zweite Zahnstange (44) mit der Spindelmutter (20) derart koppelbar ist, dass die zweite Zahnstange (44) bei einer in dieser ersten Orientierung (36) der Axialrichtung der Spindelmutter (20) bzw. der Gewindespindel (14) gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter (20) ebenfalls in dieser ersten Orientierung (36) dieser Axialrichtung bewegt wird.
Getriebeaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (46) und das zweite Zahnrad (48) derart bewegungsgekoppelt sind, dass diese beiden Zahnräder (46, 48) gegenläufig verschwenkt werden, wenn eines dieser Zahnräder (46, 48) verschwenkt wird.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (46) mit seiner Verzahnung in die Verzahnung des zweiten Zahnrades (48) eingreift.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zahnrad (46) drehfest mit der Schaltwelle (22) verbunden ist.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnstange (42) quer, insbesondere senkrecht, zur in Axialrichtung der Gewindespindel (14) bzw. der Spindelmutter (20) gesehen versetzt zu der zweiten Zahnstange (44) angeordnet ist.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnstange (42) parallel zu der zweiten Zahnstange (44) angeordnet ist.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (50) ein oder mehrere, an der Spindelmutter (20), insbesondere fest, angeordnete Mitnahmeteile (52) aufweist, mittels welchem bzw. welchen in Abhängigkeit der Drehstellung der Spindelmutter (20) wahlweise die Spindelmutter (20) mit der ersten Zahnstange (42) oder mit der zweiten Zahnstange (44), insbesondere im Wesentlichen axialfest, derart koppelbar ist, dass die jeweils betreffende, mittels des bzw. eines Mitnahmeteils (52) mit der Spindelmutter (20) gekoppelte Zahnstange (42 bzw. 44) der Spindelmutter (20) bei einer Axialbewegung dieser Spindelmutter (20) dieser Axialbewegung der Spindelmutter (20) derart folgt, dass die betreffende Zahnstange (42 bzw. 44) in der gleichen Orientierung (34 oder 36) der Axialrichtung bewegt wird, in der sich die Spindelmutter (20) bewegt.
Getriebeaktor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeteil (52) als kreisbogenförmiger Vorsprung ausgebildet ist.
Getriebeaktor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das als kreisbogenförmiger Vorsprung geformte Mitnahmeteil (52) im Wesentlichen in einer senkrecht zur zentralen Längsachse (18) der Spindelmutter (20) bzw. der Gewindespindel (14) gelegenen Ebene erstreckt.
Getriebeaktor nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das als kreisbogenförmiger Vorsprung geformte Mitnahmeteil (52) im Wesentlichen um die zentrale Längsachse (18) der Spindelmutter (20) bzw. der Gewindespindel (14) gekrümmt ist.
Getriebeaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnstange (42) eine, insbesondere sich kreisbogenförmig erstreckende, erste Nut aufweist, wobei die Spindelmutter (20) durch einen, insbesondere lösbaren, Eingriff des Mitnahmeteils (52) in diese erste Nut mit dieser ersten Zahnstange (42) koppelbar ist.
Getriebeaktor nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zahnstange (44) eine, insbesondere sich kreisbogenförmig erstreckende, zweite Nut aufweist, wobei die Spindelmutter (20) durch einen, insbesondere lösbaren, Eingriff des Mitnahmeteils (52) in diese zweite Nut mit dieser zweiten Zahnstange (44) koppelbar ist.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine (erste) Verdrehsicherung vorgesehen ist, mittels welcher die Spindelmutter (20) in einem ersten axialen Stellungsbereich dieser Spindelmutter (20) gegenüber einem Gehäuse gegen Verdrehung gesichert ist, wobei die Spindelmutter (20) in diesem ersten axialen Stellungsbereich axialbeweglich ist, und dass die Spindelmutter (20) 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 (14) in einer ersten der beiden Drehrichtungen mit dieser Gewindespindel (14) mitdreht, ohne dabei gegenüber der Gewindespindel (14) axial zu wandern.
Getriebeaktor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehbeweglich gegenüber der Gewindespindel (14) angeordnete Einrichtung (28), insbesondere Exzenter (28), vorgesehen ist, die mit der Gewindespindel (14), insbesondere zumindest im Hinblick auf eine Drehrichtung der Gewindespindel (14), drehfest koppelbar ist, wobei diese Einrichtung (28) derart mit der Schaltwelle (22) gekoppelt ist, dass ein Verdrehen oder Verschwenken dieser Einrichtung (28) für das Wählen eine Axialbewegung der Schaltwelle (22) bewirkt.
Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung 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.