DE102008000638A1

DE102008000638A1 - Betätigungseinrichtung zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung und Verfahren zum Montieren und Demontieren derselben

Info

Publication number: DE102008000638A1
Application number: DE102008000638A
Authority: DE
Inventors: Matthias Reisch; Gerhard Dr. Gumpoltsberger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-03-13
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2028-03-14
Also published as: KR101422892B1; JP2011515629A; KR20100124711A; CN101939563A; DE102008000638B4; EP2250396A1; US20110079101A1; WO2009112343A1; US8826759B2; CN101939563B; JP5318123B2

Abstract

Es wird eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung eines Getriebes zum Schalten von zumindest einem Zahnrad an einer Hohlwelle (2) mit zumindest einem wenigstens teilweise in der Hohlwelle (2) anordenbaren Aktuatormodul (1) vorgeschlagen, welches zumindest einen Aktuator (4, 5) zur Innenbetätigung umfasst, der mit zumindest einem in den Innendurchmesser der Hohlwelle (2) radial hineinragenden Koppelelement (10, 11, 11') der Schalteinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist, wobei das Gehäuse (3) des Aktuatormoduls (1) wenigstens eine axiale Montageführung als Freigang für das Koppelelement (10, 11, 11') beim axialen Einführen des Aktuatormoduls (1) in die Hohlwelle (2) aufweist. Ferner wird ein Verfahren zum Montieren und Demontieren eines Aktuatormoduls (1) mit zumindest einem Aktuator (4, 5) einer Betätigungseinrichtung zur Innenbetätigung zumindest einer Schalteinrichtung an einer Hohlwelle (2) vorgeschlagen, wobei das Aktuatormodul (1) axial mit zumindest einer Drehbewegung entlang zumindest einer Montageführung in die Hohlwelle (3) eingeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung eines Getriebes gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Montieren und Demontieren einer Betätigungseinrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 12 näher definierten Art.
Aus der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, dass Schalteinrichtungen bzw. Schaltelemente z. B. bei Vorgelegegetrieben mittels Schaltgabeln oder Schaltschwingen von radial außen betätigt werden. Beispielsweise aus den Druckschriften DE 43 25 964 und DE 103 02 502 A1 sind Getriebe bekannt, bei denen die Schaltvorrichtungen beziehungsweise Schaltelemente jeweils eine axial verschiebbare Schiebemuffe umfasst. Die Schiebemuffen werden hydraulisch angesteuert. Dazu sind entsprechende Kühlölzuführungskanäle in der Welle angeordnet, an der sich die zu schaltenden Gangzahnräder befinden.
Aus der Druckschrift DE 102 06 584 A1 ist ein Schaltgetriebe bekannt, bei dem zu schaltende Gangzahnräder mit einer Innenbetätigung und daran angepasste Betätigungseinrichtungen vorgesehen sind. Dabei wird die innere Betätigung der Schaltmuffe über einen Verbindungsstift realisiert, der sich axial in Schlitzen der hohlen Welle bewegen kann. Der Verbindungsstift wird durch eine in die hohle Welle integrierte, mitrotierende Hydraulikeinheit betätigt. Die Ölzufuhreinheit ist dabei außerhalb der hohlen Welle angeordnet. Eine Modulbauweise, bei der die komplette Betätigungseinrichtung innerhalb der hohlen Welle angeordnet ist, kann somit bei dem bekannten Schaltgetriebe nicht realisiert werden.
Zudem ist aus einer noch nicht veröffentlichten Anmeldung der Anmelderin DE 10 2006 049 274 eine Vorrichtung zum Betätigen eines als Losrad ausgeführten Zahnrades einer Getriebeeinrichtung in Vorgelegebauweise bekannt. Die Getriebeeinrichtung umfasst zwei Schalteinrichtungen, die jeweils zwei Losräder einer Vorgelegewelle schalten können. Die Schalteinrichtungen werden über zwei Betätigungseinrichtungen aus dem Inneren der als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle betätigt. Die Betätigungseinrichtungen umfassen mehrere Aktuatoren, die in einem Modul zusammengefasst sind. Zur Montage des Moduls wird dieses in die Hohlwelle eingeschoben und schließlich mit der Hohlwelle verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Betätigungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Montieren und Demontieren der eingangs beschriebenen Gattungen vorzuschlagen, welche eine besonders einfache und sichere Montage sowie Demontage der Betätigungseinrichtung realisieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 beziehungsweise 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Somit wird eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung eines Getriebes zum Schalten von zumindest einem Zahnrad an einer Hohlwelle mit zumindest einem wenigstens teilweise in der Hohlwelle anordenbaren Aktuatormodul gelöst, welches zumindest einen Aktuator zur Innenbetätigung umfasst, der mit zumindest einem in den Innendurchmesser der Hohlwelle radial hineinragenden Koppelelement der Schalteinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist. Erfindungsgemäß kann das Aktuatormodul wenigstens eine axiale Montageführung oder dergleichen als Freigang für das jeweilige Koppelelement beim axialen Einführen des Aktuatormoduls in die Hohlwelle aufweisen.
Auf diese Weise kann das Aktuatormodul der vorgeschlagenen Betätigungseinrichtung besonders einfach zum Realisieren einer Wirkverbindung zwischen dem jeweiligen Aktuator und dem zugeordneten Koppelelement der Schalteinrichtung in die Hohlwelle eingeführt werden, in dem die zugeordneten Koppelelemente entlang der jeweiligen Montageführung beim Einschieben des Aktuatormoduls geführt werden. Solange die Koppelelemente nicht mit dem zugeordneten Aktuator in Wirkverbindung sind, kann das Aktuatormodul in die Hohlwelle eingeschoben werden. Somit wird ein serientaugliches Montagekonzept mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Betätigungseinrichtung realisiert. Beispielsweise können auf diese Weise mehrere Linearaktuatoren inklusive der erforderlichen Elektronik und mit dem induktiven Drehübertrager sowie weiterem Zubehör in dem Aktuatormodul zusammengefasst und in einem Arbeitsschritt montiert werden. Aufgrund der geringen Anzahl an äußeren Schnittstellen des Aktuatormoduls kann eine hohe Qualitätssicherung und ein besonders geringer Rückmontageanteil sichergestellt werden.
Im Rahmen einer möglichen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Montageführung als eine im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufende Nut oder dergleichen zum Beispiel an der Außenseite des z. B. geteilt ausgeführten Gehäuses des Aktuatormoduls vorgesehen ist, in der jedes radiale in den Innendurchmesser vorstehende Koppelelement während des Einführens des Aktuatormoduls führbar ist. Entsprechend dem Verlauf der Nut wird das Aktuatormodul beim axialen Einschieben in die Hohlwelle durch das jeweils formschlüssig in der als Freigang fungierenden Nut aufgenommene Koppelelement bewegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Aktuatormodul mehrere axial hintereinander angeordnete Aktuatoren umfassen, die jeweils eine antreibbare Spindelmutter mit zumindest einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen des zugeordneten Koppelelements der Schalteinrichtung aufweisen, wobei die jeweiligen Aufnahmebereiche der verschiedenen Spindelmuttern aber auch mehrere Aufnahmebereiche einer Spindelmutter in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Bei versetzt angeordneten Aufnahmebereichen verschiedener Spindelmuttern werden die jeweiligen Koppelelemente in axialer Richtung hintereinander in die zumindest eine Montageführung nacheinander eingeführt. Wenn jede Spindelmutter mehrere versetzt zueinander angeordnete Aufnahmebereiche aufweist, sind auch mehrere zueinander versetzt angeordnete Nuten an dem Aktuatormodul erforderlich, da dann auch eine gleiche Anzahl von Koppelelementen an jeder Schalteinrichtung vorgesehen sind.
Bei einer in Umfangsrichtung versetzten Anordnung der verschiedenen Aufnahmebereiche der Spindelmuttern ergibt sich der Vorteil, dass auch die zugeordneten Koppelelemente an der Hohlwelle versetzt angeordnet sind. Da die Hohlwelle zum Realisieren der axialen Beweglichkeit der Koppelelemente entsprechende Langlöcher oder dergleichen aufweist, sind auch die Langlöcher über den Umfangsbereich der Hohlwelle versetzt angeordnet, welches für die Steifigkeit der Hohlwelle vorteilhaft ist. Dadurch wird eine gleichmäßige Wellendurchbiegung in Abhängigkeit des Drehwinkels der Welle realisiert.
Gemäß einer nächsten Weiterbildung kann bei versetzt angeordneten Aufnahmebereichen vorgesehen sein, dass der Verlauf der als Nut ausgebildeten Montageführung einen ersten axialen Abschnitt, einen sich daran anschließenden zweiten schraubenlinienförmigen Abschnitt oder dergleichen, einen sich daran anschließenden dritten axialen Abschnitt mit einem quer abzweigenden ersten Einführabschnitt, einen sich daran anschließenden vierten schraubenlinienförmigen Abschnitt und einen sich daran anschließenden fünften axialen Abschnitt aufweist, der z. B. in einen quer verlaufenden zweiten Einführabschnitt mündet.
Vorzugsweise sind die Länge und die Steigung der beispielsweise schraubenlinienförmigen Abschnitte so bemessen, dass das Aktuatormodul beim Einführen des Koppelelementes entlang diesem Abschnitt eine Drehung um 90° ausführt. Dieser vorgeschlagene Verlauf ist an ein Aktuatormodul mit zwei hintereinander angeordneten Aktuatoren angepasst, bei denen die Aufnahmebereiche der verschiedenen Spindelmuttern im Umfangsbereich um 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Die Koppelelemente unterschiedlicher Schaltelemente beziehungsweise Schalteinrichtungen nutzen beim Einführen des Aktuatormoduls jeweils dieselbe Nut. Es sind auch andere Verläufe der schraubenlinienförmigen Abschnitte oder der weiteren Abschnitte denkbar, wenn beispielsweise die Aufnahmebereiche der jeweiligen Spindelmuttern in einem anderen Winkel zueinander angeordnet sind.
Die jeweils vorgesehenen Einführabschnitte ermöglichen eine Drehung des Aktuatormoduls, ohne dass dabei das Aktuatormodul axial verschoben wird. Dies ist erforderlich, damit eine Wirkverbindung zwischen dem jeweiligen Koppelelement und der zugeordneten Spindelmutter realisiert wird. Vorzugsweise kann der erste Einführabschnitt eine etwa trichterförmige Form und der zweite Einführabschnitt eine etwa halbtrichterförmige Form oder dergleichen aufweisen. Beispielsweise können auch andere sich verengende Formen verwendet werden, um eine bessere Führung des Koppelelementes beim Einführen in den zugeordneten Aufnahmebereich sicherzustellen. Bei dem zweiten Einführabschnitt wird durch die etwa trichterförmige Form ein axialer Anschlag gebildet, da das Aktuatormodul in dieser Stellung seine axiale Endstellung erreicht hat und nur noch gedreht werden muss, um die Wirkverbindung zwischen den Koppelelementen und den zugeordneten Aufnahmebereichen zu ermöglichen.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mehrere über den Umfang des Gehäuses des Aktuatormoduls zueinander versetzt angeordnete Montageführungen beziehungswei se Nuten vorgesehen sind. Vorzugsweise können die Nuten in einem Winkel von 180° zueinander versetzt angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass weitere Nuten vorgesehen werden, die beispielsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind, wobei sich die Anzahl der Nuten nach der Anzahl der Koppelelemente jeder Schalteinrichtung richtet.
Bei der vorgeschlagenen Betätigungseinrichtung können bei jeder Montageführung die Einführabschnitte jeweils einem Bewegungsbereich jeder Spindelmutter der Aktuatoren zugeordnet sein, wobei der Bewegungsbereich durch eine entsprechende Ausnehmung in dem Gehäuse realisiert wird. Auf diese Weise kann das jeweils radial in den Innenraum der Hohlwelle vorstehende Koppelelement mit dem Aufnahmebereich der Spindelmutter in Wirkverbindung gebracht werden.
Um bei der Demontage beziehungsweise Rückmontage des Aktuatormoduls die Wirkverbindung zwischen den Koppelelementen und den Spindelmuttern jeweils wieder lösen zu können, kann vorgesehen sein, dass jedem Bewegungsbereich der Spindelmutter an der dem Einführabschnitt abgewandten Seite ein entsprechender Ausführabschnitt zum Herausführen des jeweiligen Koppelelementes in die benachbarte Montageführung zum Lösen der Wirkverbindung vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der Ausführabschnitt gegenüber dem Einführabschnitt erweitert bezüglich seiner Abmessungen, um ein bequemes Herausführen des Koppelelementes aus dem Aufnahmenbereich unabhängig von der axialen Stellung der Spindelmutter zu realisieren.
Die vorgeschlagene Betätigungseinrichtung kann vorzugsweise in einem trockenen Doppelkupplungsgetriebe an zumindest einer der Vorgelegewellen zur Innenbetätigung zumindest einer Schalteinrichtung verwendet werden. Es ist jedoch auch ein Einsatz bei anderen automatisierten Schaltgetrieben und eventuell bei Umlaufgetrieben mit Betätigung der Schaltelemente von innen aus der Welle heraus denkbar, wobei die Art der Schalteinrichtungen beliebig ist.
Beispielsweise können die Schalteinrichtungen Synchronisierungen, Klauen, Kupplungen oder dergleichen verwenden. Es sind auch andere Anwendungsbereiche denkbar.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Montieren und Demontieren eines Aktuatormoduls mit zumindest einem Aktuator einer Betätigungseinrichtung zur Innenbetätigung zumindest einer Schalteinrichtung in einer Hohlwelle gelöst, bei dem das Aktuatormodul axial entlang wenigstens einer Montageführung in die Hohlwelle eingeführt wird und anschliessend durch eine Drehbewegung des Aktuatormoduls eine Wirkverbindung zwischen dem jeweiligen Koppelelement und der diesem zugeordneten Aufnahmebereichen des Aktuators hergestellt wird. Vorzugsweise kann das vorgeschlagene Verfahren bei der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung eingesetzt werden. Es sind aber auch andere Verwendungsmöglichkeiten denkbar.
Somit wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein serientaugliches Montagekonzept angegeben, mit dem ein Aktuatormodul mit mehreren axial hintereinander angeordneten Aktuatoren schnell und sicher in einer Hohlwelle zum Beispiel einer Vorgelegewelle eines Doppelkupplungsgetriebes montiert werden kann. Das Aktuatormodul kann weitere elektrische Komponenten enthalten. Beispielsweise können der Drehübertrager, die Leistungs- und Signalelektronik, der Speicher, Verbindungselemente, wie Kabel und Leiterbahnen, oder dergleichen in das Aktuatormodul integriert sein. Die Verbindungselemente können unter anderem zwischen dem Aktuator und der Hohlwelle in einem Bereich angeordnet sein, indem keine Längsnuten beziehungsweise Montageführungen vorgesehen sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine geschnittene Ansicht eines beispielhaft dargestellten Doppelkupplungsgetriebes mit erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtungen;
2 eine dreidimensionale Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante eines Aktuatormoduls der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung;
3 eine dreidimensionale Ansicht einer Gehäusehälfte des Aktuatormoduls gemäß 2;
4 eine Ansicht eines in die Ebene projizierten Nutbildes von Montageführungen des Aktuatormoduls;
4 eine dreidimensionale Ansicht des in einer Hohlwelle eingebauten Aktuatormoduls;
6 eine dreidimensionale Ansicht mit ausgeblendeter Hohlwelle gemäß 5.
In 1 ist beispielhaft als möglicher Anwendungsbereich für eine erfindungsgemäß vorgeschlagene Betätigungseinrichtung zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung beziehungsweise eines Schaltelements ein mehrgängiges Doppelkupplungsgetriebe in Vorgelegebauweise im Schnitt dargestellt.
Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Kupplungen, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle verbunden sind. Zudem ist an der Antriebswelle ein Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet. Die Ausgangsseiten der Kupplungen sind mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen w_K1, w_K2 verbunden. Die erste Getriebeeingangswelle w_K1 ist als Vollwelle und die zweite Getriebeeingangswelle w_K2 als Hohlwelle ausgebildet. Ferner sind zwei Vorgelegewellen w_v1, w_v2 vor gesehen, welche achsparallel zueinander angeordnet sind. An jeder Vorgelegewelle w_v1, w_v2 sind mehrere Losräder angeordnet, welche mit Festrädern an den Getriebeeingangswellen w_K1, w_K2 in Eingriff stehen.
Um die Losräder der jeweiligen Vorgelegewellen w_v1, w_v2 schalten zu können, sind an beiden Vorgelegewellen w_v1, w_v2 jeweils zwei Schaltvorrichtungen angeordnet, bei denen die jeweiligen Betätigungseinrichtungen als Aktuatormodul 1 in den als Hohlwellen 2 ausgebildeten Vorgelegewellen w_v1, w_v2 als Innenbetätigung angeordnet sind. Die Betätigungseinrichtungen können formschlüssige oder auch kraftschlüssige Schalteinrichtungen bzw. Schaltelemente axial verschieben, um das jeweilige Losrad mit der Vorgelegewelle w_v1, w_v2 zu verbinden. Die jeweils vorgesehenen Betätigungseinrichtungen sind jeweils in Form eines Aktuatormoduls 1 in der zugeordneten als Hohlwelle 2 ausgebildeten Vorgelegewelle w_v1, w_v2 axial- und drehfest angeordnet.
2 zeigt beispielhaft ein Gehäuse 3 eines kompletten Aktuatormoduls 1 mit zwei axial hintereinander angeordneten Aktuatoren 4, 5, die jeweils eine drehfest jedoch axial bewegliche Spindelmutter 6, 7 antreiben. Jede Spindelmutter 6, 7 umfasst zwei in einem Winkel von 180° zueinander versetzt angeordnete Aufnahmebereiche 8, 8', 9, 9'. Jeder Aufnahmebereich 8, 8', 9, 9' dient dazu ein zugeordnetes Koppelelement 10, 11, 11' einer zu betätigenden Schalteinrichtung beziehungsweise eines zu betätigenden Schaltelements aufzunehmen, um das Koppelelement 10, 11, 11' in axialer Richtung mitzubewegen, welches insbesondere aus den 5 und 6 ersichtlich ist. Das jeweilige Koppelelement 10, 11 ist an einer zugeordneten Schiebemuffe 21, 22 der Schalteinrichtung befestigt, um ebenfalls axial bewegt zu werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist jede Schiebemuffe 21, 22 zwei etwa um 180° zueinander versetzt angeordnete Koppelelemente 10, 11, 11' auf, wobei ein Koppelelement der Schiebemuffe 21 verdeckt und somit nicht gezeigt wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gehäuse 3 des Aktuatormoduls 1 beispielhaft zwei symmetrisch zueinander angeordnete Montageführungen als Nuten 12, 13 in axialer Richtung am Umfangsbereich des Gehäuses 3 aufweist. Die Nuten 12, 13 dienen als Freigang für das jeweilige Koppelelement 10, 11, 11' beim axialen Einführen des Aktuatormoduls 1 in die zugeordnete Hohlwelle 2.
Insbesondere aus 3 ist ersichtlich, dass das Gehäuse 3 des Aktuatormoduls 1 in axialer Richtung in zwei Gehäusehälften geteilt ist. Auf diese Weise sind die beiden Aktuatoren 4, 5 und weiteres Zubehör auf einfachste Weise in das Aktuatormodul 1 einbaubar.
Das in die Ebene projizierte Nutbild der beiden Nuten 12, 13, welche in dem Gehäuse 3 des Aktuatormoduls 1 angeordnet sind, ist in 4 angedeutet. Der sich daraus ergebende Verlauf jeder Nut 12, 13 umfasst beispielhaft jeweils einen ersten axialen Abschnitt 14, 14', einen sich daran anschließenden zweiten schraubenlinienförmigen Abschnitt 15, 15', einen sich daran anschließenden dritten axialen Abschnitt 16, 16' mit einem quer abzweigenden ersten Einführabschnitt 17, 17', einen sich daran anschließenden vierten schraubenlinienförmigen Abschnitt 18, 18' und einen sich daran anschließenden fünften axialen Abschnitt 19, 19', der in einen quer verlaufenden zweiten Einführabschnitt 20, 20' mündet.
Der erste Einführabschnitt 17, 17' zweigt von dem dritten axialen Abschnitt 16, 16' quer ab und endet in einem jeweils zugeordneten Bewegungsbereich 23, 23' der zugeordneten Spindelmutter 6 des ersten Aktuators 4. Der jeweilige Bewegungsbereich 23, 23' ist als etwa rechteckförmige Ausnehmung in dem Gehäuse 3 vorgesehen. Auf der dem jeweiligen Einführabschnitt 17, 17' abgewandten Seite ist jeweils ein Ausführabschnitt 25, 25' zu der jeweils anderen Nut 12, 13 vorgesehen. Die Form der ersten Einführabschnitte 17, 17' ist etwa trichterförmig, um eine Führung für das jeweils zugeordnete Koppelele ment 10 zu realisieren. Die Breite des jeweiligen Ausführabschnittes 25, 25' ist gegenüber des jeweiligen Einführabschnittes 17, 17' größer.
Die zweiten Einführabschnitte 20, 20' sind am Ende des jeweiligen fünften axialen Abschnittes 19, 19' quer angeordnet und enden in einem jeweils zugeordneten Bewegungsbereich 24, 24' der zugeordneten Spindelmutter 7 des zweiten Aktuators 5. Der jeweilige Bewegungsbereich 24, 24' ist als etwa rechteckförmige Ausnehmung in dem Gehäuse 3 vorgesehen. Auf der dem jeweiligen Einführabschnitt 20, 20' abgewandten Seite ist eine Verbindung zu der jeweils anderen Nut 12, 13 über die zugeordneten Ausführabschnitte 26, 26' vorgesehen. Die Form der ersten Einführabschnitte 20, 20' ist etwa halbtrichterförmig, um einen Anschlag für das zugeordnete Koppelelement 11, 11' zu realisieren. Die Breite des jeweiligen Ausführabschnittes 26, 26' ist gegenüber des jeweiligen Einführabschnittes 20, 20' größer.
Wie insbesondere den 5 und 6 zu entnehmen ist, sind an der Schiebemuffe 21, 22 jeder Schalteinrichtung jeweils zwei als Aufnahmebolzen ausgebildete Koppelelemente 10; 11, 11' befestigt. Die Koppelelemente 10 der Schiebemuffe 21 der ersten Schalteinrichtung sind bei dieser beispielhaft dargestellten Ausführungsvariante jeweils in Umfangsrichtung zu den Koppelelementen 11, 11' der Schiebemuffe 22 der zweiten Schalteinrichtung in einem Winkel von etwa 90° zueinander versetzt angeordnet.
Die Montage des Aktuatormoduls 1 der vorgeschlagenen Betätigungseinrichtung kann wie folgt vorgenommen werden:
Zunächst wird das Gehäuse 3 des Aktuatormoduls 1 so in die Hohlwelle 2 axial eingeführt, dass die Koppelelemente 11, 11' jeweils in eine der symmetrisch zueinander angeordneten Nuten 12, 13 eingeführt werden. Somit wird das jeweilige Koppelelement 11, 11' der Schiebemuffe 22 zunächst entlang der ersten axialen Abschnitte 14, 14' der Nuten 12, 13 geführt, bis das jeweilige Koppelelement 11, 11' den zweiten schraubenlinienförmigen Abschnitt 15, 15' erreicht. Dann ist neben der axialen Bewegung auch eine Drehbewegung des Gehäuses 3 erforderlich. Aufgrund der Länge und der Steigung des zweiten schraubenlinienförmigen Abschnittes 15, 15' wird das Aktuatormodul 1 um 90° gedreht. Danach erreicht das jeweilige Koppelelement 11, 11' der Schiebemuffe 22 in der jeweiligen Nut 12, 13 jeweils den dritten axialen Abschnitt 16, 16'. Zu diesem Zeitpunkt wird auch das jeweilige Koppelelement 10 der Schiebemuffe 21 in die zugeordnete Nut 12, 13 im Bereich des ersten axialen Abschnittes 14, 14' eingeführt. Danach wird das Aktuatormodul 1 zunächst weiter axial in die Hohlwelle 2 eingeführt, bis die jeweiligen Koppelelemente 10 den zweiten schraubenlinienförmigen Abschnitt 15, 15' bzw. die jeweiligen Koppelelemente 11, 11' den vierten schraubenlinienförmigen Abschnitt 18, 18' erreichen. Dann ist wieder neben der axialen Bewegung auch eine Drehbewegung des Gehäuses 3 erforderlich. Die Steigung und die Länge des jeweiligen vierten schraubenlinienförmigen Abschnittes 18, 18' ist auch so gewählt, dass das Gehäuse 3 um einen Winkel von 90° gedreht wird. Danach erreichen die Koppelelemente 10 jeweils den ersten Einführabschnitt 17, 17' und die Koppelelemente 11, 11' jeweils den zweiten Einführabschnitt 20, 20'. Um die Wirkverbindung zwischen den Koppelelementen 10; 11, 11' der beiden Schiebmuffen 21, 22 und dem jeweils zugeordneten Aufnahmebereich 8, 8'; 9, 9' der Spindelmuttern 6, 7 zu realisieren, werden die Koppelelemente 10; 11, 11' entlang der zugeordneten Einführabschnitte 17, 17'; 20, 20' durch eine der bisherigen Drehbewegung entgegengesetzten Drehbewegung des Aktuatormoduls 1 bewegt, um in Formschluss mit dem jeweiligen Aufnahmebereich 8, 8'; 9, 9' der Spindelmuttern 6, 7 zu gelangen. Danach wird das Gehäuse 3 des Aktuatormoduls 1 axial- und drehfest in der Hohlwelle 2 befestigt. Die axiale Fixierung kann z. B. durch einen Bohrungsabsatz, einen Sicherungsring, eine Schraube oder dergleichen realisiert werden. Es ist auch möglich, dass das Aktuatormodul mit der Hohlwelle verklebt wird. Damit ist die Montage beendet.
Zur Demontage wird das Gehäuse 3 des Aktuatormoduls 1 weiter gedreht bis die formschlüssige Verbindung zwischen den Koppelelementen 10; 11, 11' und den zugeordneten Aufnahmebereichen 8, 8'; 9, 9' der Spindelmuttern 6, 7 gelöst wird, in dem die Koppelelemente 10; 11, 11' in die jeweils benachbarte Nut 12, 13 entlang der zugeordneten Ausführabschnitte 25; 25', 26; 26' geführt werden. Die Ausführabschnitte 25; 25', 26; 26' sind so breit ausgeführt, dass sichergestellt ist, dass das jeweilige Koppelelement 10; 11, 11' unabhängig von der axialen Stellung der jeweiligen Spindelmutter aus dem Aufnahmebereich geführt werden kann. Dann werden die Koppelelemente 10; 11, 11' wieder entlang der verschiedenen Abschnitte der Nuten 12,13 geführt, in dem das Gehäuse 3 des Aktuatormoduls 1 aus der Hohlwelle 2 heraus gezogen und entsprechend gedreht wird.

1: Aktuatormodul
2: Hohlwelle
3: Gehäuse
4: Aktuator
5: Aktuator
6: Spindelmutter
7: Spindelmutter
8, 8': Aufnahmebereich
9, 9': Aufnahmebereich
10: Koppelelement
11, 11': Koppelelement
12: Nut
13: Nut
14, 14': erster axialer Abschnitt
15, 15': zweiter schraubenlinienförmiger Abschnitt
16, 16': dritter axialer Abschnitt
17, 17': erster Einführabschnitt
18, 18': vierter schraubenlinienförmiger Abschnitt
19, 19': fünfter axialer Abschnitt
20, 20': zweiter Einführabschnitt
21: Schiebemuffe
22: Schiebemuffe
23, 23': Bewegungsbereich der Spindelmutter
24, 24': Bewegungsbereich der Spindelmutter
w_K1: erste Getriebeeingangswelle
w_K2: zweite Getriebeeingangswelle
w_v1: erste Vorgelegewelle
w_v2: zweite Vorgelegewelle
25, 25': Ausführabschnitt
26, 26': Ausführabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4325964 [0002]
- DE 10302502 A1 [0002]
- DE 10206584 A1 [0003]
- DE 102006049274 [0004]

Claims

Betätigungseinrichtung zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung eines Getriebes zum Schalten von zumindest einem Zahnrad an einer Hohlwelle (2), mit zumindest einem wenigstens teilweise in der Hohlwelle (2) anordenbaren Aktuatormodul (1), welches zumindest einen Aktuator (4, 5) zur Innenbetätigung umfasst, der mit zumindest einem in den Innendurchmesser der Hohlwelle (2) radial hineinragenden Koppelelement (10, 11, 11') der Schalteinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatormodul (1) wenigstens eine axiale Montageführung als Freigang für das Koppelelement (10, 11, 11') beim axialen Einführen des Aktuatormoduls (1) in die Hohlwelle (2) aufweist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageführung als eine im Wesentlichen in axiale Richtung verlaufende Nut (12, 13) an der Außenfläche des Gehäuses (3) vorgesehen ist, in der das radiale in den Innendurchmesser vorstehende Koppelelement (10, 11, 11') beim Einführen des Aktuatormoduls (1) führbar ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatormodul (1) mehrere axial hintereinander angeordnete Aktuatoren (4, 5) umfasst, die jeweils eine antreibbare Spindelmutter (21, 22) mit zumindest einem Aufnahmebereich (8, 8'; 9, 9') für das zugeordnete Koppelelement (10; 11, 11') der Schalteinrichtung aufweisen, wobei die Aufnahmebereiche (8, 8'; 9, 9') von verschiedenen Spindelmuttern (21, 22) in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der als Nut (12, 13) ausgebildeten Montageführung zumindest einen ersten axialen Abschnitt (14, 14'), zumindest einen sich daran anschließenden zweiten schraubenlinienförmigen Abschnitt (15, 15'), zumindest einen sich daran anschließenden dritten axialen Abschnitt (16, 16') mit einem quer abzweigenden ersten Einführabschnitt (17, 17'), zumindest einen sich daran anschließenden vierten schraubenlinienförmigen Abschnitt (18, 18') und zumindest einen sich daran anschließenden fünften axialen Abschnitt (19, 19') aufweist, der in einen quer verlaufenden zweiten Einführabschnitt (20, 20') mündet.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und die Steigung jedes schraubenlinienförmigen Abschnittes (15, 15'; 18, 18') so bemessen ist, dass das Aktuatormodul (1) beim Einführen des Koppelelementes entlang dieses Abschnittes (15, 15'; 18, 18') eine Drehung um 90° ausführt.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Einführabschnitt (17, 17') eine etwa trichterförmige Form und der zweite Einführabschnitt (20, 20') eine etwa trichterförmige Form aufweisen.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über den Umfang des Gehäuses (3) des Aktuatormoduls (1) zueinander versetzt angeordnete Montageführungen vorgesehen sind.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Montageführungen in einem Winkel von etwa 180° zueinander versetzt angeordnet sind.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Montageführung die Einführabschnitte (17, 17'; 20, 20') jeweils in einen Bewegungsbereich (23, 23'; 24, 24') eines Aufnahmebereichs (8, 8', 9, 9') eines Aktuators (4, 5) münden, wobei jeder Bewegungsbe reich (23, 23'; 24, 24') durch eine Ausnehmung in dem Gehäuse (3) des Aktuatormoduls (1) vorgesehen ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Bewegungsbereich (23, 23'; 24, 24') jedes Aufnahmebereichs (6, 7) an der dem Einführabschnitt (17, 17'; 20, 20') abgewandten Seite ein Ausführabschnitt (25, 25'; 26, 26') zum Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Koppelelement (10; 11, 11') und der Spindelmutter (6, 7) zugeordnet ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung in einem Doppelkupplungsgetriebe an zumindest einer der Vorgelegewellen (w_v1, w_v2) zur Innenbetätigung zumindest einer Schalteinrichtung verwendbar ist.
Verfahren zum Montieren und Demontieren eines Aktuatormoduls (1) mit zumindest einem Aktuator (4, 5) einer Betätigungseinrichtung zur Innenbetätigung zumindest einer Schalteinrichtung an einer Hohlwelle (2), insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatormodul (1) axial entlang zumindest einer Montageführung in die Hohlwelle (3) eingeführt wird und anschliessend durch eine Drehbewegung des Aktuatormoduls (1) eine Wirkverbindung zwischen dem jeweiligen Koppelelement (10; 11, 11') und der dem Koppelelement (10; 11, 11') zugeordneten Aufnahmebereichs (6, 7) eines Aktuators (4, 5) bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatormodul (1) mit zwei in einem Winkel von 90° versetzt angeordneten Aktuatoren (4, 5) zunächst in axialer Richtung in die Hohlwelle (3) eingeführt wird, um danach beim weiteren Einführen um 90° gedreht zu werden, wobei danach das Aktuatormodul (1) in axialer Richtung weiter in die Hohlwelle (3) eingeführt wird, um danach nochmals um 90° gedreht zu werden, und wobei nach weiterer axialer Bewegung abschließend zum Realisieren einer Wirkver bindung das Aktuatormodul (1) gedreht wird, bis jeweils die jeweiligen Koppelelemente (10; 11, 11') formschlüssig in den zugeordneten Aufnahmebereichen (8, 8'; 9, 9') der Spindelmuttern (6, 7) der Aktuatoren (4, 5) aufgenommen werden.
Verfahren nach Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatormodul (1) nach der Montage axial unverschieblich und drehfest in der Hohlwelle (3) befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatormodul (1) zum Demontieren weiter gedreht wird, bis die zugeordneten Koppelelemente (10; 11, 11') von den Aufnahmebereichen (6, 7) der Aktuatoren (4, 5) gelöst werden, und dass das Aktuatormodul (1) danach axial aus der Hohlwelle (3) herausgeführt wird und dabei um insgesamt 180° weiter gedreht wird.