DE102014215725A1

DE102014215725A1 - Betätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102014215725A1
Application number: DE102014215725.0A
Authority: DE
Inventors: Lars Schumann; Lászlo Mán; Peter Greb
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2015-03-26
Also published as: CN105518353A; CN105518353B; WO2015043585A1; US20160230888A1; DE112014004399A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung insbesondere zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zumindest einer Kupplung, mit zumindest einem zylindrischen Steuerelement, auf welchem zumindest ein erstes Ringelement zur Kupplungssteuerung, ein zweites Ringelement als Antriebselement, ein drittes Ringelement zur Schaltungssteuerung und ein viertes Ringelement zur Schaltbetätigung verdrehbar angeordnet sind, wobei das erste Ringelement mit einer Kupplung zur Kupplungsbetätigung bei Verdrehung des ersten Ringelements verbunden ist, das zweite Ringelement mit einem Antrieb zur gesteuerten angetriebenen Verdrehung des zweiten Ringelements verbunden ist, das dritte Ringelement mit Betätigungsmitteln versehen ist, welche mit korrespondierenden Betätigungsmitteln des ersten, zweiten und vierten Ringelements zusammenwirken und das vierte Ringelement mit Schaltelementen eines Getriebes zum Schalten einer Getriebeübersetzung verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung insbesondere zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen einer Kupplung. Auch betrifft die Erfindung ein Getriebe mit zumindest einer solchen Betätigungsvorrichtung.
Betätigungsvorrichtungen für Getriebe oder Kupplungen sind im Stand der Technik vielfältig bekannt.
Die DE 196 55 083 B4 offenbart eine Betätigungsvorrichtung eines Getriebes mit einer in das Getriebegehäuse integrierten Schaltwalze. Der Kupplungsbetätigungsaktuator ist davon separat ausgebildet.
Die WO 97/02963 offenbart eine Betätigungsvorrichtung für Getriebe und Kupplung, bei welcher Getriebebetätigung und Kupplungsbetätigung mittels getrennt voneinander ausgebildeter Aktuatoren vorgenommen wird.
Die WO 02/066870 A1 offenbart eine Getriebebetätigung, bei welcher eine Übersetzungsstufe automatisiert ausgelegt wird, wenn eine andere Übersetzungsstufe eingelegt wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung und eine Getriebe zu schaffen, welche einfach und kostengünstig ausgebildet ist.
Die Aufgabe der Erfindung zu der Betätigungsvorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung insbesondere zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zumindest einer Kupplung, mit zumindest einem zylindrischen Steuerelement, auf welchem zumindest ein erstes Ringelement zur Kupplungssteuerung, ein zweites Ringelement als Antriebselement, ein drittes Ringelement zur Schaltungssteuerung und ein viertes Ringelement zur Schaltbetätigung verdrehbar angeordnet sind, wobei das erste Ringelement mit einer Kupplung zur Kupplungsbetätigung bei Verdrehung des ersten Ringelements verbunden ist, das zweite Ringelement mit einem Antrieb zur gesteuerten angetriebenen Verdrehung des zweiten Ringelements verbunden ist, das dritte Ringelement mit Betätigungsmitteln versehen ist, welche mit korrespondierenden Betätigungsmitteln des ersten, zweiten und vierten Ringelements zusammenwirken und das vierte Ringelement mit Schaltelementen eines Getriebes zum Schalten einer Getriebeübersetzung verbunden ist. Durch Verdrehen des zweiten Ringelements kann das erste Ringelement und/oder das dritte Ringelement verdreht werden. Durch Verdrehen des ersten Ringelements kann die Kupplung betätigt werden. Durch Verdrehen des dritten Ringelements kann das vierte Ringelement betätigt werden, wodurch das Getriebe zum Auswählen eines Übersetzungsverhältnisses und zum Ein- oder Auslegen eines Übersetzungsverhältnisses betätigt wird.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das zylindrische Steuerelement zumindest einen vorspringenden Nocken aufweist, welcher als Verdrehanschlag des ersten Ringelements dient, wobei das erste Ringelement zumindest eine Anlagefläche aufweist, welche sich in einer definierten Stellung des ersten Ringelements relativ zum Steuerelement gegen den Nocken abstützt.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn das zylindrische Steuerelement ein feststehendes Element ist, welches beispielsweise mit dem Getriebegehäuse fest verbunden und nicht verdrehbar angeordnet ist. Auf diesem zylindrischen Steuerelement sind die angeordneten Ringelemente verdrehbar aufgenommen, wobei einzelne Ringelemente nur über einen begrenzten Verdrehwinkel verdrehbar sind und andere Ringelemente in einer oder in beiden Drehrichtungen drehbar sind, wie insbesondere um 360° oder um mehr als 360° verdrehbar sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ringelemente in axialer Richtung des Steuerelements betrachtet nebeneinander angeordnet sind.
Auch ist es zweckmäßig, wenn das zweite Ringelement Mittel aufweist, welche mit Antriebsmitteln eines Antriebs in Verbindung stehen, um das zweite Ringelement in eine erste oder in eine zweite Drehrichtung anzutreiben.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittel eine umlaufende Verzahnung sind oder umfassen, welche von einem Zahnrad des Antriebs gekämmt wird. So kann das zweite Ringelement in einer einfachen Weise zur Drehung in der einen oder in der anderen Drehrichtung angetrieben werden.
Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das zweite Ringelement Aussparungen aufweist, durch welche Betätigungsmittel des dritten Ringelements in axialer Richtung hindurchgreifen. Dabei kann das dritte Ringelement das erste Ringelement antreiben, wenn die Betätigungsmittel die Aussparung durchgreifen und aus ihr herausragen und in einem anderen Betriebsfall auch nicht antreiben, wenn sie nicht aus der Aussparung ragen.
Auch ist es zweckmäßig, wenn das dritte Ringelement erste Betätigungsmittel aufweist, welche sich in axialer Richtung hin zum zweiten Ringelement erstrecken und das dritte Ringelement zweite Betätigungsmittel aufweist, welche sich in axialer Richtung hin zum vierten Ringelement erstrecken.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die ersten Betätigungsmittel des dritten Ringelements durch die Aussparungen des zweiten Ringelements hindurchgreifen. Diese dienen dann der Betätigung des ersten Ringelements.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die ersten Betätigungsmittel des dritten Ringelements eine Anlagefläche aufweist, welche mit einer Anlagefläche des ersten Ringelements zusammenwirkt. So kann das erste Ringelement durch das dritte Ringelement verlagert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anlagefläche des ersten Ringelements und die Anlagefläche des dritten Ringelements in Umfangsrichtung geneigt ausgerichtet sind.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die zweiten Betätigungsmittel des dritten Ringelements mit Anlageflächen ausgebildet sind, welche mit Anlageflächen der Betätigungsmittel des vierten Ringelements zusammenwirken. Dadurch kann das dritte Ringelement mit dem vierten Ringelement zusammenwirken, um dieses zu verlagern.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die zweiten Betätigungsmittel des dritten Ringelements als Nocken ausgebildet sind, die in axialer Richtung vorstehen und die Betätigungsmittel des vierten Ringelements Aussparungen sind, in welche die Betätigungsmittel des dritten Ringelements eingreifen.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn das zylindrische Steuerelement und das dritte Ringelement Rampenelemente aufweisen, die in einer vordefinierten Relativposition des Steuerelements und des dritten Ringelements miteinander zusammenwirken. Dabei wird das dritte Ringelement mittels der Rampenelemente angehoben, so dass die Betätigungsmittel des dritten Ringelements aus den Aussparungen des vierten Ringelements ausspuren.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das vierte Ringelement ein Walzenelement ist, welches zumindest eine Führungsbahn oder Führungsbahnen an seinem Außenumfang und/oder einer Stirnfläche angeordnet aufweist. So kann das vierte Ringelement als Schaltwalze ausgebildet sein, bei welcher Schaltmittel des Getriebes in die Führungsbahnen eingreifen, um bei Veränderung der Kontur der Führungsbahn eine Betätigung eines Betätigungselements des Getriebes zu verursachen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem zweiten Ringelement und dem dritten Ringelement ein Kraftspeicher angeordnet ist, welcher die beiden Ringelemente mit Vorspannung voneinander weg beaufschlagt.
Die Aufgabe der Erfindung zu dem Getriebe wird mit den Merkmalen von Anspruch 15 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Vielzahl von Übersetzungsstufen und mit zumindest einer Kupplung, gekennzeichnet durch zumindest eine Betätigungsvorrichtung.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn zwei Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sind zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zweier Kupplungen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
Dabei zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Betätigungsvorrichtung,
2 eine schematische Ansicht eines Schnitts der Betätigungsvorrichtung,
3 eine schematische Teilansicht der Betätigungsvorrichtung,
4 eine schematische Ansicht der Betätigungsvorrichtung in einer ersten Betriebsstellung,
5 eine schematische Ansicht der Betätigungsvorrichtung in einer zweiten Betriebsstellung,
6 eine schematische Ansicht eines zylindrischen Steuerelements,
7 eine schematische Ansicht des ersten Ringelements,
8 eine schematische Ansicht des vierten Ringelements,
9 eine schematische Ansicht des dritten Ringelements,
10 eine schematische Ansicht des zweiten Ringelements,
11 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung,
12 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung,
13 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung,
14 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung,
15 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung,
16 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung,
17 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung,
18 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung,
19 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung,
20 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung, und
21 eine Darstellung eines translatorischen Modells zur Erläuterung der Erfindung
Die 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung, im Schnitt und in einer perspektivischen Teilansicht. Die Betätigungsvorrichtung 1 weist ein zylindrisches Steuerelement 2 auf, welches einen ersten zylindrischen Bereich 3 und einen davon radial außen abstehenden zweiten zylindrischen Bereich 4 aufweist. Das zylindrische Steuerelement 2 nimmt Ringelemente 5, 6, 7, 8 verdrehbaren seinem Außenumfang auf. Dabei ist das erste Ringelement 5, das zweite Ringelement 6 und das vierte Ringelement 8 axial fest und verdrehbar positioniert und mittels Lagern 9 drehbar mit dem zylindrischen Steuerelement 2 verbunden. Das dritte Ringelement 7 ist axial verlagerbar und verdrehbar zum zylindrischen Steuerelement 2 angeordnet.
Wie in 1 erkennbar ist, weißt das erste Ringelement 5 ein Betätigungsmittel 10 mit einer Anlagefläche 11 auf, die mit einem vorspringenden Nocken 12 des zylindrischen Steuerelements 2 zusammenwirken kann, um eine relative Verdrehung des ersten Ringelements 5 relativ zu dem Steuerelement 2 zu begrenzen. Gerät die Anlagefläche 11 in Anlage an den Nocken 12, so ist das erste Ringelement 5 in Umfangsrichtung festgelegt. Allerdings kann das erste Ringelement 5 aus dieser Position in 1 durch eine Drehung nach rechts verdreht werden.
Das erste Ringelement 5 dient der Betätigung einer Kupplung und ist somit mit einem Kupplungsbetätigungselement zur Kupplungssteuerung verbunden, was schematisch durch die Verbindung 13 hin zur Kupplung 14 angedeutet ist.
Das zweite Ringelement 6 dient als Antriebselement, welches mit einem Antrieb 15 antriebsverbunden ist. Mittels des Antriebs 15 kann das zweite Ringelement 6 in eine erste Drehrichtung oder in die entgegengesetzte zweite Drehrichtung angetrieben werden. Hierzu weist das zweite Ringelement 6 bevorzugt Mittel 16 auf, welche mit Antriebsmitteln 17 des Antriebs 15 in Antriebsverbindung stehen, um das zweite Ringelement 6 in die erste oder in die zweite Drehrichtung anzutreiben. Das Mittel 16 kann dabei ein Zahnrad oder eine Verzahnung sein, welcher von einer Verzahnung des Antriebs 15 gekämmt wird. Über den Antrieb 15 kann entsprechend das zweite Ringelement 6 verdreht werden, um das erste Ringelement 5 und/oder das vierte Ringelement 8 anzutreiben.
Zum Antrieb des ersten Ringelements 5 oder des vierten Ringelements 8 ist das dritte Ringelement 7 vorgesehen, welches benachbart zu dem zweiten Ringelement 6 angeordnet ist und mit Betätigungsmitteln 18, 19 versehen ist, welche mit dem ersten Ringelement 5 oder mit dem vierten Ringelement 8 zusammenwirken. Das zweite Ringelement 6 weist Aussparungen 20 auf, welche die ersten Betätigungsmittel 18 des dritten Ringelements 6 aufnehmen. Dabei sind die Betätigungsmittel 18 derart ausgebildet, dass sie jeweils durch die Aussparung 20 in axialer Richtung hindurch greifen können.
Die ersten Betätigungsmittel 18 weisen einen ersten Bereich auf, der in der Seitenansicht im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und einen zweiten Bereich, der als Endbereich ausgebildet ist, welcher an einer Flanke abgeschrägt ist, um mit der Anlagefläche 11 des Betätigungsmittels 10 des ersten Ringelements 5 zusammen wirken zu können. Ragt das Betätigungsmittel 18 durch die Aussparung 20 hindurch und aus der Aussparung 20 heraus, so kann bei Verdrehung des zweiten Ringelements 6 das Betätigungsmittel 18 in Anlage an die Anlagefläche 11 gelangen und bei weiterer Verdrehung kann das erste Ringelement 5 dadurch verdreht werden. Wird nach einer Verdrehung des ersten Ringelements 5 nach rechts, das zweite Ringelement 6 wieder nach links verdreht, so folgt das erste Ringelement 5 dieser Verdrehung, da das erste Ringelement 5 mit der Kupplung 14 verbunden ist und aufgrund der Vorspannung der Kupplung eine Kraftbeaufschlagung auf das erste Ringelement 5 in indirekter Art erfolgt, so dass im unbetätigten Zustand das erste Ringelement 5 mit seiner Anlagefläche 11 gegen den Nocken 12 in Anlage gerät.
Ist das dritte Ringelement 7 in axialer Richtung verlagert, so dass das Betätigungsmittel 8 nicht aus der Aussparung 20 herausragt, so kann das zweite Ringelement 6 mit dem dritten Ringelement 7 verdreht werden, ohne dass das Betätigungsmittel 18 gegen die Anlagefläche 11 in Anlage gerät und ohne dass das erste Ringelement 5 mit verdreht wird.
Das dritte Ringelement 7 weist weiterhin Betätigungsmittel 19 auf, die in axialer Richtung vorstehen und die in entgegengesetzter Richtung zu den Betätigungsmitteln 18 von dem dritten Ringelement 7 vorstehen. Diese Betätigungsmittel 19 können in Aussparungen 21 als Betätigungsmittel des vierten Ringelements 8 eingreifen, um das vierte Ringelement 8 bei Eingriff des Betätigungsmittels 19 in die Aussparung 21 in der jeweiligen Drehrichtung verlagern zu können. Dazu sind die Betätigungsmittel 19 trapezförmig ausgestaltet mit gegenüberliegenden schräg angeordneten Anlageflächen, die ihrerseits an Anlageflächen, die abgeschrägt sind, in Anlage geraten, die den Aussparungen 21 zugeordnet sind.
Die 4 und 5 zeigen die Betätigungsvorrichtung 1 in verschiedenen Betriebsstellungen. In 4, welche im Wesentlichen der 1 entspricht, ist das dritte Ringelement 7 derart benachbart zum zweiten Ringelement 6 angeordnet, dass das Betätigungsmittel 18 durch die Aussparung 20 ragt und auch aus der Aussparung 20 herausragt, um mit der Anlagefläche 11 des ersten Ringelements 5 in Kontakt treten zu können. Gleichzeitig ist das Betätigungsmittel 19 außerhalb der Aussparungen 21 des Betätigungsmittels des vierten Ringelements 8.
In 5 ist das dritte Ringelement 7 in axialer Richtung auf das vierte Ringelement 8 hin verlagert, so dass zwischen dem zweiten Ringelement 6 und dem dritten Ringelement 7 ein Abstand vorliegt. Dieser Abstand bewirkt, dass das Betätigungsmittel 18 nur in die Aussparung 20 eingreift, aber nicht aus der Aussparung 20 herausragt. Dadurch kann die Anlagefläche 11 des ersten Ringelements 5 nicht beaufschlagt werden und das Betätigungsmittel 18 kann durch Verdrehung des Ringelements 6 an der Anlagefläche 11 vorbeigeführt werden. Gleichzeitig ist bei dieser Anordnung des dritten Ringelements 7 das Betätigungsmittel 19 in die Aussparung 21 eingeführt, so dass durch Verdrehung des zweiten Ringelements 6 das dritte Ringelement 7 und damit auch das vierte Ringelement 8 verdrehbar angeordnet ist.
Zwischen dem zweiten Ringelement 6 und dem dritten Ringelement 7 ist ein Kraftspeicher 22 vorgesehen, welcher die beiden Ringelemente 6, 7 relativ zu einander beaufschlagt, so dass das dritte Ringelement 7 von dem zweiten Ringelement 6 weg beaufschlagt und in Richtung auf das vierte Ringelement 8 hin beaufschlagt wird.
6 zeigt das zylindrische Steuerelement 2 mit einem ersten zylindrischen Bereich 3 und einem zweiten zylindrischen Bereich 4. Der erste zylindrische Bereich 3 geht mit einem Absatz 23 in den zweiten zylindrischen Bereich 4 über. An der Zylindermantelfläche 24 des ersten zylindrischen Bereichs 3 ist ein Nocken 12 angeordnet, welcher als Anschlag für die Anlagefläche 11 des ersten Ringelements 5 dient. Bevorzugt sind zwei Nocken 12 vorgesehen, die sich um 180° gegenüberliegend auf der Mantelfläche 24 des ersten zylindrischen Bereichs anordnen. Der Absatz 23 ist im Wesentlichen rechtwinklig ausgebildet, wobei im Bereich des Absatzes 23 Rampenflächen 34 vorgesehen sind, die eine Erhöhung 25 an Teilbereichen des Umfangs des Absatzes 23 bewirken. Dabei sind vorteilhaft 2 gegenüberliegende Rampenflächen 34 vorgesehen, die mit einem Plateau 26 verbunden sind. Die 7 zeigt das erste Ringelement 5 mit den als Betätigungsmittel 27 ausgebildeten Vorsprüngen, die in axialer Richtung von dem Ringelement 5 vorstehen. Seitliche Flanken bilden die Anlageflächen 11 zur Anlage an einer Flanke des Nockens 12 bzw. an einer Flanke des Betätigungsmittels 18 des dritten Ringelements 7. Die 8 zeigt das vierte Ringelement 8 mit im Wesentlichen trapezförmigen Aussparungen 21, welche Seitenflanken 28 aufweisen, welche der Anlage von Flanken der Betätigungsmittel 19 des dritten Ringelements 7 dienen. Die ringförmige Oberseite 29 ist durch die Aussparungen 21 unterbrochen, wobei die Oberseite 29 keine gleichmäßige Höhe aufweist, sondern auf einer Seite der Aussparungen 21 die Oberseite ansteigend ausgebildet ist und dadurch eine Erhöhung 30 ausgebildet wird. Diese Erhöhung 30 bewirkt, dass bei einer Berührung des Betätigungsmittels 19 auf der Oberseite und einem Verschieben des Betätigungsmittels 19 nach links eine Seitenflanke des Betätigungsmittels 19 an der Seitenflanke 28 im Bereich der Erhöhung 30 in Anlage kommt und ein weiteres Verdrehen auf der Oberfläche der Oberseite 29 verhindert wird, so dass das Betätigungsmittel 19 in die Aussparung 21 einspurt.
Die 9 zeigt das dritte Ringelement 7 mit den Betätigungsmitteln 18, welche in axialer Richtung nach oben abstehen. Dabei weist das Betätigungsmittel 18 gerade Seitenflanken 31 und abgeschrägte Seitenflanke 32 auf. Die abgeschrägten Seitenflanken 32 dienen der Anlage an den Anlageflächen 11 des ersten Ringelements 5 und die geraden Seitenflanken 31 dienen der Anlage an den Aussparungen 20 des zweiten Ringelements 6. Die Betätigungsmittel 19 ragen von dem dritten Ringelement 7 in entgegengesetzter Richtung zu den Betätigungsmitteln 18 in axialer Richtung fort, wobei die Betätigungsmittel 19 trapezartig mit Seitenflanken 33 ausgebildet sind. Die Seitenflanken 33 dienen als Anlageflächen, mittels welchen die Betätigungsmittel 19 gegen die Seitenflanken der Aussparungen 21 des vierten Ringelements 8 in Anlage geraten können, um eine Kraftübertragung zwischen den dritten Ringelement 7 und dem vierten Ringelement 8 zu bewirken.
Weiterhin sind Rampenflächen 35 radial innerhalb der Betätigungsmittel 19 vorgesehen. Diese Rampenflächen 35 geraten bei Verdrehung des dritten Ringelements 7 relativ zu dem zylindrischen Steuerelement 2 in Anlage gegen die Rampenflächen 34, so dass bei der Berührung der Rampenflächen 34, 35 das dritte Ringelement sich relativ zu dem Steuerelement 2 anhebt und die Betätigungsmittel 19 aus den Aussparungen 21 des vierten Ringelements ausspuren.
Die 10 zeigt das zweite Ringelement 6 als Ringelement mit nach außen offenen Aussparungen 20, in welche die Betätigungsmittel 18 des dritten Ringelements 7 eingreifen können.
Die 11 bis 15 erläutern die Funktionsweise der Betätigungsvorrichtung 1 in einem translatorischen Ersatzmodel. Dabei ist ein angetriebenes Schaltelement als Schaltring 50 dargestellt, welches in lateraler Richtung verlagerbar ist. Die laterale Verlagerung entspricht der Verdrehung des Bauteils. Mit 51 ist die Schaltwalze und mit 52 der Ausspurnocken des zylindrischen Steuerelements 2 dargestellt. Dabei ist die Schaltwalze 51 als das vierte Ringelement 8 dargestellt und der Ausspurnocken die Rampenfläche 34 bzw. die Erhöhung 25 des zylindrischen Steuerelements 2. Fährt das Steuerelement 50 gegen eine Anlagefläche des Kupplungsbetätigungselements 53, welches als erstes Ringelement 5 ausgebildet ist, so kann die Kupplung durch Verschieben des Kupplungsbetätigungselements 53 betätigt werden. Liegt keine Kupplungsbetätigung vor, so steht das Kupplungsbetätigungselement am Anschlag 54 an. Fährt das Steuerelement 50 in eine Aussparung 55 der Schaltwalze, so kann bei weiterer Verdrehung bzw. Verlagerung des Steuerelements 2 die Schaltwalze 51 verlagert bzw. verdreht werden. Verfährt die Schaltwalze 51 relativ zum Ausspurnocken 52, so wird das Steuerelement 50 wieder aus der Aussparung 55 ausgeführt.
In der 11 wird dargestellt, dass das Steuerelement außerhalb der Aussparung 55 der Schaltwalze 51 angeordnet ist, wobei die Kupplung dabei auch unbetätigt ist. In 12 ist das Steuerelement 50 gegen eine Anlagefläche des Kupplungsbetätigungselements 53 verfahren, so dass bei einem weiteren Verfahren das Kupplungsbetätigungselement 53 verlagert ist, so dass die Kupplung betätigt ist.
In 13 ist das Steuerelement 50 bei unbetätigter Kupplung, also das Kupplungsbetätigungselement steht am Anschlag 54, in die Aussparung 55 eingefahren, so dass bei weiterem Verlagern des Steuerelements 50 nach rechts oder nach links ein Schalten einer ersten Übersetzung oder ein Schalten in einer zweiten Übersetzung erfolgen kann.
In 14 ist gezeigt, dass das Steuerelement nach Ausspuren über den Ausspurnocken 52 wieder aus der Aussparung 55 ausgefahren ist, so dass anschließend ein Aktivieren der Kupplung oder ein Schalten durch ein Einfahren in eine weitere Aussparung möglich ist.
Die 15 zeigt, wie das Steuerelement 50 in Richtung auf die Aussparung 55 ausgehend von einer anderen Position verfahren ist, wobei die Kupplung unbetätigt ist.
16 zeigt das Betätigungsmittel 19 des dritten Ringelements 7 bei einem Einspurvorgang in eine Aussparung 21 des vierten Ringelements 8. Dabei ist die Schaltwalze mit 51 bezeichnet, der Ausspurnocken mit 52 und das Kupplungsbetätigungselement mit Anschlag mit 53 bzw. 54. Das Betätigungsmittel 19 des dritten Ringelements 7 ist über den Kraftspeicher 56 federbeaufschlagt und in Richtung auf die Schaltwalze bzw. das vierte Ringelement 8 beaufschlagt. Das Betätigungsmittel 19 ist gegen den Ausspurnocken angelegt, so dass ein weiteres Verdrehen des Betätigungsmittels 19 zum Kupplungsbetätigung oder zum Einspuren in die Aussparung 21 führt.
Die 17 zeigt das Anfahren des Betätigungsmittels 19 in die Aussparung 21 zum Einspuren in die Aussparung. Die 18 zeigt, dass das Betätigungsmittel 19 oberhalb der Aussparung 21 angefahren ist und gegen eine Flanke 57 der Aussparung 21 angefahren ist. Bei weiterer Verlagerung des Betätigungsmittels 19 nach links gemäß 19 fährt das Betätigungsmittel 19 entlang der Flanke 58 der Aussparung 21 in die Aussparung 21 hinein. Bei Verlagerung des Betätigungsmittels 19 gemäß 20 nach links wird eine erste Getriebeübersetzung geschaltet oder bei Verlagerung des Betätigungsmittels 19 nach rechts gemäß 21 kann eine zweite Getriebeübersetzung geschaltet werden.
Bezugszeichenliste

1: Betätigungsvorrichtung
2: Steuerelement
3: erster zylindrischer Bereich
4: zweiter zylindrischer Bereich
5: erstes Ringelement
6: zweites Ringelement
7: drittes Ringelement
8: viertes Ringelement
9: Lager
10: Betätigungsmittel
11: Anlagefläche
12: Nocken
13: Verbindung
14: Kupplung
15: Antrieb
16: Mittel
17: Antriebsmittel
18: Betätigungsmittel
19: Betätigungsmittel
20: Aussparung
21: Aussparung
22: Kraftspeicher
23: Absatz
24: Zylindermantelfläche
25: Erhöhung
26: Plateau
27: Betätigungsmittel
28: Seitenflanke
29: Oberseite
30: Erhöhung
31: Seitenflanke
32: Seitenflanke
33: Seitenflanke
34: Rampenfläche
35: Rampenfläche
50: Steuerelement
51: Schaltwalze
52: Ausspurnocken
53: Kupplungsbetätigungselement
54: Anschlag
55: Aussparung
56: Kraftspeicher
57: Flanke
58: Flanke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19655083 B4 [0003]
WO 97/02963 [0004]
WO 02/066870 A1 [0005]

Claims

Betätigungsvorrichtung (1) insbesondere zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zumindest einer Kupplung, mit zumindest einem zylindrischen Steuerelement (2), auf welchem zumindest ein erstes Ringelement (5) zur Kupplungssteuerung, ein zweites Ringelement (6) als Antriebselement, ein drittes Ringelement (7) zur Schaltungssteuerung und ein viertes Ringelement (8) zur Schaltbetätigung verdrehbar angeordnet sind, wobei das erste Ringelement (5) mit einer Kupplung zur Kupplungsbetätigung bei Verdrehung des ersten Ringelements (5) verbunden ist, das zweite Ringelement (6) mit einem Antrieb zur gesteuerten angetriebenen Verdrehung des zweiten Ringelements (6) verbunden ist, das dritte Ringelement (7) mit Betätigungsmitteln (18, 19) versehen ist, welche mit korrespondierenden Betätigungsmitteln des ersten, zweiten und vierten Ringelements (5, 6, 8) zusammenwirken und das vierte Ringelement (8) mit Schaltelementen eines Getriebes zum Schalten einer Getriebeübersetzung verbunden ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Steuerelement (2) zumindest einen vorspringenden Nocken aufweist, welcher als Verdrehanschlag des ersten Ringelements dient, wobei das erste Ringelement zumindest eine Anlagefläche aufweist, welche sich in einer definierten Stellung des ersten Ringelements relativ zum Steuerelement gegen den Nocken abstützt.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ringelement Mittel (6) aufweist, welche mit Antriebsmitteln eines Antriebs in Verbindung stehen, um das zweite Ringelement (6) in eine erste oder in eine zweite Drehrichtung anzutreiben.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine umlaufende Verzahnung sind, welche von einem Zahnrad des Antriebs gekämmt wird.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ringelement (6) Aussparungen aufweist, durch welche Betätigungsmittel des dritten Ringelements in axialer Richtung hindurchgreifen.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Ringelement (7) erste Betätigungsmittel aufweist, welche sich in axialer Richtung hin zum zweiten Ringelement (6) erstrecken und das dritte Ringelement (7) zweite Betätigungsmittel aufweist, welche sich in axialer Richtung hin zum vierten Ringelement (8) erstrecken.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Betätigungsmittel (18) des dritten Ringelements (7) durch die Aussparungen (20) des zweiten Ringelements (6) hindurchgreifen.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Betätigungsmittel (18) des dritten Ringelements (7) eine Anlagefläche aufweist, welche mit einer Anlagefläche des ersten Ringelements (5) zusammenwirkt.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche des ersten Ringelements (5) und die Anlagefläche des dritten Ringelements (7) in Umfangsrichtung geneigt ausgerichtet sind.
Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Betätigungsmittel (19) des dritten Ringelements (7) mit Anlageflächen ausgebildet sind, welche mit Anlageflächen der Betätigungsmittel des vierten Ringelements (8) zusammenwirken.
Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Betätigungsmittel (19) des dritten Ringelements (7) als Nocken ausgebildet sind, die in axialer Richtung vorstehen und die Betätigungsmittel des vierten Ringelements (8) Aussparungen sind, in welche die Betätigungsmittel des dritten Ringelements (7) eingreifen.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zylindrische Steuerelement (2) und das vierte Ringelement (8) Rampenelemente aufweist, die in einer vordefinierten Relativposition des Steuerelements und des vierten Ringelements miteinander zusammenwirken.
Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Ringelement (8) ein Walzenelement ist, welches zumindest eine Führungsbahn oder Führungsbahnen an seinem Außenumfang und/oder einer Stirnfläche angeordnet aufweist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Ringelement (6) und dem dritten Ringelement (7) ein Kraftspeicher angeordnet ist, welcher die beiden Ringelemente (6, 7) mit Vorspannung voneinander weg beaufschlagt.
Getriebe mit einer Vielzahl von Übersetzungsstufen und mit zumindest einer Kupplung, gekennzeichnet durch zumindest eine Betätigungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14.
Getriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Betätigungsvorrichtungen (1) vorgesehen sind zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zweier Kupplungen.
Getriebe nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist.