DE102013220443A1 - Linear actuator with return spring - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Linearstellvorrichtung (1) zur Erzeugung einer Linearbewegung mit einem die Linearbewegung erzeugenden Aktor (2), der über eine im Wesentlichen zylinderförmige Außenkontur verfügt, und mit zumindest einer Rückstellfeder (3) zum Zurückstellen der Linearbewegung des Aktors (2), wobei die zumindest eine Rückstellfeder (3) an der Außenkontur des Aktors (2) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Getriebeschaltelement mit einer solchen Linearstellvorrichtung (1).The invention relates to a linear actuator (1) for generating a linear movement with a linear motion generating actuator (2) having a substantially cylindrical outer contour, and with at least one return spring (3) for resetting the linear movement of the actuator (2) the at least one return spring (3) is arranged on the outer contour of the actuator (2). The invention also relates to a gear shift element with such a linear actuator (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Linearstellvorrichtung zur Erzeugung einer Linearbewegung, mit einem die Linearbewegung erzeugenden Aktor, der über eine im Wesentlichen zylinderförmige Außenkontur verfügt, und mit einer Rückstellfeder zum Zurückstellen der Linearbewegung des Aktors. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Getriebeschaltelement mit einer derartigen Linearstellvorrichtung. The invention relates to a linear actuator for generating a linear movement, with a linear movement generating actuator having a substantially cylindrical outer contour, and with a return spring for returning the linear movement of the actuator. The invention also relates to a transmission shift element with such a linear actuator.

Eine derartige Linearstellvorrichtung bzw. ein derartiges Getriebeschaltelement ist aus der DE 6910124 U bekannt. Die dortige Rückstellfeder ist axial zu dem Aktor angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein erhöhter Bauraumbedarf in axialer Richtung. Such a linear actuator or such a transmission shift element is from the DE 6910124 U known. The local return spring is arranged axially relative to the actuator. This results in an increased space requirement in the axial direction.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Linearstellvorrichtung und ein Getriebeschaltelement zur Verfügung zu stellen, mit einem verringerten Bauraumbedarf in axialer Richtung. The object of the invention is therefore to provide a linear actuator and a gear shift element available, with a reduced space requirement in the axial direction.

Die Aufgabe wird durch eine Linearstellvorrichtung und ein Getriebeschaltelement mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. The object is achieved by a linear actuator and a gear shift element with the features of the main claims.

Demzufolge bezieht sich die Erfindung auf eine Linearstellvorrichtung zur Erzeugung einer Linearbewegung, mit einem die Linearbewegung erzeugenden Aktor und mit zumindest einer Rückstellfeder zum Zurückstellen der Linearbewegung des Aktors. Der Aktor verfügt über eine im Wesentlichen zylinderförmige Außenkontur. Dabei ist die zumindest eine Rückstellfeder an der Außenkontur des Aktors angeordnet. Hierdurch wird erreicht, dass der benötigte axiale Bauraum der Linearstellvorrichtung klein gehalten wird. Accordingly, the invention relates to a linear actuator for generating a linear movement, with a linear movement generating actuator and with at least one return spring for returning the linear movement of the actuator. The actuator has a substantially cylindrical outer contour. In this case, the at least one return spring is arranged on the outer contour of the actuator. This ensures that the required axial space of the linear actuator is kept small.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Linearstellvorrichtung mehrere Rückstellfedern auf, welche gleichmäßig verteilt an der Außenkontur des Aktors angeordnet sind. Hierdurch kann die Rückstellkraft erhöht werden, ohne zusätzlichen axialen Bauraum. In einer Weiterbildung hiervon sind die Rückstellfedern auf einem gemeinsamen Umfangskreis des Aktors angeordnet. In a preferred embodiment of the invention, the linear actuator has a plurality of return springs, which are arranged uniformly distributed on the outer contour of the actuator. As a result, the restoring force can be increased without additional axial space. In a further development of this, the return springs are arranged on a common circumferential circle of the actuator.

Bevorzugt sind genau drei Rückstellfedern vorgesehen, welche im Wesentlichen 120 Grad voneinander beabstandet auf dem Umfang des Aktors angeordnet sind. Hierdurch wird in Analogie zu einem Dreibein die Kippgefahr des Aktors reduziert. Preferably, exactly three return springs are provided, which are arranged spaced substantially 120 degrees apart on the circumference of the actuator. As a result, the risk of tipping the actuator is reduced in analogy to a tripod.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zumindest eine Rückstellfeder als Spiralfeder und insbesondere als Runddrahtfeder ausgeführt. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine konventionelle nach Norm hergestellte Spiralfeder. Dies hat den Vorteil dass die Rückstellfeder sehr kostengünstig ist. In a further preferred embodiment of the invention, the at least one return spring is designed as a spiral spring and in particular as a round wire spring. This is in particular a conventional coil spring manufactured according to standard. This has the advantage that the return spring is very inexpensive.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Linearstellvorrichtung eine stirnseitige Frontplatte und eine gegenüberliegende stirnseitige Rückplatte auf. Hierbei ist die zumindest eine Rückstellfeder zwischen der Frontplatte und der Rückplatte angeordnet. Die Frontplatte und die gegenüberliegende Rückplatte bilden insbesondere die axialen Enden der Linearstellvorrichtung. In einer Weiterbildung hiervon weist die Frontplatte und die Rückplatte jeweils eine Ausformung radial nach außen auf. Dabei ist die zumindest eine Rückstellfeder zwischen der Ausformung der Frontplatte und der Ausformung der Rückplatte angeordnet. Hierdurch wird der benötigte radiale Bauraum reduziert. Insbesondere ist für jede Rückstellfeder je eine Ausformung auf der Frontplatte und eine auf der Rückplatte vorgesehen. In a further preferred embodiment of the invention, the linear actuator on a front-side front panel and an opposite end-side back plate. Here, the at least one return spring between the front plate and the back plate is arranged. The front plate and the opposite rear plate in particular form the axial ends of the linear actuator. In a development thereof, the front plate and the rear plate each have a formation radially outward. In this case, the at least one return spring between the formation of the front panel and the shape of the back plate is arranged. As a result, the required radial space is reduced. In particular, one shape on the front plate and one on the back plate is provided for each return spring.

Bei der Linearstellvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Linearstellvorrichtung eines Fahrzeuggetriebes, bevorzugt zur Betätigung eines Schaltelements des Fahrzeuggetriebes. Die Erfindung bezieht sich daher auch auf ein Getriebeschaltelements mit einer solchen Linearstellvorrichtung. The linear actuator is in particular a linear actuator of a vehicle transmission, preferably for actuating a switching element of the vehicle transmission. The invention therefore also relates to a gear shift element with such a linear actuator.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Prinzipskizzen näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. Es zeigen In the following, the invention is explained in more detail with reference to several schematic diagrams, from which further preferred embodiments and features of the invention can be removed. Show it

1, eine isometrische Ansicht einer Stellvorrichtung, 1 , an isometric view of an actuator,

2, eine Stellvorrichtung im Einbauzustand. 2 , an actuator in the installed state.

Gemäß 1 verfügt die Linearstellvorrichtung 1 über einen Aktor 2 sowie insbesondere über drei Rückstellfedern 3. Der Aktor 2 weist eine im Wesentlichen hohlzylinderförmige Außenkontur auf. An einer ersten Stirnseite der Stellvorrichtung 1 ist eine Frontplatte 4 und an einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite der Stellvorrichtung 1 ist eine Rückplatte 5 angeordnet. Durch eine Betätigung des Aktors werden die Frontplatte 4 und die Rückplatte 5 relativ zueinander linear bewegt. Die Linearbewegung erfolgt entlang der gezeigten Längsachse L des Aktors. Es kann sich hierbei um eine aufeinander zu oder voneinander weg gerichtete Bewegung der Platten 4, 5 handeln. Die entsprechende Rückstellbewegung bei Deaktivierungen des Aktors 2 erfolgt dann mittels der Rückstellfedern 3. Durch die hohlzylinderförmige Außenkontur des Aktors 2 kann die Stellvorrichtung 1 auf einer zylinderförmigen Welle angeordnet werden. Beispielhaft ist in 1 eine Welle 6 gestrichelt dargestellt, auf der die Stellvorrichtung 1 angeordnet ist. According to 1 has the linear actuator 1 via an actor 2 and in particular over three return springs 3 , The actor 2 has a substantially hollow cylindrical outer contour. At a first end face of the adjusting device 1 is a front panel 4 and on an opposite second end face of the adjusting device 1 is a back plate 5 arranged. Actuation of the actuator turns the front panel 4 and the back plate 5 moved linearly relative to each other. The linear movement takes place along the illustrated longitudinal axis L of the actuator. This may be a movement towards or away from one another of the plates 4 . 5 act. The corresponding return movement for deactivations of the actuator 2 then takes place by means of the return springs 3 , Due to the hollow cylindrical outer contour of the actuator 2 can the adjusting device 1 be arranged on a cylindrical shaft. Exemplary is in 1 a wave 6 shown in dashed lines, on which the adjusting device 1 is arranged.

Wie in 1 gezeigt, sind die Rückstellfedern 3 gleichmäßig verteilt an der Außenkontur des Aktors 1 angeordnet. Sie liegen dabei insbesondere auf einem gemeinsamen Umfangskreis U des Aktors 1. Der Umfangskreis U verfügt dementsprechend über einen etwas größeren Durchmesser als der Aktor 1. Der Umfangskreis U liegt koaxial zur Längsachse L des Aktors 2. Im Detail sind die Rückstellfedern 3 um im wesentlichem 120 Grad voneinander beabstandet auf dem Umfangskreis U des Aktors 1 angeordnet. As in 1 Shown are the return springs 3 evenly distributed on the outer contour of the actuator 1 arranged. They are in particular on a common circumferential circle U of the actuator 1 , The circumferential circle U accordingly has a slightly larger diameter than the actuator 1 , The circumferential circle U is coaxial with the longitudinal axis L of the actuator 2 , In detail, the return springs 3 at substantially 120 degrees spaced from each other on the circumferential circle U of the actuator 1 arranged.

Die Rückstellfedern 3 sind zwischen der Frontplatte 4 und der Rückplatte 5 angeordnet. Die Frontplatte 4 und die Rückplatte 5 verfügen je Rückstellfeder 3 über eine Ausformung 7, die radial nach außen weist. Dabei ist jeweils zwischen einer der Ausformungen 7 der Frontplatte 4 und einer der Ausformungen 7 der Rückplatte 5 eine der Rückstellfedern 3 angeordnet. Die Rückstellfedern 3 können jeweils auf einem Bolzen geführt sein (nicht gezeigt), der ortsfest mit der entsprechenden Ausformung 7 der Frontplatte 4 oder der Rückplatte 5 verbunden ist. Wie gezeigt, sind die Ausformen 7 nasenförmig ausgeführt. Bei dem in 1 dargestellten Aktor 2 handelt es sich um einen elektromagnetischen Aktor. Das bedeutet, dass der Aktor 2 die Linearstellbewegung mittels einer elektrischen Spulen und einem der Spule zugeordneten Anker erzeugt. Alternativ handelt es sich um einen hydraulischen oder pneumatischen Aktor. The return springs 3 are between the front panel 4 and the back plate 5 arranged. The front panel 4 and the back plate 5 each have return spring 3 about a molding 7 facing radially outward. It is in each case between one of the formations 7 the front panel 4 and one of the formations 7 the back plate 5 one of the return springs 3 arranged. The return springs 3 can each be guided on a bolt (not shown), the stationary with the appropriate shape 7 the front panel 4 or the back plate 5 connected is. As shown, the shapes are 7 nose-shaped. At the in 1 illustrated actuator 2 it is an electromagnetic actuator. That means the actor 2 generates the linear actuating movement by means of an electrical coil and an armature associated with the coil. Alternatively, it is a hydraulic or pneumatic actuator.

Durch die von der Linearstellvorrichtung 1 bzw. dem Aktor 2 erzeugte Linearbewegung oder durch die von den Rückstellfedern 3 erzeugte lineare Rückstellbewegung wird insbesondere ein auf der Welle 6 angeordnetes Schaltelement, wie beispielsweise eine Kupplung oder Bremse, betätigt. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Lamellenkupplung bzw. -bremse oder eine Klauenkupplung bzw. -bremse handeln. Die Linearstellvorrichtung 1 wird in einem Fahrzeuggetriebe bevorzugt auf einer Welle 6 des Fahrzeuggetriebes zur Betätigung eines Schaltelementes des Fahrzeuggetriebes, welches sich ebenfalls auf der Welle 6 befindet, eingesetzt. Die Erfindung bezieht sich daher auch auf ein Getriebeschaltelement mit der erläuterten Linearstellvorrichtung. By the of the linear actuator 1 or the actuator 2 generated linear motion or by the return springs 3 generated linear return movement is in particular one on the shaft 6 arranged switching element, such as a clutch or brake operated. This may in particular be a multi-plate clutch or brake or a dog clutch or brake. The linear actuator 1 is preferred in a vehicle transmission on a shaft 6 the vehicle transmission for actuating a switching element of the vehicle transmission, which is also on the shaft 6 is inserted. The invention therefore also relates to a transmission shift element with the explained linear actuator.

2 zeigt eine Draufsicht auf eine Stellvorrichtung 1 in Längsrichtung L in einem beispielhaften Einbauzustand der Stellvorrichtung 1. Hierbei ist die Kontur der Frontplatte 4 zu sehen, mit den radial nach außen weisenden Ausformungen 7 für die Rückstellfedern 3 (nicht gezeigt). Um die Stellvorrichtung herum sind weitere, nicht näher bezeichnete Bauteile 8, angeordnet. Diese Bauteile 8 stellen Störkonturen für die Stellvorrichtung 1 dar. Durch eine entsprechende Anordnung der Ausformungen 7 auf dem Umfang des Aktors 2 wird eine Kollision der Bauteile 8 mit der Stellvorrichtung 1 verhindert. Bei den Bauteilen 8 handelt es sich insbesondere um Bauteile eines Fahrzeuggetriebes, wie beispielsweise Wellen oder Zahnräder, in welches die Linearstellvorrichtung 1 eingebaut ist. 2 shows a plan view of an adjusting device 1 in the longitudinal direction L in an exemplary installation state of the adjusting device 1 , Here is the contour of the front panel 4 to see, with the radially outwardly facing formations 7 for the return springs 3 (Not shown). To the adjusting device around are further, unspecified components 8th arranged. These components 8th provide interfering contours for the adjusting device 1 By an appropriate arrangement of the formations 7 on the circumference of the actuator 2 will be a collision of the components 8th with the adjusting device 1 prevented. For the components 8th These are in particular components of a vehicle transmission, such as shafts or gears, in which the linear actuator 1 is installed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Linearstellvorrichtung Linear actuator
2 2
Aktor actuator
3 3
Rückstellfeder Return spring
4 4
Frontplatte front panel
5 5
Rückplatte backplate
6 6
Welle wave
7 7
Ausformung formation
8 8th
Bauteil component
L L
Längsachse longitudinal axis
U U
Umfangskreis peripheral circle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 6910124 U [0002] DE 6910124 U [0002]

Claims (10)

Linearstellvorrichtung (1) zur Erzeugung einer Linearbewegung mit einem die Linearbewegung erzeugenden Aktor (2), der über eine im Wesentlichen zylinderförmige Außenkontur verfügt, und mit zumindest einer Rückstellfeder (3) zum Zurückstellen der Linearbewegung des Aktors (2), dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Rückstellfeder (3) an der Außenkontur des Aktors (2) angeordnet ist. Linear actuator ( 1 ) for generating a linear movement with a linear motion generating actuator ( 2 ), which has a substantially cylindrical outer contour, and with at least one return spring ( 3 ) for resetting the linear movement of the actuator ( 2 ), characterized in that the at least one return spring ( 3 ) on the outer contour of the actuator ( 2 ) is arranged. Linearstellvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, mit mehreren Rückstellfedern (3), welche gleichmäßig verteilt an der Außenkontur des Aktors (2) angeordnet sind. Linear actuator ( 1 ) according to claim 1, having a plurality of return springs ( 3 ), which evenly distributed on the outer contour of the actuator ( 2 ) are arranged. Linearstellvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei die Rückstellfedern (3) auf einem gemeinsamen Umfangskreis des Aktors (2) angeordnetes sind. Linear actuator ( 1 ) according to claim 2, wherein the return springs ( 3 ) on a common circumferential circle of the actuator ( 2 ) are arranged. Linearstellvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2 oder 3, wobei genau drei Rückstellfedern (3) vorgesehen sind, welche um im Wesentlichen 120 Grad voneinander beabstandet auf dem Umfang des Aktors (2) angeordnet sind. Linear actuator ( 1 ) according to claim 1 or 2 or 3, wherein exactly three return springs ( 3 ) which are spaced apart by substantially 120 degrees on the circumference of the actuator ( 2 ) are arranged. Linearstellvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Rückstellfeder (3) als Spiralfeder, insbesondere als Runddrahtfeder, ausgeführt ist. Linear actuator ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the at least one return spring ( 3 ) is designed as a spiral spring, in particular as a round wire spring. Linearstellvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer stirnseitigen Frontplatte (4) und einer gegenüberliegenden stirnseitigen Rückplatte (5), wobei die zumindest eine Rückstellfeder (3) zwischen der Frontplatte (4) und der Rückplatte (5) angeordnet ist. Linear actuator ( 1 ) according to one of the preceding claims, with a frontal faceplate ( 4 ) and an opposite end-side back plate ( 5 ), wherein the at least one return spring ( 3 ) between the front panel ( 4 ) and the back plate ( 5 ) is arranged. Linearstellvorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, wobei die Frontplatte (4) und die Rückplatte (5) jeweils eine Ausformung (7) radial nach außen aufweist und die zumindest eine Rückstellfeder (3) zwischen der Ausformung (7) der Frontplatte (4) und der Ausformung (7) der Rückplatte (5) angeordnet ist. Linear actuator ( 1 ) according to claim 6, wherein the front panel ( 4 ) and the back plate ( 5 ) each have a shape ( 7 ) has radially outward and the at least one return spring ( 3 ) between the molding ( 7 ) of the front panel ( 4 ) and the shaping ( 7 ) of the back plate ( 5 ) is arranged. Linearstellvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Außenkontur zur Anordnung des Aktors (2) koaxial auf einer Welle (6). Linear actuator ( 1 ) according to one of the preceding claims, with a substantially hollow cylindrical outer contour for the arrangement of the actuator ( 2 ) coaxial on a shaft ( 6 ). Linearstellvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktor (2) als elektromagnetischer Aktor (2) ausgebildet ist. Linear actuator ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the actuator ( 2 ) as electromagnetic actuator ( 2 ) is trained. Getriebeschaltelement mit einer Linearstellvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. Gear shift element with a linear actuator ( 1 ) according to one of the preceding claims.
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