DE102015224101A1 - Actuator and actuator for an automatic transmission and use of a drive module for such an actuator unit - Google Patents

Actuator and actuator for an automatic transmission and use of a drive module for such an actuator unit Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit (2) für ein Automatikgetriebe, wobei die Betätigungseinheit (2) eine mechanische Kinematik (13, 14, 15, 16, 17, 18) zum Verstellen einer Betätigungseinrichtung für das Automatikgetriebe aufweist, wobei die Kinematik (13, 14, 15, 16, 17, 18) so ausgebildet und eingerichtet ist, dass in einem ersten Verstellwegbereich s1 eine erste Betätigungskraft F1 und eine erste Betätigungsgeschwindigkeit v1 auf die Betätigungseinrichtung wirken, und in einem zweiten, nachfolgenden Verstellwegbereich s2 eine zweite Betätigungskraft F2 und eine zweite Betätigungsgeschwindigkeit v2 auf die Betätigungseinrichtung wirken, wobei die erste Betätigungskraft F1 größer ist als die zweite Betätigungskraft F2 und die erste Betätigungsgeschwindigkeit v1 kleiner ist als die zweite Betätigungsgeschwindigkeit v2. Sie betrifft des Weiteren einen Aktor für ein Automatikgetriebe mit einer solchen Betätigungseinheit (2) und einem Antrieb (10, 11) für die Betätigungseinheit (2), wobei der Antrieb (10, 11) vorzugsweise als Linearaktor, insbesondere als Spindeltrieb oder als Linearkolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist. Sie betrifft schließlich eine Verwendung eines Antriebsmoduls (3) mit einem Linearaktor zum Antrieb einer solchen Betätigungseinheit (2).The invention relates to an actuating unit (2) for an automatic transmission, wherein the actuating unit (2) has a mechanical kinematics (13, 14, 15, 16, 17, 18) for adjusting an actuating device for the automatic transmission, wherein the kinematics (13, 14 , 15, 16, 17, 18) is designed and set up such that in a first adjustment range s1 a first actuating force F1 and a first actuating speed v1 act on the actuating device, and in a second, subsequent adjusting range s2 a second actuating force F2 and a second Actuate speed v2 act on the actuator, wherein the first operating force F1 is greater than the second operating force F2 and the first operating speed v1 is smaller than the second operating speed v2. It further relates to an actuator for an automatic transmission with such an actuating unit (2) and a drive (10, 11) for the actuating unit (2), wherein the drive (10, 11) preferably as a linear actuator, in particular as a spindle drive or linear piston Cylinder unit is formed. It finally relates to a use of a drive module (3) with a linear actuator for driving such an actuating unit (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit für ein Automatikgetriebe, wobei die Betätigungseinheit eine mechanische Kinematik zum Verstellen einer Betätigungseinrichtung für das Automatikgetriebe aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Aktor für ein Automatikgetriebe mit einer solchen Betätigungseinheit sowie eine Verwendung eines Antriebsmoduls zum Antrieb einer solchen Betätigungseinheit. The invention relates to an actuating unit for an automatic transmission, wherein the actuating unit has a mechanical kinematics for adjusting an actuating device for the automatic transmission. The invention further relates to an actuator for an automatic transmission with such an actuating unit and to a use of a drive module for driving such an actuating unit.

Aus dem Stand der Technik sind Betätigungsaktoren bekannt, die über ihren Betätigungsbereich eine Betätigungskraft als Ausgangsgröße mit konstanter Kraftkennlinie aufweisen. Das bedeutet, dass die mittels eines solchen Betätigungsaktors zum Schalten eines Getriebes ausgeübte Betätigungskraft unabhängig vom jeweiligen Verstellweg ist und das Getriebe stets mit einer Betätigungskraft von konstanter und jeweils gleicher Höhe betätigt wird. Dies ist aus dem nachfolgend aufgeführten Gründen mit Nachteilen verbunden. Actuating actuators are known from the prior art, which have an actuating force as their output variable with constant force characteristic curve over their operating range. This means that the actuation force exerted by means of such an actuating actuator for shifting a transmission is independent of the respective adjustment path and the transmission is always actuated with an actuating force of constant and in each case the same height. This is associated with disadvantages for the reasons listed below.

Ein Aktor für ein Automatikgetriebe muss dessen Schaltstellungen oder Getriebezustände P (park/Parksperre), R (reverse/Rückwärtsgang), N (neutral/Leerlauf) und D (drive/Fahrprogramm) sowie ggf. weitere Fahrstufen wie z.B. S für Sportprogramme etc. abdecken und in der jeweils gewünschten Art und Weise schalten können. Einerseits liegt das zum Auslegen der Parksperre P erforderliche Niveau der Betätigungskraft üblicherweise deutlich über dem zum Ein- und Auslegen der Fahrstufen (Zustände oder Gänge) R, N und D sowie ggf. zusätzlich vorhandener Fahrstufen sowie dem zum Einlegen der Parksperre. Grund dafür ist, dass die in der Regel selbsthemmend ausgelegte Parksperre, z.B. bei in Gefälle abgestelltem Fahrzeug, unter hoher Kraft auslegbar sein muss. Andererseits ist für den Übergang von P nach D aus Komfortgründen eine maximal erlaubte Zeit gesetzt. Folge sind zum Ein- bzw. Auslegen der jeweiligen Schaltstufen unterschiedlich erforderliche Betätigungskräfte und Betätigungsgeschwindigkeiten. An actuator for an automatic transmission must have its shift positions or transmission states P (park / parking lock), R (reverse), N (neutral / idle) and D (drive) and, if necessary, other driving steps such as, for example. S for sports programs, etc. cover and switch in the desired manner. On the one hand, the level of operating force required for laying out the parking lock P is usually significantly higher than that for engaging and disengaging the driving steps (states or gears) R, N and D and, if necessary, additionally existing driving steps as well as for engaging the parking brake. The reason for this is that the normally self-locking parking lock, e.g. when parked in a downhill gradient, must be interpretable under high force. On the other hand, a maximum allowable time is set for the transition from P to D for reasons of comfort. Consequence are for engaging or disengaging the respective switching stages differently required actuating forces and operating speeds.

Bei einem bekannten Aktor mit konstanter Kraftkennlinie ist es von Nachteil, dass dieser eine hohe Leistungsfähigkeit besitzen muss, um die zum Ein- und Auslegen der Parksperre P erforderliche hohe Betätigungskraft bei gleichzeitig schnellem Schaltverhalten zur Verfügung stellen zu können. Wird der Aktor mit einer solch hohen Leistungsfähigkeit verwendet, ist zum Ein- und Auslegen der übrigen Schaltstufen R, N und D ein deutlicher Kraftüberschuss vorhanden, welcher nicht genutzt werden kann. Damit der Aktor die Dynamikanforderungen erfüllen kann, wird folglich ein großer und energetisch überdimensionierter Aktor benötigt.In a known actuator with a constant force characteristic, it is disadvantageous that it must have a high performance in order to provide the required for engaging and disengaging the parking brake P high actuation force at the same time fast switching behavior available. If the actuator is used with such a high level of performance, a clear excess of force is present for engaging and disengaging the other switching stages R, N and D, which can not be used. Thus, the actuator can meet the dynamic requirements, therefore, a large and energetically oversized actuator is needed.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungseinheit für ein Automatikgetriebe bzw. einen Aktor für ein Automatikgetriebe zur Verfügung zu stellen, die bzw. der die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und insbesondere mit möglichst geringer Antriebsleistung und geringem Gewicht und Baugröße konzipiert ist. Based on the aforementioned prior art, the object of the present invention is to provide an actuating unit for an automatic transmission or an actuator for an automatic transmission which does not have the aforementioned disadvantages and in particular with the lowest possible drive power and low weight and size is designed.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Betätigungseinheit erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kinematik der Betätigungseinheit so ausgebildet und eingerichtet ist, dass in einem ersten Verstellwegbereich, der auch als erster Betätigungsbereich bezeichnet werden kann, eine erste Betätigungskraft F1 und eine erste Betätigungsgeschwindigkeit v1 auf die Betätigungseinrichtung wirken, und in einem zweiten, nachfolgenden Verstellwegbereich, der auch als zweiter Betätigungsbereich bezeichnet werden kann, eine zweite Betätigungskraft F2 und eine zweite Betätigungsgeschwindigkeit v2 auf die Betätigungseinrichtung wirken, wobei die erste Betätigungskraft F1 größer ist als die zweite Betätigungskraft F2 und die erste Betätigungsgeschwindigkeit v1 kleiner ist als die zweite Betätigungsgeschwindigkeit v2. In diesem Zusammenhang ist unter der ersten und der zweiten Betätigungskraft insbesondere eine über den entsprechenden Verstellwegbereich gemittelte Betätigungskraft zu verstehen. This object is achieved in a generic actuator according to the invention in that the kinematics of the actuator is designed and set up that in a first Verstellwegbereich, which can also be referred to as the first operating range, a first actuating force F 1 and a first operating speed v 1 on the Actuate act, and in a second, subsequent Verstellwegbereich, which can also be referred to as a second operating range, a second actuating force F 2 and a second operating speed v 2 act on the actuator, wherein the first actuating force F 1 is greater than the second actuating force F 2nd and the first operation speed v 1 is smaller than the second operation speed v 2 . In this context, the first and the second actuating force are to be understood in particular to mean an actuating force averaged over the corresponding adjustment range.

Anders ausgedrückt wird im ersten Betätigungsbereich eine relativ hohe Betätigungskraft langsam und im zweiten Betätigungsbereich eine relativ geringe Betätigungskraft schnell aufgebracht. Da das Produkt aus Betätigungskraft und Betätigungsgeschwindigkeit proportional zur für eine Betätigung erforderlichen Leistung ist, ist die für die jeweiligen unterschiedlichen Betätigungen jeweils erforderliche Leistung bestmöglich gering. Die beim Auslegen der Parksperre zur Verfügung stehende Betätigungskraft und Betätigungsgeschwindigkeit sind derart ausgelegt, dass die dazu zur Verfügung stehende maximale Zeitdauer eingehalten werden kann. In der Folge können Ein- und Auslegen der übrigen Schaltstufen R, N und D (sowie ggf. vorhandene weitere Schaltstufen) schnell geschaltet werden, wie auch ein Einlegen der Parksperre schnell erfolgen kann. Insgesamt können die Betätigungseinheit und eine mit dieser versehener Aktor kleiner und leichter als nach dem Stand der Technik gebaut werden. In other words, a relatively high actuation force is applied slowly in the first actuation region and a relatively low actuation force is quickly applied in the second actuation region. Since the product of actuation force and actuation speed is proportional to the power required for actuation, the power required for each of the different actuations is optimally small. The available when laying out the parking brake operating force and operating speed are designed so that the available maximum time can be met. As a result, putting in and out of the other switching stages R, N and D (as well as possibly existing additional switching stages) can be switched quickly, as well as an engagement of the parking brake can be done quickly. Overall, the actuator unit and provided with this actuator can be built smaller and lighter than in the prior art.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die dieser zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch einen Aktor für ein Automatikgetriebe mit einer Betätigungseinheit nach einem der angehängten Ansprüche, insbesondere mit einer Betätigungseinheit gemäß der Offenbarung der vorliegenden Beschreibung, und einem Antrieb für die Betätigungseinheit, wobei der Antrieb vorzugsweise als Linearaktor, insbesondere als Spindeltrieb beispielsweise mit axialfester Spindelmutter und axialpositionierbarer Spindel oder als Linearkolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sein kann. According to a further aspect of the invention, the object underlying this is achieved by an actuator for an automatic transmission with an actuating unit according to one of the appended claims, in particular with an actuating unit according to the disclosure of the present description, and a drive for the actuating unit, the drive preferably as Linear actuator, in particular as a spindle drive, for example with axially fixed spindle nut and axialpositionierbarer spindle or can be designed as a linear piston-cylinder unit.

Nach einem weiteren Aspekt wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch eine Verwendung eines Antriebsmoduls mit einem Linearaktor, insbesondere mit einem elektromechanischen Linearaktor, zum Antrieb einer Betätigungseinheit nach einem der angehängten Ansprüche, insbesondere mit einer Betätigungseinheit gemäß der Offenbarung der vorliegenden Beschreibung. According to a further aspect, the object underlying the invention is achieved by using a drive module with a linear actuator, in particular with an electromechanical linear actuator, for driving an actuating unit according to one of the appended claims, in particular with an actuating unit according to the disclosure of the present description.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert. Advantageous embodiments of the invention are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kinematik so ausgebildet und eingerichtet sein, dass eine Änderung der Betätigungskraft F über den Verstellweg, insbesondere vom ersten in den zweiten Verstellwegbereich, nichtlinear ist. Auf diese Weise kann ein harmonischer Schaltvorgang bewirkt werden. In one embodiment of the invention, the kinematics can be designed and set up such that a change in the actuating force F over the adjustment path, in particular from the first to the second adjustment range, is non-linear. In this way, a harmonic switching operation can be effected.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kinematik als Spindel-Spindelmutter-Antrieb ausgebildet. Dieser weist eine Spindel und einer damit in Gewindeeingriff stehende Spindelmutter auf. Bei einer Ausführungsform ist die Spindel unmittelbar oder mittelbar, zum Beispiel über eine Betätigungseinrichtung, mit einem Automatikgetriebe verbindbar oder verbunden. Die Spindelmutter wiederum ist dann mit einem Antrieb für die Betätigungseinheit verbindbar bzw. im Falle eines Aktors verbunden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, wenn die vorstehend beschriebene Anordnung umgekehrt ausgebildet ist, also die Spindel mit einem Antrieb und die Spindelmutter mit einer Betätigungseinrichtung verbunden oder verbindbar sind. According to one embodiment of the invention, the kinematics is designed as a spindle spindle nut drive. This has a spindle and a spindle nut threadedly engaged therewith. In one embodiment, the spindle can be connected or connected directly or indirectly, for example via an actuating device, to an automatic transmission. The spindle nut in turn can then be connected to a drive for the actuating unit or connected in the case of an actuator. It is within the scope of the invention, when the arrangement described above is formed vice versa, so the spindle with a drive and the spindle nut are connected to an actuating device or connectable.

Die erfindungsgemäße Betätigungseinheit kann ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil aufweisen, das die gesamte Betätigungseinrichtung oder Teile davon sowie gegebenenfalls einen Antrieb oder Teile davon umgibt und aufnimmt. In dem Gehäuse oder Gehäuseteil sind die Spindelmutter und/oder die Spindel sowie gegebenenfalls weitere Elemente und/oder Einheiten der Betätigungseinrichtung aufgenommen und gelagert. The actuating unit according to the invention may comprise a housing or a housing part which surrounds and accommodates the entire actuating device or parts thereof and optionally a drive or parts thereof. In the housing or housing part, the spindle nut and / or the spindle and optionally further elements and / or units of the actuating device are received and stored.

Die Spindel weist ein Spindelgewinde auf, das vorzugsweise als Außengewinde ausgebildet ist. Die Spindelmutter weist ein erstes Muttergewinde und ein zweites Muttergewinde auf. Die Steigungen des ersten Mutterwindes und des zweiten Muttergewindes sind mit unterschiedlich. Man kann auch sagen, dass die Gewindesteigung des ersten Muttergewindes unterschiedlich zur Gewindesteigung des zweiten Muttergewindes ausgebildet ist. Eines der beiden Muttergewinde steht mit dem Spindelgewinde in Eingriff. The spindle has a spindle thread, which is preferably designed as an external thread. The spindle nut has a first female thread and a second female thread. The slopes of the first parent wind and the second nut thread are different. It can also be said that the thread pitch of the first nut thread is formed differently from the thread pitch of the second nut thread. One of the two female threads is engaged with the spindle thread.

Bei einer Form der Erfindung kann die Spindel in Beziehung auf das Gehäuse bzw. das Gehäuseteil axialpositionierbar und drehfest gelagert sein. Die Spindelmutter ist in dieser Hinsicht vorzugsweise schwimmend gelagert. Schwimmend gelagert in diesem Zusammenhang bedeutet, dass die Spindelmutter in Relation zum Gehäuse schwimmend gelagert ist. Man kann auch sagen, dass sie relativ zum Gehäuse drehbar wie auch axialpositionierbar ist. Die Spindelmutter ist des Weiteren zur Spindel drehbar und damit infolge des Gewindeeingriffs mit der Spindel bei einem gegenseitigen Verdrehen zueinander relativ zur Spindel in axialer Richtung relativpositioniert. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Spindel schwimmend und die Spindelmutter axialpositionierbar und drehfest gelagert sein. Die vorstehenden Anmerkungen gelten in diesem Fall entsprechend umgekehrt. In one form of the invention, the spindle may be axially positionable and rotationally fixed in relation to the housing or the housing part. The spindle nut is preferably floating in this respect. Floating in this context means that the spindle nut is floating in relation to the housing. One can also say that it is rotatable relative to the housing as well as axially. The spindle nut is further rotatable to the spindle and thus relatively positioned relative to the spindle in the axial direction due to the threaded engagement with the spindle in a mutual rotation. In another embodiment, the spindle can be floating and the spindle nut axially positionable and rotatably mounted. The above comments apply accordingly in reverse.

Die Spindelmutter kann bei einer Form der Erfindung als Doppelgewindemutter mit einem Innengewinde und einem Außengewinde ausgebildet sein. Insbesondere kann das erste Muttergewinde als Innengewinde und das zweite Muttergewinde als Außengewinde ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine in axialer Richtung besonders kompakte Ausführung der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit. In Varianten können im Rahmen der Erfindung beide Muttergewinde als Innengewinde oder als Außengewinde ausgebildet sein, zum Beispiel, wenn eine axial sehr schlanke Betätigungseinrichtung realisiert werden soll. The spindle nut may be formed in a form of the invention as a double-threaded nut with an internal thread and an external thread. In particular, the first nut thread can be formed as an internal thread and the second nut thread as an external thread. This allows a particularly compact embodiment of the actuator unit according to the invention in the axial direction. In variants, in the context of the invention, both nut threads can be formed as internal threads or as external threads, for example, if an axially very slim actuating device is to be realized.

Die Spindelmutter ist bei einer Ausführungsform der Erfindung angetrieben oder mit einem Antrieb wirkverbunden. Dies kann nach der Erfindung bewirkt werden, indem sie zum Beispiel mit einem Rotor einer einen Antrieb bildenden Stator-Rotor-Einheit in Gewindeeingriff steht. Der Rotor wirkt mit dem Stator, der axialfest und drehfest in dem Gehäuse bzw. den Gehäuseteil aufgenommen ist, zusammen und wird über diesen angetrieben und in Rotation versetzt. Der Rotor ist in dem Gehäuse gelagert. Wird dieser Antrieb energetisiert, rotiert der Rotor im Gehäuse relativ zum Stator. Die Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit des Rotors ist nach der Erfindung frei wählbar und einstellbar, steuerbar, regelbar. The spindle nut is driven in one embodiment of the invention or operatively connected to a drive. This can be accomplished according to the invention by threadably engaging, for example, a rotor of a stator-rotor unit forming a drive. The rotor cooperates with the stator, which is axially and non-rotatably received in the housing or the housing part, and is driven by this and rotated. The rotor is mounted in the housing. If this drive is energized, the rotor rotates in the housing relative to the stator. The direction of rotation and rotational speed of the rotor is freely selectable according to the invention and adjustable, controllable, controllable.

Bei einer Form der Erfindung wirkt die Spindel (im Falle einer schwimmend gelagerten Spindelmutter) mittelbar oder unmittelbar auf eine Betätigungseinheit zur Betätigung des automatischen Getriebes. Bei der alternativen Ausführungsform, bei der die Spindel schwimmend gelagert ist, kann die Spindelmutter mittelbar oder unmittelbar auf die Betätigungseinheit wirken. In beiden Fällen bewirkt eine Positionsänderung der Spindel (bei schwimmender Spindelmutter) bzw. der Spindelmutter (bei schwimmender Spindel) auf diese Weise eine Betätigung der Betätigungseinheit und darüber ein Schalten des verbundenen automatischen Getriebes in eine der Gangstufen P, R, N, D oder ggf. vorhandene weitere Schaltstufen. Die Richtung des Schaltvorgangs hängt dabei von der Richtung des Antriebs der Betätigungseinheit ab. In one form of the invention, the spindle (in the case of a floating spindle nut) acts indirectly or directly on an actuating unit for actuating the automatic transmission. In the alternative embodiment, in which the spindle is mounted floating, the spindle nut can act directly or indirectly on the actuator unit. In both cases causes a change in position of the spindle (at floating Spindle nut) or the spindle nut (with floating spindle) in this way an actuation of the actuator unit and about a switching of the connected automatic transmission in one of the gear stages P, R, N, D or possibly existing further switching stages. The direction of the switching process depends on the direction of the drive of the actuator.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn das erste Muttergewinde zumindest einen Endanschlag mit einer Anschlagfläche aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Muttergewinde einen Endanschlag mit einer Anschlagfläche aufweisen. Die Anschlagfläche ist vorzugsweise quer, insbesondere orthogonal, zum Gewindegang des entsprechenden Gewindes ausgerichtet. Das Spindelgewinde und/oder das Gegengewinde des Rotors (Rotorgewinde) weisen eine entsprechende, dazu passend ausgebildete Gegenanschlagfläche auf. It is particularly advantageous if the first female thread has at least one end stop with a stop face. Alternatively or additionally, the second nut thread having an end stop with a stop surface. The stop surface is preferably aligned transversely, in particular orthogonally, to the thread of the corresponding thread. The spindle thread and / or the mating thread of the rotor (rotor thread) have a corresponding, mating formed counter-abutment surface.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Spindelmutter in dem Rotor aufgenommen. Dabei steht das erste Muttergewinde der Spindelmutter mit einem Gegengewinde des Rotors in Eingriff steht. Das zweite Muttergewinde der Spindelmutter steht mit dem Spindelgewinde der Spindel in Eingriff. According to one embodiment of the invention, the spindle nut is received in the rotor. In this case, the first nut thread of the spindle nut is engaged with a mating thread of the rotor. The second nut thread of the spindle nut is engaged with the spindle thread of the spindle.

Aufgrund der unterschiedlichen Steigungen des ersten Muttergewindes und des zweiten Muttergewindes in Kombination mit der schwimmenden Lagerung der Spindelmutter (bzw. bei einer alternativen Ausführungsform wie vorstehend beschrieben der Spindel) kommt es bei einer Rotation des Rotors zunächst zu einer Relativbewegung in dem Gewinde mit der geringeren Steigung. Grund dafür ist, dass in diesem Gewinde wegen des geringeren Steigungswinkels geringer Hemmkräfte wie zum Beispiel Reibung wirken, als dies bei dem anderen Gewinde mit größerer Steigung der Fall ist. Infolge der relativ geringen Steigung kommt es daher bei einer bestimmten Rotorgeschwindigkeit zunächst zu einer Axialpositionierung mit relativ geringer Geschwindigkeit in axialer Richtung. Dabei wird eine verhältnismäßig hohe Betätigungskraft übertragen. In dem Gewinde mit der relativ größeren Steigung kommt es während dieser Zeitspanne zu keiner Relativbewegung. Der Bereich, in dem es zu einer Relativbewegung im Gewinde mit kleiner Steigung kommt, dient einem Lösen der Parksperre. In diesem Bereich wird die zum Auslegen der Parksperre erforderliche hohe Betätigungskraft zur Verfügung gestellt. Die Betätigungsgeschwindigkeit ist durch geeignete Wahl des Antriebs (Rotor-Stator) bestimmt und derart ausgelegt, dass die Parksperre in der gewünschten Zeit ausgeschaltet werden kann. Due to the different pitches of the first nut thread and the second nut thread in combination with the floating bearing of the spindle nut (or in an alternative embodiment as described above the spindle) it comes with a rotation of the rotor initially to a relative movement in the thread with the lower pitch , The reason for this is that, because of the smaller pitch angle, this thread has lower drag forces, such as friction, than is the case with the other pitch with a greater pitch. As a result of the relatively low pitch, it is therefore initially at a certain rotor speed to an axial positioning at a relatively low speed in the axial direction. In this case, a relatively high actuation force is transmitted. In the thread with the relatively larger pitch, there is no relative movement during this period. The area in which there is a relative movement in the thread with a small pitch, serves to release the parking brake. In this area, the required for laying out the parking brake high actuation force is provided. The operating speed is determined by suitable choice of the drive (rotor-stator) and designed so that the parking brake can be turned off in the desired time.

Bei Beenden der Relativbewegung im Gewinde mit relativ geringer Steigung, zum Beispiel weil ein Endanschlag dieses Gewindes angefahren ist, beginnt bei fortwährender Rotation des Rotors eine Relativbewegung des Gewindes mit relativ größerer Steigung. Infolge des steileren (größeren) Neigungswinkels dieses Gewindes kommt es daher bei der vorgenannten bestimmten Rotorgeschwindigkeit zu einer Axialpositionierung mit relativ hoher Geschwindigkeit in axialer Richtung. Dabei wird eine verhältnismäßig geringe Betätigungskraft übertragen. Der Bereich, in dem es zu einer Relativbewegung im Gewinde mit großer Steigung kommt, dient einem Schalten der übrigen Schaltzustände R, N und D (sowie ggf. vorliegender weiterer Fahrstufen) sowie einem Einlegen der Parksperre. Upon completion of the relative movement in the thread with a relatively small pitch, for example, because an end stop of this thread is approached, begins with continuous rotation of the rotor, a relative movement of the thread with a relatively larger pitch. Due to the steeper (larger) inclination angle of this thread, therefore, an axial positioning at relatively high speed in the axial direction takes place at the aforementioned specific rotor speed. In this case, a relatively low operating force is transmitted. The area in which there is a relative movement in the thread with a large pitch, serves to switch the other switching states R, N and D (and possibly existing other driving steps) and an inserting the parking brake.

Erfindungsgemäß sind die unterschiedlichen Gewindesteigungen des ersten Muttergewindes und des zweiten Muttergewindes derart ausgebildet, dass in dem ersten Verstellwegbereich die Betätigungskraft mit einem ersten Betrag F1 und der ersten Betätigungsgeschwindigkeit v1 wirken, und in dem zweiten, nachfolgenden Verstellwegbereich die Betätigungskraft mit einem zweiten Betrag F2 und der zweiten Betätigungsgeschwindigkeit v2 wirken, wobei F1 größer ist F2 und v1 kleiner ist als v2. According to the invention, the different thread pitches of the first nut thread and the second nut thread are configured such that in the first adjustment range, the actuating force acts with a first amount F 1 and the first operating speed v 1 , and in the second, subsequent adjustment range, the actuating force with a second amount F 2 and the second actuation speed v 2 act, wherein F 1 is greater F 2 and v 1 is smaller than v 2 .

Nach einer gesonderten Ausführungsform, die vollkommen losgelöst von den übrigen Merkmalen der hier beschrieben Erfindung sein und eigenständig realisiert und verwendet werden kann, ist die Betätigungseinheit in eine Betätigungsrichtung vorgespannt. Eine solche Vorspannung kann insbesondere in die ein Einlegen einer Parksperre des automatischen Getriebes bewirkende Betätigungsrichtung gerichtet sein und wirken. Sie kann nach der Erfindung zum Beispiel mittels einer mechanischen Federeinheit, insbesondere mittels einer Spiralfeder, erzielt werden. Vorzugsweise spannt die Federeinheit die Spindel in die gewünschte Richtung vor. Eine derartige Vorspannung kann zum Beispiel bewirkt werden, indem die Federeinheit einerseits am Gehäuse der Betätigungseinrichtung (oder an einem anderen, relativ zur Spindel axialfesten Element) abgestützt ist. Andererseits kann sie an der Spindel, zum Beispiel an einem daran ausgebildeten Absatz oder einem daran angeordneten Spannring (Seegerring), oder an einer mit der Spindel unmittelbar oder mittelbar wirkverbundenen Pleuelstange abgestützt sein, über die eine Betätigung des Getriebes erfolgt. According to a separate embodiment, which can be completely detached from the other features of the invention described herein and can be realized and used independently, the actuating unit is biased in an actuating direction. Such bias can be directed and act in particular in the one inserting a parking brake of the automatic transmission causing actuation direction. It can be achieved according to the invention, for example by means of a mechanical spring unit, in particular by means of a coil spring. Preferably, the spring unit biases the spindle in the desired direction. Such biasing can be effected, for example, by supporting the spring unit on the one hand on the housing of the actuating device (or on another, axially fixed relative to the spindle element). On the other hand, it may be supported on the spindle, for example on a shoulder formed thereon or on a clamping ring (Seeger ring) arranged thereon, or on a connecting rod which is directly or indirectly operatively connected to the spindle and via which actuation of the transmission takes place.

Man kann zu dieser Ausführungsform auch sagen, dass in die Pleuelstange oder die Spindel die Funktionalität der Vorspannfeder für eine Parksperrenklinke integriert ist. Benötigt wird die Feder für den Fall, dass die Parksperrenklinke eingelegt werden soll und nicht in eine Zahnlücke, sondern auf einen Zahnkopf trifft. Es ist dann nicht möglich, die Klinke vollständig einzulegen. Um jedoch im Fall des Rollens des Fahrzeugs die Sperrfunktion zu erfüllen, wird die Klinke durch die Feder über die Pleuelstange (bzw. die Spindel) vorgespannt, so dass die Klinke in die Zahnlücke drückt, sobald das Fahrzeug sich soweit bewegt hat, dass die Klinke nicht mehr auf einem Zahnkopf zu liegen kommt. Bislang war eine ähnliche Sperrfunktion mit Vorspannung in das Getriebe integriert. Mit dem erfindungsgemäßen Aktor kann die Funktion auch extern angeordnet oder ausgebildet werden, wodurch in vorteilhafter Weise innerhalb des Getriebes Bauraum frei wird oder bleibt (für andere Bauteile/Funktionen).It can also be said in this embodiment that the functionality of the biasing spring for a parking pawl is integrated in the connecting rod or the spindle. What is needed is the spring in case the parking pawl is to be inserted and does not hit a tooth gap, but a tooth tip. It is then not possible to insert the latch completely. However, in the case of rolling the vehicle to perform the lock function, the pawl is biased by the spring on the connecting rod (or the spindle), so that the Press the pawl into the tooth gap as soon as the vehicle has moved so far that the pawl no longer comes to rest on a tooth tip. So far, a similar locking function with bias was integrated into the transmission. With the actuator according to the invention, the function can also be arranged or formed externally, which is advantageously free space within the transmission space or remains (for other components / functions).

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Betätigungseinheit als Betätigungsmodul ausgebildet sein. Sie kann insbesondere ein Gehäuse aufweisen, das mit einem Antriebsmodul kombinierbar ist, insbesondere daran anflanschbar ist. Durch ein solches Modulsystem kann ein infolge von Konstruktion, Fertigung, Teilebetreuung, Teileverwaltung oder Lagerhaltung hoher Aufwand erheblich reduziert werden. According to a further aspect of the invention, the actuating unit can be designed as an actuation module. In particular, it can have a housing which can be combined with a drive module, in particular can be flanged thereto. By such a modular system, a high cost due to design, manufacturing, parts management, parts management or warehousing can be significantly reduced.

Man kann auch sagen, dass mit der vorliegenden Erfindung ein Parksperrenaktor vorgeschlagen wird, der 2 Gänge oder Bereiche für die Betätigung aufweist. Im ersten Gang oder Bereich kann P langsam, aber mit erhöhter Kraft ausgelegt werden. Im weiteren Ablauf können die übrigen Stufen zumindest teilweise schneller über einen dann zumindest zeitweise aktiven 2. Gang oder Bereich durchlaufen werden. Der Aktor weist dafür einen linearen Aktor mit einer antreibenden Mutter auf. Die Mutter umfasst zwei verschiedene Gewindegänge, einen inneren Gewindegang und einen äußeren Gewindegang. Diese haben unterschiedliche Steigungen, d.h. eine unterschiedliche Übersetzung. Umgeschaltet wird über Anschläge im ersten Gewindegang. Es kann auch ein Energiespeicher zur Vorspannung der Parkbremse im Aktor bereitgestellt werden, statt wie bisher im Getriebe. It can also be said that the present invention proposes a parking brake actuator having 2 gears or ranges for the operation. In first gear or range, P can be laid out slowly but with increased force. In the further course, the remaining stages can be traversed at least partially faster over a then at least temporarily active second gear or area. The actuator has a linear actuator with a driving nut. The nut comprises two different threads, an inner thread and an outer thread. These have different slopes, i. a different translation. Switches over stops in the first thread. It can also be an energy storage for biasing the parking brake provided in the actuator, instead of as previously in the transmission.

Der Betätigungsaktor kann in Teilbereichen des Betätigungswegs zumindest näherungsweise konstante Kraftkennlinien aufweisen. Wird erfindungsgemäß eine nichtlineare Kennlinie des Aktors verwendet, so können bei entsprechend angepasster Übersetzung alle Zustände außer P um den Faktor der Kraftreduzierung schneller durchfahren werden, um von P nach D zu kommen. In diesem Fall ist es möglich, die Aktorgröße zu reduzieren. Zwar ist dann unter Umständen die benötigte Zeit zum Auslegen von P entsprechend größer, dieser Zeitverlust kann aber durch das aufgrund der angepassten Übersetzung schnellere Durchfahren der anderen Fahrstufen mindestens kompensiert werden.The actuation actuator may have at least approximately constant force characteristics in subregions of the actuation path. If, according to the invention, a nonlinear characteristic curve of the actuator is used, all states except P can be traversed faster by the factor of force reduction in order to come from P to D, with a correspondingly adapted ratio. In this case, it is possible to reduce the actuator size. Although under certain circumstances the time required to lay out P is correspondingly greater, this time loss can at least be compensated for by the faster speeding through of the other speed stages due to the adapted ratio.

Wird als „Kraftquelle“ (Antrieb) ein Linearaktor zu Grunde gelegt, so ergibt sich die Möglichkeit einen in großer Stückzahl produzierbaren oder produzierten „Grundaktor“ oder „Grundantriebseinheit“ zu verwenden, an welchen verschiedene Übertragungs- bzw. Betätigungs-Module an geschlossen werden können. So liegt es auch im Rahmen der Erfindung, ein PRND-Betätigungs-Modul vorzusehen, welches als Eingang einen Linearkolben (Stellglied) des Grundaktors benötigt und mit einem solchen zusammenwirken kann und als Ausgang eine Spindel (bzw. eine Spindelmutter) zum Anschluss an das Automatikgetriebe. Ein integral aufgebauter Aktor inklusive Kraftquelle liegt ebenfalls im Bereich der Erfindung.If a linear actuator is used as the "power source" (drive), there is the possibility of using a "basic actuator" or "basic drive unit" that can be produced or produced in large numbers, to which various transmission or actuation modules can be connected , So it is also within the scope of the invention to provide a PRND actuation module, which requires as input a linear piston (actuator) of the basic actuator and can interact with such and as output a spindle (or a spindle nut) for connection to the automatic transmission , An integrally constructed actuator including power source is also within the scope of the invention.

Die bislang nach dem Stand der Technik einstufige Übersetzung von Rotation in Linearbewegung (z.B. durch PWG, KGT, „einfache“ Bewegungsgewinde-Mutter) wird bei einer Ausführungsform der Erfindung durch eine zweistufige Mutter ersetzt. Diese Mutter umfasst zwei Gewindebereiche mit unterschiedlichen Steigungen. Steigung 1 ist so gewählt, dass der Motor in der Lage ist, die Parksperre in der vorgegebenen Zeit zu lösen. Steigung 2 ist so gewählt, dass der Motor in der Lage ist, Schaltungen von R nach D und umgekehrt auszuführen sowie die Parksperre einzulegen (etwa gleiches Kraftniveau). Steigung 1 ist somit signifikant kleiner als Steigung 2.The prior art one-stage translation from rotary to linear motion (eg, by PWG, KGT, "simple" motor nut) is replaced in one embodiment of the invention by a two-stage nut. This nut comprises two threaded areas with different pitches. pitch 1 is chosen so that the engine is able to release the parking lock in the given time. pitch 2 is chosen so that the motor is able to perform circuits from R to D and vice versa and engage the parking brake (about the same level of force). pitch 1 is thus significantly smaller than slope 2 ,

Der Arbeitsbereich (möglicher axialer Verfahrweg) des Gewindebereichs 1 mit Steigung 1 entspricht mindestens dem benötigten Weg, um die Parksperre zu lösen, danach erfolgt ein Anschlag. Der Aktor wird immer den Weg des geringsten Widerstandes gehen, so dass zunächst Gewindebereich 1 mit der kleineren Steigung 1 wirksam ist. Der Aktor verfährt axial langsam, jedoch auf hohem Kraftniveau. Der Gewindebereich 2 führt hierbei keine Relativbewegung aus. Erreicht Gewindebereich 1 den Anschlag, wird der Gewindebereich 2 mit der größeren Steigung 2 aktiv. Der Aktor verfährt axial schnell, jedoch auf geringerem Kraftniveau.The working range (possible axial travel) of the threaded area 1 with gradient 1 is at least the required way to solve the parking brake, then there is a stop. The actuator will always go the path of least resistance, so first thread area 1 with the smaller slope 1 is effective. The actuator moves slowly, but at a high force level. The threaded area 2 this does not cause any relative movement. Achieved thread area 1 the stopper becomes the threaded area 2 with the bigger slope 2 active. The actuator moves axially fast, but at a lower power level.

Bei Drehrichtungsumkehr wird auch zunächst Gewindebereich 1 wirksam. Dies ist aufgrund der Last zwar nicht notwendig, physikalisch begründet jedoch nicht zu vermeiden. Da der Aktor über den gesamten „Rückweg“ nur eine geringe Lastanforderung hat (auch beim Einlegen der Parksperre), stellt dies jedoch weder bezüglich Kraft noch bezüglich Betätigungszeit ein Problem dar. Auch beim Hin- und Herschalten zwischen R und D (bzw. N) wird immer zunächst Gewindebereich 1 aktiv werden. Aber auch hierbei treten keine Dynamikprobleme auf, da der Verfahrweg entsprechend kürzer ist.When the direction of rotation is reversed, the thread area will also be initially 1 effective. Although this is not necessary due to the load, but physically unreasonable to avoid. Since the actuator only has a low load requirement over the entire "return path" (even when the parking brake is engaged), this does not pose a problem with regard to force or operating time. Also when toggling between R and D (or N) always first thread area 1 to become active. But even here there are no dynamics problems, since the travel is correspondingly shorter.

Damit das Gewinde in den Endanschlägen nicht selbsthemmend ist, ist zumindest bei dem steilen Gewinde 1 ein einfacher Axialanschlag nicht zielführend. Würde dieser Anschlag bei hoher Geschwindigkeit erreicht, so wäre aufgrund der zusätzlichen Trägheit das Lösemoment größer als das vom Motor zur Verfügung stehende Drehmoment (dann ohne Trägheit). Nach einer Ausführungsform ist hierfür ein Anschlag im Gewinde selbst vorgesehen, welcher senkrecht zur Schraubenachse der Gewindegeometrie gestaltet ist. Somit kann eine Selbsthemmung sicher vermieden werden. Damit die Spindel bei Rotation des Motors gegen Verdrehen gesichert ist, kann eine Verdrehsicherung am Ende der Spindel gegenüber dem Gehäuse vorgesehen sein.So that the thread in the end stops is not self-locking, at least for the steep thread 1 a simple axial stop not effective. If this stop were reached at high speed, then due to the additional inertia, the release torque would be greater than the torque available by the engine (then without inertia). According to one embodiment, a stop in the thread itself is provided for this purpose is designed perpendicular to the screw axis of the thread geometry. Thus, a self-locking can be safely avoided. Thus, the spindle is secured against rotation during rotation of the motor, a rotation can be provided at the end of the spindle relative to the housing.

Die Erfindung wird nachfolgend mittels eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained in more detail by means of an embodiment with reference to drawings. Showing:

1 eine Schnittansicht eines Aktors mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungseinheit in einer Schnittebene durch die Längsachse einer Betätigungsspindel, 1 3 a sectional view of an actuator with a first embodiment of an actuating unit according to the invention in a sectional plane through the longitudinal axis of an actuating spindle,

2 eine perspektivische Ansicht des Aktors der 1, 2 a perspective view of the actuator of 1 .

3 eine perspektivische Ansicht einer Doppelmutter des Aktors der 1 und 3 a perspective view of a double nut of the actuator of 1 and

4 eine Schnittansicht eines Aktors mit einer zweiten Ausführungsform mit einer Vorspannfunktion und einer erfindungsgemäßen Betätigungseinheit in einer Schnittebene durch die Längsachse einer Betätigungsspindel. 4 a sectional view of an actuator having a second embodiment with a biasing function and an actuating unit according to the invention in a sectional plane through the longitudinal axis of an actuating spindle.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen bzw. vergleichbaren Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same or comparable elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt einen Aktor 1 mit einer Betätigungseinheit 2 nach der Erfindung in einer seitlichen Ansicht. Der Aktor 1 dient einer Betätigung eines in den Figuren nicht dargestellten Automatikgetriebes. Er ist modulartig aufgebaut und lässt sich unterteilen in ein Antriebsmodul 3 eher links in der Figur und die als Betätigungsmodul 4 ausgebildete Betätigungseinheit 2 eher rechts in der Figur. 1 shows an actuator 1 with an operating unit 2 according to the invention in a side view. The actor 1 serves to actuate an automatic transmission, not shown in the figures. It has a modular design and can be subdivided into a drive module 3 rather left in the figure and as actuation module 4 trained operating unit 2 rather right in the figure.

Der Aktor 1 weist ein Gehäuse auf, das aus einem antriebsmodulseitigen Gehäuseteil 5 und einem ausgangsseitigen Gehäuseteil 6 besteht. Am Gehäuse ist ein Stecker 7 ausgebildet, zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Energie- und Datenleitung. Innerhalb des Gehäuseteils 5 ist eine Platine 8 angeordnet, über die ein Antrieb 9 angesteuert wird. Der Antrieb 9 besteht im Wesentlichen aus einem Stator 10 und einem damit zusammenwirkenden Rotor 11. Der Stator 10 ist dreh- und axialfest im Gehäuseteil 6 angeordnet. Der Rotor 11 ist darin axialfest aber drehbar mittels eines Rotorlagers 12 gelagert. Wird der Antrieb 9 über die Platine 8 angesteuert, wird der Rotor 11 relativ zum Stator 10 in Rotation versetzt, deren Drehrichtung steuerbar und umkehrbar ist, so dass der Rotor im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn rotieren kann. The actor 1 has a housing which consists of a drive module-side housing part 5 and an output side housing part 6 consists. There is a plug on the housing 7 designed for connection to a power and data line, not shown. Inside the housing part 5 is a circuit board 8th arranged over which a drive 9 is controlled. The drive 9 consists essentially of a stator 10 and a cooperating rotor 11 , The stator 10 is rotationally and axially fixed in the housing part 6 arranged. The rotor 11 is axially fixed but rotatable by means of a rotor bearing 12 stored. Will the drive 9 over the board 8th driven, the rotor becomes 11 relative to the stator 10 rotated, whose direction of rotation is controllable and reversible, so that the rotor can rotate clockwise and counterclockwise.

Der Rotor 11 ist an seiner radial inneren Seite mit einem Rotorgewinde 13 (Innengewinde) versehen. Dieses steht mit einem Außengewinde 14 (zweites Muttergewinde) in Eingriff, das an einer Spindelmutter 15 ausgebildet ist. Diese ist als Doppelmutter ausgebildet und weist des Weiteren ein Innengewinde 16 (erstes Muttergewinde) auf, das auf der radial inneren Seite der Spindelmutter 15 ausgebildet ist und mit einem Spindelgewinde 17 einer Spindel 18 in Eingriff steht. Das als Außengewinde ausgebildete zweite Muttergewinde 14 und das als Innengewinde ausgebildete erste Muttergewinde 16 besitzen unterschiedliche Gewindesteigungen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das zweite Muttergewinde 14 eine größere Gewindesteigung als das erste Muttergewinde 16 auf. The rotor 11 is at its radially inner side with a rotor thread 13 (Internal thread) provided. This stands with an external thread 14 (second nut thread) engaged on a spindle nut 15 is trained. This is designed as a double nut and also has an internal thread 16 (first female thread) on the radially inner side of the spindle nut 15 is formed and with a spindle thread 17 a spindle 18 engaged. The trained as external thread second nut thread 14 and the first female thread formed as an internal thread 16 have different thread pitches. In the illustrated embodiment, the second nut thread 14 a larger thread pitch than the first nut thread 16 on.

Die Spindel 18, die in 2 als Einzelteil perspektivisch dargestellt ist, ist an ihrem in 1 linken Ende mit vier radial nach außen vorragenden Führungselementen 19 versehen, zwischen denen jeweils ein Zwischenraum 20 ist. Die Führungselemente 19 sind an einer auf die Spindel 18 aufgeschraubten Führungshülse 21 ausgebildet und greifen in dazu entsprechend ausgebildete Führungsnuten 22 ein, die im Gehäuseteil 5 vorgesehen sind. Die Spindel 18 ist über die in die Führungsnuten 22 eingreifenden Führungselemente 19 verdrehsicher und axialpositionierbar in dem Gehäuseteil 5 geführt. Anders ausgedrückt, ist auf diese Weise eine Verdrehsicherung der Spindel 18 ausgebildet. The spindle 18 , in the 2 as a single part is shown in perspective, is at her in 1 left end with four radially outwardly projecting guide elements 19 provided, between each of which a gap 20 is. The guide elements 19 are at one on the spindle 18 screwed on guide sleeve 21 trained and engage in correspondingly trained guide grooves 22 one in the housing part 5 are provided. The spindle 18 is about in the Führungsnuten 22 engaging guide elements 19 against rotation and axially positionable in the housing part 5 guided. In other words, in this way an anti-rotation of the spindle 18 educated.

Auf das der Führungshülse 21 gegenüberliegende Ende der Spindel 18, das im Wesentlichen halbkugelförmig ausgebildet ist, ist ein Anschlagelement 23 aufgeschraubt und mit einem in radialer Richtung in dieses eingreifenden Sicherungssplint 24 positionsgesichert. Das Anschlagelement 23 ist mit einem Außengewinde 25 versehen. Auf die Halbkugel 26 des Endes der Spindel 18 ist eine Pleuelstange 27 aufgeschoben und mit einer Sicherungsmutter 28 gesichert. Die Pleuelstange 27 weist zur Verbindung mit der Spindel 18 eine Gabel 29 mit ebenfalls halbkugelförmiger Innen- wie auch Außenkontur auf. Auch die Sicherungsmutter 28 besitzt eine halbkugelförmige Innenkontur, so dass insgesamt die Pleuelstange 27 derart an der Spindel festlegbar ist, dass Fluchtungsfehler ausgeglichen werden können. On the guide sleeve 21 opposite end of the spindle 18 , which is formed substantially hemispherical, is a stopper element 23 screwed on and with a radial direction in this engaging Sicherungssplint 24 Position saved. The stop element 23 is with an external thread 25 Mistake. On the hemisphere 26 the end of the spindle 18 is a connecting rod 27 deferred and with a locknut 28 secured. The connecting rod 27 indicates connection to the spindle 18 a fork 29 with also hemispherical inner as well as outer contour on. Also the lock nut 28 has a hemispherical inner contour, so that in total the connecting rod 27 can be fixed to the spindle so that misalignment can be compensated.

Die Pleuelstange 27 ist mit ihrem der Spindel 18 gegenüberliegenden Ende mit einer Schaltmechanik 30 verbunden, die eine Betätigung eines in den Figuren nicht dargestellten automatischen Getriebes bewirkt. Die Pleuelstange 27 ist mittels eines Faltenbalgs 31 abgedeckt, der am Gehäuseteil 6 einerseits und andererseits an der Betätigungseinheit 30 angeordnet ist. The connecting rod 27 is with her the spindle 18 opposite end with a switching mechanism 30 connected, which causes an actuation of an automatic transmission, not shown in the figures. The connecting rod 27 is by means of a bellows 31 covered, on the housing part 6 on the one hand and on the other hand on the operating unit 30 is arranged.

Wie in 3 deutlich zu erkennen ist, weist das erste Muttergewinde 16 der als Doppelmutter ausgebildeten Spindelmutter 15 eine Anschlagfläche 32 auf. 2 zeigt, dass auch die mit dem ersten Muttergewinde 16 zusammenwirkende Spindel 18 eine entsprechende Anschlagfläche 33, hier sowohl an der Führungshülse 21 wie auch am Anschlagelement 23, aufweist. Die Anschlagflächen 32 und 33 bilden jeweils gemeinsamen einen Endanschlag aus, der eine relative Verstellung (Verdrehung) von Spindel 18 und Doppelmutter 15 begrenzt. Beide Anschlagflächen 32, 33 sind im Wesentlichen orthogonal quer zu den jeweiligen Gewindegängen von Spindelgewinde 17 und Muttergewinde 16 ausgerichtet, so dass ein Verklemmen im Endanschlag sicher vermieden werden kann und eine Drehrichtungsumkehr ohne Einschränkung möglich ist. As in 3 can be clearly seen, has the first nut thread 16 the one as a double mother trained spindle nut 15 a stop surface 32 on. 2 shows that even those with the first nut thread 16 cooperating spindle 18 a corresponding stop surface 33 , here both on the guide sleeve 21 as well as on the stop element 23 , having. The stop surfaces 32 and 33 Each form a common end stop, which is a relative adjustment (rotation) of spindle 18 and double mother 15 limited. Both stop surfaces 32 . 33 are substantially orthogonal transverse to the respective threads of spindle thread 17 and nut thread 16 aligned, so that jamming in the end stop can be safely avoided and a reversal of direction without restriction is possible.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Aktors 1 nach der Erfindung, der mit einer Vorspanneinrichtung 34 versehen ist, die losgelöst vom Aktor 1 und dessen Eigenschaften und Merkmalen als eigenständige Funktionseinheit verwendet werden kann. Der Aktor 1 der 4 ähnelt im Wesentlichen dem der 1, so dass gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. Die Vorspanneinrichtung 34 weist eine Spiralfeder 35 auf. An der Schaltmechanik 30 ist ein in Richtung der Betätigungseinheit 2 vorkragendes Innengehäuse 36 angeschraubt. Dieses umgibt einen Teilabschnitt der Pleuelstange 27 sowie die Spiralfeder 35. Letztere ist einerseits an dem Innengehäuse 36 und andererseits an der Pleuelstange 27 abgestützt und spannt diese beiden Elemente gegeneinander vor. Anders als bei der Ausführungsform der 1 ist die Pleuelstange 27 nicht in die Schaltmechanik 30 eingeschraubt, sondern nur eingeschoben, so dass eine Betätigung der Schaltmechanik 30 durch die Spindel 18 und die damit verbundene Pleuelstange 27 über die Feder 35 und das Innengehäuse 36 erfolgt. Durch diese Vorspanneinrichtung 34 ist eine Relativbewegung der Schaltmechanik 30 zur Pleuelstange 27 gegen die Vorspannung der Spiralfeder 35 möglich, so dass bei eingelegter Parksperre aber nicht in eine Zahnlücke des Getriebes eingreifende Sperrklinke diese aufgrund der Vorspannung in eine Zahnlücke einrücken kann, wenn das Fahrzeug rollt. 4 shows a further embodiment of an actuator 1 according to the invention, with a biasing device 34 which is detached from the actuator 1 and whose properties and characteristics can be used as a separate functional unit. The actor 1 of the 4 is essentially similar to that of 1 , so that the same or similar elements are provided with the same reference numerals and reference is made to the above description. The pretensioner 34 has a coil spring 35 on. At the switching mechanism 30 is one in the direction of the operating unit 2 projecting inner housing 36 screwed. This surrounds a section of the connecting rod 27 as well as the spiral spring 35 , The latter is on the one hand to the inner housing 36 and on the other hand, on the connecting rod 27 supported and spans these two elements against each other. Unlike the embodiment of the 1 is the connecting rod 27 not in the switching mechanism 30 screwed in, but only pushed in, allowing an actuation of the switching mechanism 30 through the spindle 18 and the associated connecting rod 27 over the spring 35 and the inner case 36 he follows. By this biasing device 34 is a relative movement of the switching mechanism 30 to the connecting rod 27 against the bias of the coil spring 35 possible, so that when the parking brake engaged but not in a tooth gap of the transmission engaging pawl can engage them due to the bias in a tooth gap when the vehicle rolls.

Aufgrund der unterschiedlichen Steigungen des ersten Muttergewindes 16 und des zweiten Muttergewindes 14 in Kombination mit der schwimmenden Lagerung der Spindelmutter 15 kommt es bei einer Rotation des Rotors 11 zunächst zu einer Relativbewegung in der Gewindekombination 16, 17 mit der geringeren Steigung. Grund dafür ist, dass in dieser Gewindekombination 16, 17 wegen des geringeren Steigungswinkels geringer Hemmkräfte wie zum Beispiel Reibung wirken, als dies bei der anderen Gewindekombination 14, 13 mit größerer Steigung der Fall ist. Infolge der relativ geringen Steigung kommt es daher bei einer bestimmten Rotorgeschwindigkeit zunächst zu einer Axialpositionierung der Spindel 18 mit relativ geringer Geschwindigkeit in axialer Richtung (bezogen auf die Längsachse der Spindel 18). Dabei wird eine verhältnismäßig hohe Betätigungskraft übertragen. In der Gewindekombination 13, 14 mit der relativ größeren Steigung kommt es während dieser Zeitspanne zu keiner Relativbewegung. Due to the different gradients of the first nut thread 16 and the second nut thread 14 in combination with the floating bearing of the spindle nut 15 it comes with a rotation of the rotor 11 initially to a relative movement in the thread combination 16 . 17 with the lower slope. Reason is that in this thread combination 16 . 17 because of the lower pitch angle, lower drag forces, such as friction, act than with the other pitch combination 14 . 13 with a greater gradient is the case. As a result of the relatively small pitch, it is therefore initially at a certain rotor speed to an axial positioning of the spindle 18 at a relatively low speed in the axial direction (relative to the longitudinal axis of the spindle 18 ). In this case, a relatively high actuation force is transmitted. In the thread combination 13 . 14 with the relatively larger slope, there is no relative movement during this period.

Bei Beenden der Relativbewegung in der Gewindekombination 16, 17 mit relativ geringer Steigung, zum Beispiel weil der aus den Anschlagflächen 32, 33 gebildete Endanschlag angefahren ist, beginnt bei fortwährender Rotation des Rotors 11 eine Relativbewegung der Gewindekombination 13, 14 mit relativ größerer Steigung. Infolge des steileren (größeren) Neigungswinkels dieser Gewindekombination 13, 14 kommt es daher bei der vorgenannten bestimmten Rotorgeschwindigkeit zu einer Axialpositionierung mit relativ hoher Geschwindigkeit in axialer Richtung. Dabei wird eine verhältnismäßig geringe Betätigungskraft übertragen.Upon completion of the relative movement in the thread combination 16 . 17 with a relatively small pitch, for example because of the stop surfaces 32 . 33 formed end stop starts with continuous rotation of the rotor 11 a relative movement of the thread combination 13 . 14 with a relatively larger slope. Due to the steeper (larger) inclination angle of this thread combination 13 . 14 Therefore, it comes at the above-mentioned certain rotor speed to an axial positioning at a relatively high speed in the axial direction. In this case, a relatively low operating force is transmitted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Aktor actuator
22
Betätigungseinheit operating unit
33
Antriebsmodul drive module
44
Betätigungsmodul actuation module
55
Gehäuseteil housing part
66
Gehäuseteil  housing part
77
Stecker plug
88th
Platine circuit board
99
Antrieb drive
1010
Stator stator
1111
Rotor rotor
1212
Rotorlager rotor bearing
1313
Rotorgewinde rotor thread
1414
Außengewinde / zweites Muttergewinde External thread / second nut thread
1515
Spindelmutter spindle nut
1616
Innengewinde / erstes Muttergewinde Internal thread / first nut thread
1717
Spindelgewinde spindle thread
1818
Spindel spindle
1919
Führungselement guide element
2020
Zwischenraum gap
2121
Führungshülse guide sleeve
2222
Führungsnuten guide
2323
Anschlagelement stop element
2424
Sicherungssplint cotter
2525
Außengewinde external thread
2626
Halbkugel hemisphere
2727
Pleuelstange connecting rod
2828
Sicherungsmutter locknut
2929
Gabel fork
3030
Schaltmechanik switching mechanism
3131
Faltenbalg bellow
3232
Anschlagfläche stop surface
3333
Anschlagfläche stop surface
3434
Vorspanneinrichtung biasing means
3535
Spiralfeder spiral spring
3636
Innengehäuse inner housing

Claims (10)

Betätigungseinheit (2) für ein Automatikgetriebe, wobei die Betätigungseinheit (2) eine mechanische Kinematik (13, 14, 15, 16, 17, 18) zum Verstellen einer Betätigungseinrichtung für das Automatikgetriebe aufweist, wobei die Kinematik (13, 14, 15, 16, 17, 18) so ausgebildet und eingerichtet ist, dass in einem ersten Verstellwegbereich s1 eine erste Betätigungskraft F1 und eine erste Betätigungsgeschwindigkeit v1 auf die Betätigungseinrichtung wirken, und in einem zweiten, nachfolgenden Verstellwegbereich s2 eine zweite Betätigungskraft F2 und eine zweite Betätigungsgeschwindigkeit v2 auf die Betätigungseinrichtung wirken, wobei die erste Betätigungskraft F1 größer ist als die zweite Betätigungskraft F2 und die erste Betätigungsgeschwindigkeit v1 kleiner ist als die zweite Betätigungsgeschwindigkeit v2. Actuating unit ( 2 ) for an automatic transmission, wherein the actuating unit ( 2 ) a mechanical kinematics ( 13 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) for adjusting an actuating device for the automatic transmission, wherein the kinematics ( 13 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) is designed and set up such that in a first adjustment range s 1 a first actuation force F 1 and a first actuation speed v 1 act on the actuation device, and in a second, subsequent adjustment path range s 2 a second actuation force F 2 and a second actuation speed v 2 act on the actuator, wherein the first operating force F 1 is greater than the second operating force F 2 and the first operating speed v 1 is smaller than the second operating speed v. 2 Betätigungseinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kinematik (13, 14, 15, 16, 17, 18) so ausgebildet und eingerichtet ist, dass eine Änderung der Betätigungskraft F über den Verstellweg s nichtlinear ist. Actuating unit ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the kinematics ( 13 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) is designed and set up so that a change in the actuating force F over the adjustment path s is non-linear. Betätigungseinheit (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kinematik (13, 14, 15, 16, 17, 18) als Spindel-Spindelmutter-Antrieb (15, 18) ausgebildet ist, mit einer Spindel (18) und einer damit in Gewindeeingriff stehenden Spindelmutter (15), wobei die Spindelmutter (15) ein erstes Muttergewinde (16) und ein zweites Muttergewinde (14) mit unterschiedlichen Steigungen aufweist.Actuating unit ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the kinematics ( 13 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 ) as spindle spindle nut drive ( 15 . 18 ) is formed, with a spindle ( 18 ) and a spindle nut threadably engaged therewith ( 15 ), wherein the spindle nut ( 15 ) a first female thread ( 16 ) and a second nut thread ( 14 ) with different slopes. Betätigungseinheit (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Muttergewinde (16) ein Innengewinde und das zweite Muttergewinde (14) ein Außengewinde ist. Actuating unit ( 2 ) according to claim 3, characterized in that the first female thread ( 16 ) an internal thread and the second nut thread ( 14 ) is an external thread. Betätigungseinheit (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (18) axialpositionierbar und drehfest gelagert ist und die Spindelmutter (15) schwimmend gelagert ist.Actuating unit ( 2 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the spindle ( 18 ) is axially positionable and rotatably mounted and the spindle nut ( 15 ) is floating. Betätigungseinheit (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Muttergewinde (16) und/oder das zweite Muttergewinde (14) zumindest einen Endanschlag mit einer Anschlagfläche (32) aufweisen, die quer zum Gewindegang ausgerichtet ist. Actuating unit ( 2 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the first female thread ( 16 ) and / or the second female thread ( 14 ) at least one end stop with a stop surface ( 32 ), which is aligned transversely to the thread. Betätigungseinheit (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (2) in eine Betätigungsrichtung vorgespannt ist. Actuating unit ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating unit ( 2 ) is biased in an actuating direction. Betätigungseinheit (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Betätigungsmodul (4) ausgebildet ist und ein Gehäuse (5) aufweist, das mit einem Antriebsmodul (3) kombinierbar ist, insbesondere daran anflanschbar ist. Actuating unit ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it is used as actuation module ( 4 ) is formed and a housing ( 5 ), which is connected to a drive module ( 3 ) is combinable, in particular it can be flanged. Aktor (1) für ein Automatikgetriebe mit einer Betätigungseinheit (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche und einem Antrieb (10, 11) für die Betätigungseinheit (2), wobei der Antrieb (10, 11) vorzugsweise als Linearaktor, insbesondere als Spindeltrieb oder als Linearkolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist. Actuator ( 1 ) for an automatic transmission with an actuating unit ( 2 ) according to one of the preceding claims and a drive ( 10 . 11 ) for the operating unit ( 2 ), whereby the drive ( 10 . 11 ) is preferably designed as a linear actuator, in particular as a spindle drive or as a linear piston-cylinder unit. Verwendung eines Antriebsmoduls (3) mit einem Linearaktor zum Antrieb einer Betätigungseinheit (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche. Use of a drive module ( 3 ) with a linear actuator for driving an actuating unit ( 2 ) according to any one of the preceding claims.
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