DE102016216579A1

DE102016216579A1 - Hydraulic gear actuator

Info

Publication number: DE102016216579A1
Application number: DE102016216579.8A
Authority: DE
Inventors: André Palmen; Manuel Weiler; Holger Müller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2018-03-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Getriebeaktor mit einer in einer Umfangsrichtung um eine Drehachse verdrehbaren Aktorwelle, die in einer axialen Richtung verschiebbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der hydraulische Getriebeaktor zwei translatorisch hin und her bewegbare Kolben umfasst, von denen ein erster Kolben zur Darstellung einer axialen Verschiebung der Aktorwelle dient, wobei ein zweiter Kolben zur Darstellung einer Verdrehung der Aktorwelle dient.The invention relates to a hydraulic gear actuator with a rotatable in a circumferential direction about an axis of rotation actuator shaft which is displaceable in an axial direction. The invention is characterized in that the hydraulic gear actuator comprises two translational reciprocally movable pistons, of which a first piston is used to represent an axial displacement of the actuator shaft, wherein a second piston is used to represent a rotation of the actuator shaft.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Getriebeaktor mit einer in einer Umfangsrichtung um eine Drehachse verdrehbaren Aktorwelle, die in einer axialen Richtung verschiebbar ist. The invention relates to a hydraulic gear actuator with a rotatable in a circumferential direction about an axis of rotation actuator shaft which is displaceable in an axial direction.

Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2015/149795 A1 ist ein hydraulischer Getriebeaktor, beispielsweise für ein Doppelkupplungsgetriebe, bekannt, mit Schaltschienen zur Betätigung von Schaltpositionen mittels einer Schaltwelle mit integriertem Schalthebel mit einem Schaltfinger und Sperr- und Auswerferelementen für ein Active Interlock System, wobei jeweils nur eine Axialeinheit für die Wählbewegung und eine Schwenkeinheit für die Schwenkbewegung vorgesehen sind. From the international publication WO 2015/149795 A1 is a hydraulic transmission actuator, for example, for a dual-clutch transmission, known with shift rails for actuating shift positions by means of a shift shaft with integrated shift lever with a shift finger and locking and ejector elements for an active interlock system, each with only one axial unit for the selection movement and a pivot unit for the pivoting movement are provided.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Getriebeaktor mit einer in einer Umfangsrichtung um eine Drehachse verdrehbaren Aktorwelle, die in einer axialen Richtung verschiebbar ist, zu schaffen, der einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. The object of the invention is to provide a hydraulic gear actuator with a rotatable in a circumferential direction about an axis of rotation actuator shaft which is displaceable in an axial direction, which is simple in construction and inexpensive to produce.

Die Aufgabe ist bei einem hydraulischen Getriebeaktor mit einer in einer Umfangsrichtung um eine Drehachse verdrehbaren Aktorwelle, die in einer axialen Richtung verschiebbar ist, dadurch gelöst, dass der hydraulische Getriebeaktor zwei translatorisch hin und her bewegbare Kolben umfasst, von denen ein erster Kolben zur Darstellung einer axialen Verschiebung der Aktorwelle dient, wobei ein zweiter Kolben zur Darstellung einer Verdrehung der Aktorwelle dient. Zum axialen Verschieben und zum Verdrehen der Schaltwelle umfasst der hydraulische Getriebeaktor zum Beispiel jeweils nur eine Axialeinheit und eine Schwenkeinheit für die Wähl- beziehungsweise Schwenkbewegung zur Betätigung der Schaltelemente in einem Getriebe. Durch die Darstellung sowohl der axialen Verschiebung der Schaltwelle als auch der Verdrehung der Schaltwelle mit jeweils einem translatorisch hin und her bewegbaren Kolben kann der hydraulische Getriebeaktor mit kompakteren Abmessungen ausgeführt werden. The object is achieved with a hydraulic gear actuator with a rotatable in a circumferential direction about an axis of rotation actuator shaft which is displaceable in an axial direction, characterized in that the hydraulic gear actuator comprises two translational reciprocally movable piston, of which a first piston for the representation of a axial displacement of the actuator shaft, wherein a second piston is used to represent a rotation of the actuator shaft. For axial displacement and rotation of the switching shaft of the hydraulic gear actuator, for example, each only one axial unit and a pivot unit for the selection or pivoting movement for actuating the switching elements in a transmission. By the representation of both the axial displacement of the switching shaft and the rotation of the switching shaft, each with a translational reciprocally movable piston, the hydraulic gear actuator can be made with more compact dimensions.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Getriebeaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben relativ zu der Aktorwelle geführt bewegbar ist, um die Aktorwelle bei einer translatorischen Bewegung des zweiten Kolbens definiert zu verdrehen. Gemäß einem Aspekt wird eine alternative Methode vorgeschlagen, um aus einer hydraulischen Versorgung eine mechanische Drehbewegung der Aktorwelle zu erzeugen. A preferred embodiment of the hydraulic gear actuator is characterized in that the second piston is guided guided relative to the actuator shaft to rotate the actuator shaft in a defined translational movement of the second piston defined. According to one aspect, an alternative method is proposed for generating a mechanical rotational movement of the actuator shaft from a hydraulic supply.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Getriebeaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Getriebeaktor zur Darstellung der Verdrehung der Aktorwelle mindestens eine in einer Umfangsrichtung schräg verlaufende Führungsnut für einen darin geführten Führungsnocken aufweist. Der Führungsnocken ist zum Beispiel an der Aktorwelle vorgesehen. Der Führungsnocken kann aber auch an dem zweiten Kolben oder an einer Führungshülse vorgesehen sein. Zur Darstellung von zwei Führungsnocken dient zum Beispiel ein Stift, der in einer Querbohrung der Aktorwelle aufgenommen ist. Die aus der Aktorwelle herausragenden Enden des Stifts stellen die zwei Führungsnocken dar. Die Führungsnut verläuft vorzugsweise schräg zur Drehachse der Aktorwelle. Die schräg verlaufende Führungsnut hat die Gestalt einer Spirale. Durch den in der schräg verlaufenden Führungsnut geführten Führungsnocken wird auf einfache Art und Weise eine Zwangsführung für die Aktorwelle bereitgestellt. Durch eine Druckbeaufschlagung des zweiten Kolbens auf einer Seite wird der zweite Kolben translatorisch bewegt. Dabei sorgt die Zwangsführung mit dem Führungsnocken in der schräg verlaufenden Führungsnut dafür, dass sich die Aktorwelle relativ zu dem zweiten Kolben verdreht. Another preferred embodiment of the hydraulic gear actuator is characterized in that the hydraulic gear actuator for displaying the rotation of the actuator shaft has at least one obliquely extending in a circumferential direction guide groove for a guide cam guided therein. The guide cam is provided, for example, on the actuator shaft. The guide cam can also be provided on the second piston or on a guide sleeve. For example, a pin which is received in a transverse bore of the actuator shaft is used to illustrate two guide cams. The projecting from the actuator shaft ends of the pin represent the two guide cam. The guide groove preferably extends obliquely to the axis of rotation of the actuator shaft. The oblique guide has the shape of a spiral. By guided in the oblique guide groove guide cam a positive guidance for the actuator shaft is provided in a simple manner. By pressurizing the second piston on one side, the second piston is moved translationally. The positive guide with the guide cam in the oblique guide groove ensures that the actuator shaft rotates relative to the second piston.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Getriebeaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine in Umfangsrichtung schräg verlaufende Führungsnut in einer Führungshülse ausgebildet ist. Die Verwendung der Führungshülse ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die beiden Kolben koaxial und radial verschachtelt angeordnet sind. Another preferred embodiment of the hydraulic gear actuator is characterized in that at least one obliquely extending in the circumferential direction guide groove is formed in a guide sleeve. The use of the guide sleeve is particularly advantageous if the two pistons are arranged coaxially and radially nested.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Getriebeaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdrehmoment des zweiten Kolbens, das bei einem Verdrehen der Aktorwelle wirkt, an einem Aktorgehäuse abgestützt ist. Durch die Abstützung am Aktorgehäuse wird auf einfache Art und Weise ein unerwünschtes Mitdrehen des zweiten Kolbens beim Verdrehen der Aktorwelle verhindert. Zur Abstützung des Verdrehmoments des zweiten Kolbens dienen zum Beispiel zwei Stangen, die achsparallel durch den zweiten Kolben geführt werden und an ihren Enden fest mit dem Aktorgehäuse verbunden sind. A further preferred embodiment of the hydraulic transmission actuator is characterized in that a twisting moment of the second piston, which acts upon a rotation of the actuator shaft, is supported on an actuator housing. By supporting the actuator housing an undesirable co-rotation of the second piston during rotation of the actuator shaft is prevented in a simple manner. To support the torque of the second piston, for example, serve two rods which are guided axially parallel through the second piston and are connected at their ends fixed to the actuator housing.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Getriebeaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kolben koaxial angeordnet sind. Durch die koaxiale Anordnung der beiden Kolben wird das axiale Verschieben und Verdrehen einer gemeinsamen Aktorwelle erheblich vereinfacht. Another preferred embodiment of the hydraulic gear actuator is characterized in that the two pistons are arranged coaxially. Due to the coaxial arrangement of the two pistons, the axial displacement and rotation of a common actuator shaft is considerably simplified.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Getriebeaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kolben in axialer Richtung versetzt angeordnet sind. Bei der in axialer Richtung versetzten Anordnung der beiden Kolben dient der erste Kolben zum Beispiel zur Darstellung einer Axialeinheit. Der zweite Kolben dient dann vorteilhaft zur Darstellung einer Schwenkeinheit. Die Axialeinheit und die Schwenkeinheit können vorteilhaft in einem gemeinsamen Aktorgehäuse untergebracht werden. Das liefert unter anderem zum Beispiel den Vorteil, dass eine gemeinsame Hydraulikdruckquelle verwendet werden kann, um die beiden Kolben hydraulisch anzusteuern. A further preferred embodiment of the hydraulic gear actuator is characterized in that the two pistons are arranged offset in the axial direction. When offset in the axial direction arrangement of the two pistons, the first piston is used for example for Representation of an axial unit. The second piston is then advantageously used to represent a pivot unit. The axial unit and the pivot unit can advantageously be accommodated in a common actuator housing. This provides, for example, the advantage that a common hydraulic pressure source can be used to hydraulically control the two pistons.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Getriebeaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben radial innerhalb und in axialer Richtung überlappend zu dem zweiten Kolben angeordnet ist. Durch diese radiale Verschachtelung der beiden Kolben kann besonders vorteilhaft Bauraum in axialer Richtung eingespart werden. Der Begriff axial bezieht sich auf die Längsachse und Drehachse der Aktorwelle. Another preferred embodiment of the hydraulic gear actuator is characterized in that the first piston is arranged radially inwardly and in the axial direction overlapping to the second piston. By means of this radial interleaving of the two pistons, installation space in the axial direction can be saved particularly advantageously. The term axial refers to the longitudinal axis and axis of rotation of the actuator shaft.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Getriebeaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben eine von einer kreisrunden Querschnittsfläche abweichende Querschnittsfläche aufweist, um ein Drehmoment beim Verdrehen des zweiten Kolbens abzustützen oder um ein Mitdrehen des ersten Kolbens beim Betätigen des zweiten Kolbens zu bewirken. Durch einen Formschluss wird bei der radial verschachtelten Anordnung der Kolben auf einfache Art und Weise erreicht, dass sich der erste Kolben beim Verdrehen der Aktorwelle durch den zweiten Kolben mitdreht. Darüber hinaus wird der erste Kolben durch den Formschluss axial geführt, wenn nur der erste Kolben betätigt wird. Der zweite Kolben wird beim Betätigen nur axial bewegt.A further preferred embodiment of the hydraulic gear actuator is characterized in that the first piston has a different cross-sectional area from a circular cross-sectional area to support a torque during rotation of the second piston or to co-rotate the first piston when operating the second piston. By a positive connection is achieved in the radially interleaved arrangement of the piston in a simple manner that the first piston rotates during rotation of the actuator shaft through the second piston. In addition, the first piston is axially guided by the positive locking, when only the first piston is actuated. The second piston is only moved axially when actuated.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydraulischen Getriebeaktors ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben und/oder eine beziehungsweise die Führungshülse eine von einer kreisrunden Querschnittsfläche abweichende Querschnittsfläche aufweist, um ein Drehmoment beim Verdrehen der Aktorwelle abzustützen. Dadurch wird auf einfache Art und Weise verhindert, dass sich der zweite Kolben beim Verdrehen der Aktorwelle durch eine translatorische Bewegung des zweiten Kolbens mitdreht. A further preferred exemplary embodiment of the hydraulic gear actuator is characterized in that the second piston and / or one or the guide sleeve has a cross-sectional area deviating from a circular cross-sectional area in order to support a torque during rotation of the actuator shaft. This prevents in a simple manner that the second piston rotates during rotation of the actuator shaft by a translational movement of the second piston.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. Show it:

1 einen hydraulischen Getriebeaktor mit zwei translatorisch hin und her bewegbaren Kolben, die koaxial und in axialer Richtung versetzt angeordnet sind, mit zwei Stangen zur Führung des zweiten Kolbens im Längsschnitt; 1 a hydraulic gear actuator with two translationally reciprocable pistons, which are arranged coaxially and offset in the axial direction, with two rods for guiding the second piston in longitudinal section;

2 einen ähnlichen hydraulischen Getriebeaktor wie in 1 mit einer alternativen Momentabstützung für den zweiten Kolben; 2 a similar hydraulic gear actuator as in 1 with an alternative momentum support for the second piston;

3 die Ansicht eines Querschnitts durch den zweiten Kolben in 2; 3 the view of a cross section through the second piston in 2 ;

4 einen ähnlichen hydraulischen Getriebeaktor wie in den 1 und 2 mit koaxial und radial verschachtelt angeordneten Kolben für eine translatorische und eine rotatorische Bewegung einer Aktorwelle; 4 a similar hydraulic gear actuator as in the 1 and 2 with coaxial and radially interleaved piston arranged for a translational and a rotational movement of an actuator shaft;

5 die Ansicht eines Querschnitts durch den hydraulischen Getriebeaktor aus 4 und 5 the view of a cross section through the hydraulic transmission actuator 4 and

6 den gleichen Querschnitt wie in 5 gemäß einer Ausführung mit zylinderförmigen Elementen zur Abstützung des Drehmoments. 6 the same cross section as in 5 according to an embodiment with cylindrical elements for supporting the torque.

In den 1 und 2 ist ein hydraulischer Getriebeaktor 1; 41 jeweils im Längsschnitt dargestellt. Der hydraulische Getriebeaktor 1; 41 umfasst eine Aktorwelle 3, die auch als Schaltwelle bezeichnet wird. Die Aktorwelle oder Schaltwelle 3 ragt mit einem in den 1 und 2 linken Ende aus einem Aktorgehäuse 5 heraus. In the 1 and 2 is a hydraulic gear actuator 1 ; 41 each shown in longitudinal section. The hydraulic gear actuator 1 ; 41 includes an actuator shaft 3 , which is also referred to as a shift shaft. The actuator shaft or selector shaft 3 sticks out with one in the 1 and 2 left end of an actuator housing 5 out.

In dem Aktorgehäuse 5 sind eine Axialeinheit 6 und eine Schwenkeinheit 7 zur axialen Verschiebung und zur Verdrehung der Aktorwelle oder Schaltwelle 3 angeordnet. Die Bewegungen der Aktorwelle 3 dienen zum Wählen und Schalten von Gängen in einem Getriebe, insbesondere in einem Doppelkupplungsgetriebe. In the actuator housing 5 are an axial unit 6 and a pivot unit 7 for the axial displacement and rotation of the actuator shaft or shift shaft 3 arranged. The movements of the actuator shaft 3 are used to select and shift gears in a transmission, especially in a dual-clutch transmission.

An dem aus dem Aktorgehäuse 5 herausragenden Ende der Aktorwelle 3 ist ein Schalthebel 8 mit einem Schaltfinger 10 vorgesehen. Darüber hinaus sind an dem aus dem Aktorgehäuse 5 herausragenden Ende der Aktorwelle 3 Sperr- und Auswerferelemente 11, 12, 13, 14 vorgesehen. Der Schalthebel 8 beziehungsweise Schaltfinger 10 und die Sperr- und Auswerferelemente 11 bis 14 dienen zur Darstellung von Wähl- beziehungsweise Schaltbewegungen in dem (nicht dargestellten) Getriebe, insbesondere in dem Doppelkupplungsgetriebe. At the out of the actuator housing 5 outstanding end of the actuator shaft 3 is a gear lever 8th with a shift finger 10 intended. In addition, on the out of the actuator housing 5 outstanding end of the actuator shaft 3 Locking and ejector elements 11 . 12 . 13 . 14 intended. The shifter 8th or shift finger 10 and the locking and ejector elements 11 to 14 are used to represent selection or switching movements in the (not shown) transmission, in particular in the dual-clutch transmission.

Das Aktorgehäuse 5 ist mehrteilig ausgeführt und umfasst einen Durchführungskörper 16, durch den die Aktorwelle 3 aus dem Aktorgehäuse 5 herausgeführt ist. An den Durchführungskörper 16 ist ein Anschlussgehäusekörper 17 angebaut. Der Anschlussgehäusekörper 17 umfasst einen Aufnahmeraum 18 für einen ersten Kolben 21 des hydraulischen Getriebeaktors 1; 41. The actuator housing 5 is designed in several parts and includes a bushing body 16 through which the actuator shaft 3 from the actuator housing 5 led out. To the bushing body 16 is a connection box body 17 grown. The connection box body 17 includes a recording room 18 for a first piston 21 of the hydraulic gear actuator 1 ; 41 ,

Der erste Kolben 21 ist in dem Aufnahmeraum 18 in Richtung einer Längsachse 19 hin und her bewegbar geführt. Der in dem Aufnahmeraum 18 hin und her bewegbare erste Kolben 21 stellt die Axialeinheit 6 dar. The first piston 21 is in the recording room 18 in the direction of a longitudinal axis 19 guided back and forth. The one in the recording room 18 down and movable first pistons 21 represents the axial unit 6 represents.

Der erste Kolben 21 begrenzt innerhalb des Aufnahmeraums 18 einen Ölraum 20. Über nicht näher bezeichnete Hydraulikmediumkanäle kann der Ölraum 20 mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden, um den ersten Kolben 21 in axialer Richtung, also entlang oder in Richtung der Längsachse 19, zu bewegen. Die Bewegung des ersten Kolbens 21 wird durch eine zum Beispiel kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Kolben 21 und der Aktorwelle 3 auf die Aktorwelle 3 übertragen, zum Beispiel durch Verstemmen. The first piston 21 limited within the recording room 18 an oil room 20 , About unspecified hydraulic fluid channels, the oil chamber 20 be charged with hydraulic medium to the first piston 21 in the axial direction, ie along or in the direction of the longitudinal axis 19 , to move. The movement of the first piston 21 is by an example frictional or positive connection between the first piston 21 and the actuator shaft 3 on the actuator shaft 3 transmitted, for example by caulking.

Zur Abdichtung des Ölraums 20 und zur Führung sind an dem ersten Kolben 21 insgesamt ein Dichtelement und zwei Führungselemente angeordnet. Das Dichtelement dient zur Abdichtung der Kontaktstelle zwischen dem ersten Kolben 21 und dem Anschlussgehäusekörper 17. For sealing the oil chamber 20 and for guidance are on the first piston 21 a total of a sealing element and two guide elements arranged. The sealing element serves to seal the contact point between the first piston 21 and the terminal housing body 17 ,

Die Schwenkeinheit 7 umfasst einen zweiten Kolben 22, der koaxial zu dem ersten Kolben 21 angeordnet ist. Der zweite Kolben 22, der die Schwenkeinheit 7 darstellt, ist, ebenso wie der erste Kolben 21, translatorisch in Richtung der Längsachse 19 hin und her bewegbar. The swivel unit 7 includes a second piston 22 that is coaxial with the first piston 21 is arranged. The second piston 22 who is the pivot unit 7 is, as well as the first piston 21 , translational in the direction of the longitudinal axis 19 movable back and forth.

Die Schwenkeinheit 7 umfasst drei Gehäusekörper 24, 25, 26, durch welche der zweite Kolben 22 translatorisch hin und her bewegbar geführt ist. An dem in den 1 und 2 rechten Ende ist ein Sensorgehäusekörper 27 vorgesehen. Der Sensorgehäusekörper 27 umfasst eine Sensorik 28. Durch einen Deckel 29 ist der Sensorgehäusekörper 27 mit der Sensorik 28 abgeschlossen. The swivel unit 7 includes three housing bodies 24 . 25 . 26 through which the second piston 22 translationally guided back and forth. At the in the 1 and 2 right end is a sensor housing body 27 intended. The sensor housing body 27 includes a sensor system 28 , Through a lid 29 is the sensor housing body 27 with the sensors 28 completed.

Der zweite Kolben 22 ist durch eine Führungsverbindung 30 so mit der Aktorwelle 3 verbunden, dass die Aktorwelle 3 verdreht wird, wenn sich der zweite Kolben 22 translatorisch bewegt. Die Führungsverbindung 30 umfasst einen Stift 31, der in einer Querbohrung 32 der Aktorwelle 3 aufgenommen ist. Die Enden des Stifts 31 ragen aus der Querbohrung 32 der Aktorwelle 3 heraus und stellen Führungsnocken dar.The second piston 22 is through a leadership connection 30 so with the actuator shaft 3 connected to that the actuator shaft 3 is twisted when the second piston 22 moved in translation. The leadership connection 30 includes a pen 31 standing in a cross hole 32 the actuator shaft 3 is included. The ends of the pen 31 protrude from the transverse bore 32 the actuator shaft 3 out and represent leadership cams.

Die Enden oder Führungsnocken des Stifts 31 sind in Führungsnuten 34, 35 geführt. Die Führungsnuten 34, 35 sind radial innen in dem zweiten Kolben 22 angeordnet und verlaufen spiralförmig schräg zur Längsachse 19. Die Längsachse 19 stellt gleichzeitig eine Drehachse beim Verdrehen der Aktorwelle 3 dar. The ends or guide cams of the pen 31 are in guide grooves 34 . 35 guided. The guide grooves 34 . 35 are radially inward in the second piston 22 arranged and run spirally obliquely to the longitudinal axis 19 , The longitudinal axis 19 simultaneously sets a rotation axis when turning the actuator shaft 3 represents.

Der hydraulische Getriebeaktor 1; 41 dient zur Auswahl und zum Schalten von Gängen in einem automatisierten Schaltgetriebe. Die translatorische Bewegung der Aktorwelle wird von dem ersten Kolben 21 ausgeführt, der vorzugsweise fest mit der Aktorwelle 3 verbunden ist. Die rotatorische Bewegung der Aktorwelle 3 wird über den zweiten Kolben 22 ausgeführt, der sich relativ zu der Aktorwelle 3 bewegen kann. The hydraulic gear actuator 1 ; 41 Used to select and shift gears in an automated manual transmission. The translational movement of the actuator shaft is from the first piston 21 executed, which is preferably fixed to the actuator shaft 3 connected is. The rotational movement of the actuator shaft 3 is about the second piston 22 executed, which is relative to the actuator shaft 3 can move.

Die Führungsnuten 34, 35 sind so ausgeführt, dass sie bei einer translatorischen Bewegung des zweiten Kolbens 22 ein Verdrehen der Aktorwelle 3 über den Stift 31 in der Querbohrung 32 bewirken. Zu diesem Zweck muss allerdings ein Verdrehmoment des zweiten Kolbens 22 am Aktorgehäuse 5 abgestützt werden. The guide grooves 34 . 35 are designed so that they in a translational movement of the second piston 22 a rotation of the actuator shaft 3 over the pen 31 in the cross hole 32 cause. For this purpose, however, a twisting moment of the second piston 22 on the actuator housing 5 be supported.

In 1 erfolgt die Abstützung des Verdrehmoments durch zwei Stangen 37, 38, die durch den zweiten Kolben 22 geführt werden und an ihren Enden mit dem Aktorgehäuse 5 fest verbunden sind. Durch die Stangen 37, 38 wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass sich der zweite Kolben 22 nur translatorisch, aber nicht rotatorisch, in dem Aktorgehäuse 5 bewegen kann. Die translatorische Bewegung des zweiten Kolbens 22 wird durch den schrägen Verlauf der Führungsnuten 34, 35 mit Hilfe der Führungsverbindung 30 in eine gewünschte Verdrehung der Aktorwelle 3 umgewandelt. In 1 the torque is supported by two rods 37 . 38 passing through the second piston 22 be guided and at their ends with the actuator housing 5 are firmly connected. Through the bars 37 . 38 is achieved in a simple way that the second piston 22 only translational, but not rotational, in the actuator housing 5 can move. The translatory movement of the second piston 22 is due to the oblique course of the guide grooves 34 . 35 with the help of the leadership connection 30 in a desired rotation of the actuator shaft 3 transformed.

Bei dem in den 2 und 3 dargestellten hydraulischen Getriebeaktor 41 ist eine Alternative zu der in 1 dargestellten Methode zum Abstützen des Verdrehmoments am Aktorgehäuse 5 dargestellt. Die Führungsverbindung 30 ist in den 2 und 3 genauso wie in 1 ausgeführt. In the in the 2 and 3 illustrated hydraulic gear actuator 41 is an alternative to the one in 1 illustrated method for supporting the torque on the actuator housing 5 shown. The leadership connection 30 is in the 2 and 3 like in 1 executed.

Zur Abstützung des Verdrehmoments weist der zweite Kolben 22 in den 2 und 3 eine nicht kreisförmige Querschnittsfläche 42 auf. Die Querschnittsfläche 42 hat die Gestalt eines Kreises 43 mit zwei diametral angeordneten Flächenanteilen 44, 45. Die Flächenanteile 44, 45 ragen über die Kreisform hinaus und verhindern durch einen entsprechenden Formschluss im Aktorgehäuse 5 ein unerwünschtes Verdrehen des zweiten Kolbens 22. To support the torque, the second piston has 22 in the 2 and 3 a non-circular cross-sectional area 42 on. The cross-sectional area 42 has the shape of a circle 43 with two diametrically arranged surface portions 44 . 45 , The area shares 44 . 45 protrude beyond the circular shape and prevent by a corresponding positive connection in the actuator housing 5 an undesired rotation of the second piston 22 ,

Die über die Kreisform hinausragenden Flächenanteile 44, 45 sind bevorzugt Kreissegmente, die einfach und kostengünstig herstellbar sind. Der Übergang zwischen dem kreisförmigen Anteil der Querschnittsfläche 42 und den über die Kreisform hinausragenden Flächenanteilen 44, 45 ist vorteilhaft mit einem Radius zu versehen, um eine dichtungs- und führungselementfreundliche Geometrie zu erhalten. The over the circular form protruding surface portions 44 . 45 are preferably circular segments that are simple and inexpensive to produce. The transition between the circular portion of the cross-sectional area 42 and the over the circular shape protruding area shares 44 . 45 is advantageous to provide with a radius to obtain a seal and guide element-friendly geometry.

In den 4 und 5 ist ein hydraulischer Getriebeaktor 51 mit einem Aktorgehäuse 55 vereinfacht dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile, insbesondere der Aktorwelle 3 mit dem Schalthebel 8 und dem Schaltfinger 10 sowie den Sperr- und Auswerferelementen 11 bis 14, werden die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 und 2 verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der 1 und 2 verwiesen. In the 4 and 5 is a hydraulic gear actuator 51 with an actuator housing 55 shown in simplified form. To designate the same parts, in particular the actuator shaft 3 with the shift lever 8th and the shift finger 10 as well as the locking and ejector elements 11 to 14 , be the same Reference numerals as in the 1 and 2 used. To avoid repetition, the preceding description of the 1 and 2 directed.

Das Aktorgehäuse 55 umfasst einen Gehäusegrundkörper 56 der zwischen zwei Gehäusedeckeln 57, 58 angeordnet ist. Die Gehäusedeckel 57, 58 verschließen den Gehäusegrundkörper 56 hydraulikdruckdicht. The actuator housing 55 comprises a housing base 56 the between two housing covers 57 . 58 is arranged. The housing cover 57 . 58 close the housing body 56 hydraulic pressure-tight.

In dem Aktorgehäuse 55 ist ein erster Kolben 61 radial innerhalb und in axialer Richtung überlappend einem zweiten Kolben 62 angeordnet. Zwischen dem ersten Kolben 61 und dem zweiten Kolben 62 ist eine Führungshülse 65 angeordnet. Durch diese Anordnung ergibt sich eine in axialer Richtung optimierte Bauraumausnutzung. In the actuator housing 55 is a first piston 61 radially inwardly and in the axial direction overlapping a second piston 62 arranged. Between the first piston 61 and the second piston 62 is a guide sleeve 65 arranged. This arrangement results in an optimized use of space in the axial direction.

In den 4 und 5 sieht man, dass die Aktorwelle 3 zentral angeordnet ist. Radial außerhalb der Aktorwelle 3 sind die beiden Kolben 61, 62 und die Führungshülse 65 radial ineinander verschachtelt. In the 4 and 5 you can see that the actuator shaft 3 is centrally located. Radially outside the actuator shaft 3 are the two pistons 61 . 62 and the guide sleeve 65 radially nested.

Der erste Kolben 61 dient zur Darstellung einer translatorischen Bewegung der Aktorwelle 3. Zur Darstellung einer drehfesten Verbindung mit der Führungshülse 65 weist der erste Kolben 61 eine von der Kreisform abweichende Querschnittsfläche 66 mit radial herausragenden Flächenanteilen 68, 69 auf. Die Flächenanteile 68, 69 haben vorteilhaft im Wesentlichen die Gestalt von Kreissegmenten. The first piston 61 serves to represent a translatory movement of the actuator shaft 3 , To illustrate a rotationally fixed connection with the guide sleeve 65 indicates the first piston 61 a deviating from the circular shape cross-sectional area 66 with radially outstanding surface shares 68 . 69 on. The area shares 68 . 69 advantageously have substantially the shape of circle segments.

Der erste Kolben 61 stützt sich mit seinen radial über die Kreisform herausragenden Flächenanteilen 68, 69 an oder in der Führungshülse 65 ab, die radial zwischen dem ersten Kolben 61 für die translatorische und dem zweiten Kolben 62 für die rotatorische Bewegung der Aktorwelle 3 angeordnet ist. Die Führungshülse 65 umfasst radial außen schräg zur Drehachse der Aktorwelle 3 verlaufende Führungsnuten 74, 75. The first piston 61 is supported by its radially over the circular shape outstanding surface shares 68 . 69 on or in the guide sleeve 65 off, radially between the first piston 61 for the translational and the second piston 62 for the rotational movement of the actuator shaft 3 is arranged. The guide sleeve 65 includes radially outwardly inclined to the axis of rotation of the actuator shaft 3 extending guide grooves 74 . 75 ,

In den Führungsnuten 74, 75 ist jeweils ein Führungsnocken oder Führungszapfen geführt, der sich von dem zweiten Kolben 62 radial nach innen erstreckt. Dadurch wird in ähnlicher Art und Weise wie in den 1 und 2 eine Führungsverbindung zwischen dem zweiten Kolben 62 und der Führungshülse 65 dargestellt. In the guide grooves 74 . 75 in each case a guide cam or guide pin is guided, extending from the second piston 62 extends radially inward. This is done in a similar way as in the 1 and 2 a guide connection between the second piston 62 and the guide sleeve 65 shown.

Der zweite Kolben 62 weist radial außen ebenfalls eine von der Kreisform abweichende Querschnittsfläche 67 auf. Die Querschnittsfläche 67 umfasst zwei diametral angeordnete Flächenanteile 70, 71. Mit den Flächenanteilen 70, 71 greift die Führungshülse 65 in entsprechende Ausnehmungen des Gehäusegrundkörpers 56 ein. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Momentenabstützung am Aktorgehäuse 55 dargestellt. The second piston 62 radially outward also has a cross-sectional area deviating from the circular shape 67 on. The cross-sectional area 67 comprises two diametrically arranged surface portions 70 . 71 , With the area shares 70 . 71 grips the guide sleeve 65 in corresponding recesses of the housing body 56 one. This is a simple way a moment support on the actuator housing 55 shown.

Die von der Kreisform abweichende Querschnittsfläche der Kolben 61, 62 zur Momentenabstützung kann, wie in 5 dargestellt ist, kreissegmentförmige Flächenanteile besitzen, die zu der Querschnittsfläche hinzugefügt werden oder auch abgezogen werden. Verfügt ein Kolben oder die Führungshülse über eine Querschnittsflächenform, die durch Subtraktion von Kreissegmenten von der Basiskreisfläche beziehungsweise Basisringfläche entsteht, so können, wie am Beispiel eines hydraulischen Getriebeaktors 81 in 6 dargestellt ist, auch zylinderförmige Elemente 82 bis 85 zur Momentenabstützung in dem Aktorgehäuse 55 verwendet werden. The deviating from the circular cross-sectional area of the piston 61 . 62 for moment support can, as in 5 is shown, have circular segment-shaped surface portions which are added to the cross-sectional area or are deducted. If a piston or the guide sleeve has a cross-sectional surface shape that results from subtracting circular segments from the base circle surface or base ring surface, then, as with the example of a hydraulic gear actuator 81 in 6 is shown, also cylindrical elements 82 to 85 for torque support in the actuator housing 55 be used.

Durch die zylinderförmigen Elemente 82 bis 85 wird in der gleichen Art und Weise wie mit den Flächenanteilen 44, 45; 68 bis 71 jeweils eine formschlüssige Verbindung dargestellt, die eine unerwünschte Verdrehung verhindert beziehungsweise eine gewünschte Mitnahme ermöglicht.By the cylindrical elements 82 to 85 will be in the same way as with the area shares 44 . 45 ; 68 to 71 each shown a positive connection that prevents unwanted rotation or allows a desired entrainment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: hydraulischer Getriebeaktorhydraulic gear actuator
3 3: Aktorwelleactuator shaft
5 5: Aktorgehäuseactuator housing
6 6: AxialeinheitAxialeinheit
7 7: Schwenkeinheitswivel unit
8 8th: Schalthebelgear lever
10 10: Schaltfingershift finger
11 11: Sperr- und AuswerferelementLocking and ejector element
12 12: Sperr- und AuswerferelementLocking and ejector element
13 13: Sperr- und AuswerferelementLocking and ejector element
14 14: Sperr- und AuswerferelementLocking and ejector element
16 16: DurchführungskörperImplementing body
17 17: AnschlussgehäusekörperConnection housing body
18 18: Aufnahmeraumaccommodation space
19 19: Längsachselongitudinal axis
20 20: Ölraumoil space
21 21: erster Kolbenfirst piston
22 22: zweiter Kolbensecond piston
24 24: Gehäusekörperhousing body
25 25: Gehäusekörperhousing body
26 26: Gehäusekörperhousing body
27 27: SensorgehäusekörperSensor housing body
28 28: Sensoriksensors
29 29: Deckelcover
30 30: Verbindungconnection
31 31: Stiftpen
32 32: Querbohrungcross hole
34 34: Führungsnutguide
35 35: Führungsnutguide
37 37: Stangepole
38 38: Stangepole
41 41: hydraulischer Getriebeaktorhydraulic gear actuator
42 42: QuerschnittsflächeCross sectional area
43 43: Kreiscircle
44 44: Flächenanteilarea proportion
45 45: Flächenanteilarea proportion
51 51: hydraulischer Getriebeaktorhydraulic gear actuator
55 55: Aktorgehäuseactuator housing
56 56: GehäusegrundkörperHousing body
57 57: Gehäusedeckelhousing cover
58 58: Gehäusedeckelhousing cover
61 61: erster Kolbenfirst piston
62 62: zweiter Kolbensecond piston
65 65: Führungshülseguide sleeve
66 66: QuerschnittsflächeCross sectional area
67 67: QuerschnittsflächeCross sectional area
68 68: Flächenanteilarea proportion
69 69: Flächenanteilarea proportion
70 70: Flächenanteilarea proportion
71 71: Flächenanteilarea proportion
74 74: Führungsnutguide
75 75: Führungsnutguide
81 81: hydraulischer Getriebeaktorhydraulic gear actuator
82 82: zylinderförmiges Elementcylindrical element
83 83: zylinderförmiges Elementcylindrical element
84 84: ylinderförmiges Elementyellow element
85 85: zylinderförmiges Elementcylindrical element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2015/149795 A1 [0002]

Claims

Hydraulic gear actuator ( 1 ; 41 ; 51 ; 81 ) with one in a circumferential direction about a rotation axis ( 19 ) rotatable actuator shaft ( 3 ) which is displaceable in an axial direction, characterized in that the hydraulic gear actuator ( 1 ; 41 ; 51 ; 81 ) two translational reciprocating pistons ( 21 . 22 ; 61 . 62 ), of which a first piston ( 21 ; 61 ) for representing an axial displacement of the actuator shaft ( 3 ), wherein a second piston ( 22 ; 62 ) for displaying a rotation of the actuator shaft ( 3 ) serves.

Hydraulic gear actuator according to claim 1, characterized in that the second piston ( 22 ; 62 ) relative to the actuator shaft ( 3 ) is movable to the actuator shaft ( 3 ) in a translational movement of the second piston ( 22 ; 62 ) to twist defined.

Hydraulic gear actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic gear actuator ( 1 ; 41 ; 51 ; 81 ) for showing the rotation of the actuator shaft ( 3 ) at least one obliquely extending in a circumferential direction guide groove ( 34 . 35 ; 74 . 75 ) for a guide cam guided therein.

Hydraulic gear actuator according to claim 1 or 2, characterized in that at least one obliquely extending in the circumferential direction guide groove ( 74 . 75 ) in a guide sleeve ( 65 ) is trained.

Hydraulic gear actuator according to one of the preceding claims, characterized in that a twisting moment of the second piston ( 22 ; 62 ), which, when the actuator shaft is rotated ( 3 ) acts on an actuator housing ( 5 ; 55 ) is supported.

Hydraulic gear actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the two pistons ( 21 . 22 ; 61 . 62 ) are arranged coaxially.

Hydraulic gear actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the two pistons ( 21 . 22 ) are arranged offset in the axial direction.

Hydraulic gear actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first piston ( 61 ) radially inwardly and in the axial direction overlapping to the second piston ( 6 ) is arranged.

Hydraulic gear actuator according to claim 8, characterized in that the first piston ( 21 ; 61 ) has a cross-sectional area deviating from a circular cross-sectional area ( 66 ) to rotate the first piston ( 61 ) upon actuation of the second piston ( 62 ) to effect.

Hydraulic gear actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the second piston ( 22 ; 62 ) and / or one or the guide sleeve ( 65 ) has a cross-sectional area deviating from a circular cross-sectional area ( 42 ; 67 ) to a torque during rotation of the actuator shaft ( 3 ).