DE102016216914A1

DE102016216914A1 - Electromechanical actuation actuator with universal joint for rotary transmission to spindle nut

Info

Publication number: DE102016216914A1
Application number: DE102016216914.9A
Authority: DE
Inventors: Lászlo Mán; Peter Greb
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einer elektromotorisch in Drehbewegung versetzbaren Spindelmutter (2), die an einer Spindelstange (3) so angreift, dass eine Längsbewegung der Spindelstange (3) bei einer Rotation der Spindelmutter (2) erzwungen ist, wobei die Längsbewegung der Spindelstange (3) zum Verstellen eines Betätigungshebels (4) weitergebbar ist, wobei die Spindelmutter (2) über ein Kardangelenk (5) mit einem Antriebsbauteil (6) verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung auch eine Schalteinheit umfassend eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, mit einem an der Spindelstange (3) angeschlossenen Betätigungshebel (4).The invention relates to an actuating device (1) for a motor vehicle transmission, with a spindle motor (2) which can be set in rotary motion and engages a spindle rod (3) in such a way that longitudinal movement of the spindle rod (3) is forced upon rotation of the spindle nut (2) is, wherein the longitudinal movement of the spindle rod (3) for adjusting an actuating lever (4) can be relayed, wherein the spindle nut (2) via a universal joint (5) with a drive member (6) is connected. Furthermore, the invention also relates to a switching unit comprising an actuating device according to the invention, with an operating lever (4) connected to the spindle rod (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, etwa ein Automatikgetriebe, bspw. nach Art eines Wandler-Automatikgetriebes, mit einer elektromotorisch in Drehbewegung versetzbaren Spindelmutter, die an einer Spindelstange so angreift, dass eine Längsbewegung der Spindelstange bei einer Rotation der Spindelmutter erzwungen ist, wobei die Längsbewegung der Spindelstange zum Verstellen eines Betätigungshebels weitergebbar ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Schalteinheit, etwa nach Art eines modularen Kupplungsaktors (MCA), umfassend eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung. The present invention relates to an actuating device for a motor vehicle transmission, such as an automatic transmission, for example. In the manner of a converter automatic transmission, with an electromotively movable in rotary spindle nut which engages a spindle rod so that a longitudinal movement of the spindle rod is forced upon rotation of the spindle nut , wherein the longitudinal movement of the spindle rod for adjusting an actuating lever is weitergebbar. Furthermore, the present invention also relates to a switching unit, such as in the manner of a modular clutch actuator (MCA), comprising an actuating device according to the invention.

Aus der DE 10 2009 013 404 A1 ist ein Getriebeaktor zur Betätigung eines automatisierten Schaltgetriebes mit einer Mehrzahl von Gängen bekannt, wobei eine Schaltwelle von zumindest einem Elektromotor in einer Dreh- und Längsbewegung antreibbar ist und mittels einer Bewegung ein Gang ausgewählt und mittels der anderen Bewegung geschaltet wird, bei dem zwischen dem Schaltgetriebe und dem zumindest einen Elektromotor ein Gehäuse vorgesehen ist, in dem ein Aktorgetriebe gekapselt aufgenommen ist. From the DE 10 2009 013 404 A1 a transmission actuator for actuating an automatic transmission with a plurality of gears is known, wherein a switching shaft of at least one electric motor in a rotational and longitudinal movement is driven and selected by means of a movement and a gear is switched by means of the other movement, in which between the transmission and the at least one electric motor, a housing is provided, in which an actuator gear is received encapsulated.

Aus der WO 2015/149775 A1 ist ein Aktor zur Kupplungsbetätigung bekannt, der ein Motormodul und ein Betätigungsmodul umfasst. Das Motormodul ist wahlweise mit einem Hydraulikmodul oder einem Mechanikmodul verbindbar. Das Motormodul und/oder das Betätigungsmodul weisen einen Motorflansch zur wahlweisen Verbindung auf. Das Motormodul und/oder das Betätigungsmodul weisen wenigstens einen Gehäuseflansch zur Verbindung mit einem Gehäuse auf. From the WO 2015/149775 A1 An actuator for clutch actuation is known which comprises a motor module and an actuation module. The motor module can optionally be connected to a hydraulic module or a mechanical module. The motor module and / or the actuation module have a motor flange for selective connection. The motor module and / or the actuation module have at least one housing flange for connection to a housing.

Die WO 2015/070850 A1 offenbart eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektromechanischen Aktor, der eine elektromotorisch in Drehbewegung versetzbare Spindel aufweist, die über ein Rotationsbewegung in Linearbewegung wandelndes Bewegungswandelgetriebe Druck und/oder Zug auf eine Druckhülse weitergebend an eine Auslöseeinrichtung einer Kupplung koppelbar ist, wobei die Druckhülse über eine die Druckhülse gegen Rotation sichernde Gelenkeinheit auf eine Kupplungsstellvorrichtung einwirkt. Ferner wird in dieser Druckschrift auch eine Kupplung mit einer solchen Betätigungsvorrichtung beschrieben. The WO 2015/070850 A1 discloses an actuating device for a motor vehicle, comprising an electromechanical actuator, which has an electromotively displaceable in rotational movement spindle, the rotational movement in a linear motion moving motion conversion pressure and / or train on a pressure sleeve releasably coupled to a triggering device of a clutch, wherein the pressure sleeve via a hinge unit securing the pressure sleeve against rotation acts on a coupling actuator. Furthermore, a clutch is described with such an actuator in this document.

Die DE 10 2015 212 645 A1 offenbart einen Kupplungsaktor für ein Fahrzeug, mit einem axial verfahrbaren Stellteil, wobei das Stellteil über einen einen Stator aufweisenden Elektromotor in eine Axialbewegung versetzbar ist und der Stator in einem topfartigen, den Stator zumindest teilweise umgebenden Statorgehäuse fest angebunden ist, wobei das Stellteil zum Bewirken einer Stellbewegung ausgelegt ist, wobei das auch das Stellteil umgebende Statorgehäuse einteilig ausgebildet ist. The DE 10 2015 212 645 A1 discloses a clutch actuator for a vehicle, with an axially movable actuator, wherein the actuator is displaceable over a stator having an electric motor in an axial movement and the stator is firmly connected in a pot-like, the stator at least partially surrounding the stator housing, wherein the actuating member for effecting a Adjusting movement is designed, wherein the surrounding the actuator stator housing is integrally formed.

In der DE 10 2016 206 749 A1 ist eine Betätigungsvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe offenbart, die ein Gehäuse, einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor und ein Betätigungsgetriebe mit einer Spindelstange und einer Spindelmutter aufweist, wobei die Betätigungsvorrichtung eine mit der Spindelstange verbundene Koppelstange aufweist, um die Betätigungsvorrichtung baulich und/oder funktional zu verbessern.In the DE 10 2016 206 749 A1 an actuator device for a vehicle transmission is disclosed which comprises a housing, an electric motor with a stator and a rotor and an actuating gear with a spindle rod and a spindle nut, wherein the actuating device has a coupling rod connected to the spindle rod to the actuator structurally and / or functionally to improve.

Auch ist bereits als DE 10 2016 208 825 A1 eine weitere Patentanmeldung eingereicht worden, die folgendes offenbart: Eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einer elektromotorisch in Drehbewegung versetzbaren Spindelmutter, die an einer Spindelstange so angreift, dass eine Längsbewegung der Spindelstange bei Rotation der Spindelmutter erzwungen ist, wobei die Längsbewegung der Spindelstange zum Verstellen eines Betätigungshebels weitergebbar ist, wobei die Spindelmutter und die Spindelstange so aufeinander abgestimmt und ausgelegt sind, dass die Spindelstange um ihre Querachse verschwenkbar ist. Also is already as DE 10 2016 208 825 A1 a further patent application has been submitted, which discloses the following: An actuator for a motor vehicle transmission, with a motorized rotatable spindle nut, which engages a spindle rod so that a longitudinal movement of the spindle rod is forced upon rotation of the spindle nut, wherein the longitudinal movement of the spindle rod for adjusting an actuating lever is weitergebbar, wherein the spindle nut and the spindle rod are coordinated and designed so that the spindle rod is pivotable about its transverse axis.

Weiter kann die Spindelmutter mehrteilig ausgebildet sein, wobei ein radial äußeres Kugelsitzteil elektromotorisch antreibbar ist und ein dazu radial innerhalb angeordnetes Kugelkalottenteil über ein Gewinde mit der Spindelstange gekoppelt ist. Ferner können zwischen dem Kugelsitzteil und dem Kugelkalottenteil Formschlusselemente so miteinander in Formschluss stehen, dass Drehmoment vom Kugelsitzteil an das Kugelkalottenteil weitergebbar ist. Hierfür kann vom Kugelkalottenteil vorzugsweise wenigstens ein Fortsatz abstehen, der in eine Nut auf einer Innenseite des Kugelsitzteils eingreift. Diese Nut kann ferner als eine in Längsrichtung der Spindelstange ausgerichtete Vertiefung ausgebildet sein. Further, the spindle nut may be formed in several parts, wherein a radially outer ball seat part is driven by an electric motor and a radially inwardly arranged spherical caliber part is coupled via a thread with the spindle rod. Further, between the ball seat part and the spherical cap part interlocking elements can be in positive engagement with each other so that torque from the ball seat part to the spherical part is weitergebbar. For this purpose, at least one projection can protrude from the spherical part, which engages in a groove on an inner side of the ball seat part. This groove can also be designed as a recess aligned in the longitudinal direction of the spindle rod.

Ferner offenbart die DE 10 2016 208 825 A1 , dass ein Sitzbereich des Kugelsitzteils nach Art einer Schale zur Aufnahme einer balligen Kontur des Kugelkalottenteils ausgebildet sein kann. Das Kugelkalottenteil kann hierbei einen Verlängerungsbereich aufweisen, der sich entlang einer Mittelachse in Richtung des Betätigungshebels hin erstreckt. Ferner ist offenbart, dass die Spindelstange an einem Ende mit einer Koppelstange dreh- und/oder axialfest verbindbar sein kann und dass die Koppelstange an ihrem der Spindelstange abgewandten Ende über ein Gelenk mit dem Betätigungshebel verbindbar sein kann.Further, the DE 10 2016 208 825 A1 in that a seating area of the ball seat part can be designed in the manner of a shell for receiving a convex contour of the ball dome part. The spherical part may in this case have an extension region which extends along a central axis in the direction of the actuating lever. Furthermore, it is disclosed that the spindle rod can be rotatably and / or axially fixedly connectable at one end with a coupling rod and that the coupling rod can be connectable at its end remote from the spindle rod via a joint with the actuating lever.

Darüber hinaus offenbart diese Druckschrift auch eine Schalteinheit, welche eine vorstehend beschriebene Betätigungsvorrichtung umfasst, wobei ein Betätigungshebel an der Spindelstange angeschlossen ist.In addition, this document also discloses a switching unit which comprises an actuating device described above, wherein an operating lever is connected to the spindle rod.

Aufgrund der großen Schwenkwinkel, welche pro Motorumdrehung zweimal durchlaufen werden, entstehen große Reibwege an kraftübertragenden Bauteilen. Dadurch erhöht sich der Verschleiß und der Wirkungsgrad des Aktorsystems sinkt deutlich.Due to the large swivel angle, which are traversed twice per engine revolution, large Reibwege arise on force-transmitting components. This increases the wear and the efficiency of the actuator system drops significantly.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern und insbesondere eine Betätigungsvorrichtung vorzusehen, welche einen reduzierten Verschleiß, einen erhöhten Wirkungsgrad, und einen geringeren Bauraum vorsieht. The object of the invention is to avoid or at least mitigate the disadvantages of the prior art and in particular to provide an actuating device which provides for reduced wear, increased efficiency, and smaller installation space.

Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Betätigungsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Spindelmutter über ein Kardangelenk mit einem Antriebsbauteil, wie einem Rotor, verbunden ist.The object of the invention is achieved in a generic actuator according to the invention in that the spindle nut is connected via a universal joint with a drive component, such as a rotor.

Die Betätigungsvorrichtung dient insbesondere zur Verwendung mit einem Automatikgetriebe, wie bspw. einem Wandler-Automatikgetriebe. Derartige Fahrzeuggetriebe weisen eine Betätigungswelle auf, die drehbar ist, um in dem Fahrzeuggetriebe verschiedene Betriebsmodi, wie „parken“ (P – park), „rückwärts“ (R – reverse), „Leerlauf“ (N – neutral) und/oder „fahren“ (D – drive), einzustellen. Insbesondere ein Lösen der mit „P“ bezeichneten Parkstellung, in der das Fahrzeuggetriebe mechanisch verriegelt ist, erfordert in der Regel einen gegenüber anderen Betätigungen erhöhten Kraftaufwand. Hierbei kann bspw. ein Elektromotor zur Erzeugung einer Drehbewegung dienen. Das Betätigungsgetriebe, welches unter anderem die Spindelstange und die Spindelmutter umfasst, dient dazu, eine Drehbewegung des Elektromotors in eine lineare Bewegung umzuwandeln. Hierfür ist die Spindelstange axial verlagerbar.The actuating device is used in particular for use with an automatic transmission, such as, for example, a converter automatic transmission. Such vehicle transmissions have an actuating shaft which is rotatable to run in the vehicle transmission various modes of operation such as "park" (P-park), "reverse" (R-reverse), "idle" (N-neutral) and / or " "(D - drive). In particular, a release of the designated "P" parking position in which the vehicle transmission is mechanically locked, usually requires compared to other operations increased effort. In this case, for example, can serve an electric motor for generating a rotational movement. The actuating gear, which includes, among other things, the spindle rod and the spindle nut, serves to convert a rotational movement of the electric motor into a linear movement. For this purpose, the spindle rod is axially displaceable.

Wie bereits vorstehend erläutert, kann die Anbindung der Spindelstange an den Betätigungshebel über ein Koppelteil bzw. eine Koppelstange ausgebildet sein, welche/s mit der Spindelstange starr und mit dem Betätigungshebel gelenkig verbunden ist. Diese Koppelstange kann auch als Pleuel bezeichnet werden und dient zur kinematischen Verbindung der Spindelstange mit einem Fahrzeuggetriebe, insbesondere mit einer Betätigungswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes. Die Koppelstange dient insbesondere zur Übertragung von Zug- und/oder Druckkräften, wodurch eine Übertragung einer Betätigungsbewegung von der Betätigungsvorrichtung zu einem Fahrzeuggetriebe ermöglicht ist. As already explained above, the connection of the spindle rod to the actuating lever can be formed via a coupling part or a coupling rod, which is rigidly connected to the spindle rod and hinged to the actuating lever. This coupling rod can also be referred to as a connecting rod and serves for the kinematic connection of the spindle rod with a vehicle transmission, in particular with an actuating shaft of a motor vehicle transmission. The coupling rod is used in particular for transmitting tensile and / or compressive forces, whereby a transmission of an actuating movement is made possible by the actuating device to a vehicle transmission.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained below.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Kardangelenk mehrteilig aufgebaut ist. Dies kann insbesondere montagetechnische Vorteile haben und so die Montage vereinfachen.It is advantageous if the universal joint is constructed in several parts. This can in particular have mounting advantages and thus simplify assembly.

Hierfür hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Kardangelenk einerseits ein Zwischenstück besitzt, das geometrisch und stofflich zum Gewährleisten einer Beweglichkeit um eine erste Achse, die quer zur Längsrichtung der Spindelmutter ausgerichtet ist, ausgebildet / vorbereitet ist und andererseits ein Verbindungsstück besitzt, das geometrisch und stofflich zum Gewährleisten einer Beweglichkeit um einen zur ersten Achse und zur durch die Längsrichtung der Spindelmutter bestimmte Längsachse quer ausgerichteten zweiten Achse ausgebildet / vorbereitet ist. Auf diese Weise entstehen statt großer Reibwege am Umfang des Kugelgelenks lediglich vergleichsweise kleine Umfangsreibwege an den Lagerungen, da der Reibradius der Lagerzapfen deutlich kleiner gewählt werden kann als der Radius der Gelenkkugel. Ferner lassen sich die Kontaktflächen zur Drehmomentübertragung größer darstellen als bei der Kugelgelenk-Lösung, wodurch ein Flächenkontakt statt ein Linienkontakt (wie bei der Kugelgelenk-Lösung der Fall) vorliegt, sodass der Verschleiß weiter minimiert werden kann. For this it has been found to be advantageous if the universal joint on the one hand has an intermediate piece which is geometrically and materially designed to ensure mobility about a first axis, which is aligned transversely to the longitudinal direction of the spindle nut, trained / prepared and on the other hand has a connector that geometrically and material is designed / prepared to ensure mobility about a second axis oriented transversely to the first axis and to the longitudinal axis of the spindle nut, and is prepared. In this way, instead of large Reibwege on the circumference of the ball joint only relatively small circumferential friction on the bearings, since the friction radius of the bearing pin can be chosen significantly smaller than the radius of the ball joint. Furthermore, the contact surfaces for torque transmission can be greater than in the ball joint solution, whereby a surface contact instead of a line contact (as in the ball joint solution of the case) is present, so that the wear can be further minimized.

Ferner ist es von Vorteil, wenn das Zwischenstück mehrteilig aufgebaut ist. Auch dies dient der Vereinfachung der Montage.Furthermore, it is advantageous if the intermediate piece is constructed in several parts. This also serves to simplify the assembly.

Weiter kann es von Vorteil sein, wenn das Zwischenstück nach Art eines Käfigs aus zwei Halbschalen aufgebaut ist. Die zwei Halbschalen können einfach miteinander verbunden werden und dienen somit bei der Montage gleichzeitig als eine Positionierungshilfe für die Spindelmutter.Further, it may be advantageous if the intermediate piece is constructed in the manner of a cage of two half-shells. The two half-shells can be easily connected to each other and thus serve at the same time as a positioning aid for the spindle nut during assembly.

Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn am Zwischenstück innere Formschlusseinrichtungen vorhanden sind, die mit Gegenformschlusseinrichtungen des Verbindungsstücks formschlüssig aber gelenkig verbunden sind und/oder wenn am Zwischenstück äußere Formschlussvorrichtungen vorhanden sind, die mit Gegenformschlussvorrichtungen des Antriebsbauteils formschlüssig aber gelenkig verbunden sind. Dadurch ist das Zwischenstück sowohl mit dem Verbindungsstück als auch mit dem Antriebsbauteil per Formschluss verbindbar.In addition, it has been found to be advantageous if inner interlocking means are present on the intermediate piece, which are positively connected but articulated Gegenformschlusseinrichtungen the connector and / or if the intermediate piece outer positive locking devices are present, which are positively connected but articulated with Gegenformschlussvorrichtungen of the drive component. As a result, the intermediate piece can be connected to the connecting piece as well as to the drive component by positive locking.

Hierbei ist von Vorteil, wenn die Formschlusseinrichtungen, Gegenformschlusseinrichtungen, Formschlussvorrichtungen und Gegenformschlussvorrichtungen einerseits als Ausnehmungen oder Durchgangs-/Sack-Löcher, mit vorzugsweise kreisrundem Querschnitt, und/oder andererseits als Vorsprünge oder Lager-/Mitnehmer-Zapfen, mit vorzugsweise kreisrunder Außenkontur, ausgebildet sind.It is advantageous if the Formschlusseinrichtungen, Gegenformschlusseinrichtungen, form-locking devices and Gegenformschlussvorrichtungen on the one hand as recesses or through / blind holes, preferably circular in cross-section, and / or on the other hand as projections or bearing / driving pin, with preferably circular outer contour, are formed.

Ferner von Vorteil ist es, wenn in Längsrichtung der Spindelmutter gesehen vor und nach den Formschlusseinrichtungen und/oder Formschlussvorrichtungen jeweils ein Haltering angeordnet ist. Dieser dient der Positionierung und Sicherung der mittels der Formschlusseinrichtungen und/oder -vorrichtungen verbundenen Komponenten.It is also advantageous, when viewed in the longitudinal direction of the spindle nut before and after the form-locking devices and / or form-locking devices each have a retaining ring is arranged. This serves to position and secure the components connected by means of the form-locking devices and / or devices.

Weiter ist es von Vorteil, wenn zwischen einer balligen Außenoberfläche des Zwischenstücks und einer Innenfläche des als rotorfestes Bauteil ausgebildeten Antriebsteils ein Spalt vorhanden ist. Dieser vereinfacht das Einsetzen der Halteringe und die relative Positionierung der Bauteile zueinander während der Montage.Further, it is advantageous if there is a gap between a convex outer surface of the intermediate piece and an inner surface of the drive part designed as a rotor-fixed component. This simplifies the insertion of the retaining rings and the relative positioning of the components to each other during assembly.

Die Erfindung betrifft auch eine Schalteinheit, etwa nach Art eines modularen Kupplungsaktors (MCA) mit einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung, wobei ein Betätigungshebel an der Spindelstange angeschlossen ist. The invention also relates to a switching unit, such as in the manner of a modular clutch actuator (MCA) with an actuating device according to the invention, wherein an actuating lever is connected to the spindle rod.

Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, dass die Drehmomentübertragung vom Rotor auf die Spindelmutter nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, über ein Kugelgelenk, sondern über ein Gelenk, ähnlich einem Kardangelenk erfolgt. Hierbei ist erfindungsgemäß ein, ggf. aus Montagegründen mehrteiliges, Zwischenstück vorgesehen, welches sich gegenüber dem Rotor (antreibendes Element) lediglich um eine Achse verdrehen kann. Die Mutter (angetriebenes Element) kann sich gegenüber dem Zwischenstück ebenfalls lediglich um eine andere Achse verdrehen. Diese Drehachse steht weitgehend senkrecht auf der Drehachse zwischen Mutter und Zwischenstück und schneidet diese vorzugsweise. In other words, the invention consists in that the torque transmission from the rotor to the spindle nut is not, as known from the prior art, via a ball joint, but via a joint, similar to a universal joint. In this case, according to the invention, an intermediate piece, possibly for assembly reasons, is provided, which can rotate relative to the rotor (driving element) only about one axis. The nut (driven element) can also rotate relative to the intermediate piece only about a different axis. This axis of rotation is largely perpendicular to the axis of rotation between the nut and adapter and cuts them preferably.

Somit kann man sagen, dass die Erfindung vorsieht, Bauraum zu sparen und den Verschleiß zu minimieren, indem das Kugelgelenk durch ein mehrteiliges Gelenk mit einem ersten Zwischenstück, welches eine Beweglichkeit um eine erste Achse vorgibt, und einem zweiten Verbindungsteil, welches sich in Richtung der Spindel erstreckt und eine Beweglichkeit in eine Richtung senkrecht dazu zum Ausgleich von Bewegungen der Pleuelstange vorsieht. Somit sind gerade nur zwei Freiheitsgrade gegeben, wodurch weniger Reibung erzeugt wird und die Konstruktion kleiner ausfallen kann. Ferner können auf diese Weise statt großer Reibwege am Umfang des Kugelgelenks lediglich vergleichsweise kleine Umfangsreibwege an den Lagerungen entstehen, da der Reibradius der Lagerzapfen deutlich kleiner gewählt werden kann als der Radius der Gelenkkugel. Thus, it can be said that the invention provides to save space and minimize wear by the ball joint by a multi-part joint with a first intermediate piece, which defines a mobility about a first axis, and a second connecting part, which in the direction of Spindle extends and provides a mobility in a direction perpendicular thereto to compensate for movements of the connecting rod. Thus, only two degrees of freedom are given, whereby less friction is generated and the construction can be smaller. Furthermore, instead of large friction paths on the circumference of the ball joint, only comparatively small circumferential friction paths can thereby be created on the bearings, since the friction radius of the bearing pins can be chosen to be significantly smaller than the radius of the ball joint.

Ferner lassen sich die Kontaktflächen zur Drehmomentübertragung größer darstellen als bei der Kugelgelenk-Lösung, ergo Flächenkontakt statt Linienkontakt, sodass der Verschleiß weiter minimiert werden kann. Bei einem Flächenkontakt ist im Vergleich zu einem Linienkontakt die Hertzsche Pressung geringer, wodurch eine kleinere Ausführung der Zapfen möglich ist. Furthermore, the contact surfaces for torque transmission can be greater than in the ball joint solution, ergo surface contact instead of line contact, so that the wear can be further minimized. In a surface contact, the Hertzian pressure is lower compared to a line contact, whereby a smaller version of the pin is possible.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert, in denen unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt sind. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with the aid of figures, in which different embodiments are shown. Show it:

1 eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung; 1 a longitudinal sectional view of an actuating device according to the invention;

2 eine Längsschnittansicht eines Gelenks bzw. eines Gelenksystems der Betätigungsvorrichtung; 2 a longitudinal sectional view of a hinge or a joint system of the actuator;

3 eine perspektivische Explosionsansicht des Gelenks; und 3 an exploded perspective view of the joint; and

4 eine perspektivische Ansicht des Gelenksystems. 4 a perspective view of the joint system.

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

Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch in anderen Ausführungsbeispielen realisiert werden. Sie sind also untereinander austauschbar.Features of the individual embodiments can also be realized in other embodiments. So they are interchangeable.

1 zeigt eine Längsschnittansicht einer Betätigungsvorrichtung 1, wie sie für ein Kraftfahrzeuggetriebe, etwa ein Automatikgetriebe, eingesetzt wird. Die Betätigungsvorrichtung 1 weist eine Spindelmutter 2 auf, die an einer Spindelstange 3 angreift. Eine Rotation der Spindelmutter 2 bewirkt eine Längsbewegung der Spindelstange 3, welche zum Verstellen eines Betätigungshebels 4 dient. Die Spindelmutter 2 ist über ein Kardangelenk 5 mit einem Antriebsbauteil 6, wie bspw. ein Rotor 7 verbunden, welches die Spindelmutter 2 in Drehbewegung versetzen kann. 1 shows a longitudinal sectional view of an actuator 1 , as used for a motor vehicle transmission, such as an automatic transmission. The actuator 1 has a spindle nut 2 on that on a spindle rod 3 attacks. A rotation of the spindle nut 2 causes a longitudinal movement of the spindle rod 3 , which for adjusting an operating lever 4 serves. The spindle nut 2 is about a universal joint 5 with a drive component 6 , such as a rotor 7 connected, which is the spindle nut 2 can put in rotation.

Als Gegenstück zum Rotor 7 weist die Betätigungsvorrichtung 1 auch einen Stator 8 auf, der drehfest mit der Betätigungsvorrichtung 1 verbunden ist. Des Weiteren weist die Betätigungsvorrichtung 1 auch einen Faltenbalg 9 auf, der zum Schutz der Spindelstange 3 und/oder einer Koppelstange 10 dient und an einem Ende an einem Gehäuse 11 der Betätigungsvorrichtung 1 und an einem anderen Ende an der Koppelstange 10 befestigt ist.As a counterpart to the rotor 7 has the actuator 1 also a stator 8th on, the rotation with the actuator 1 connected is. Furthermore, the actuating device 1 also a bellows 9 on, to protect the spindle rod 3 and / or a coupling rod 10 serves and at one end to a housing 11 the actuator 1 and at another end on the tie rod 10 is attached.

2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des die Spindelmutter 2 mit dem Rotor 7 verbindenden Kardangelenks 5. Das Kardangelenk 5 umfasst ein Zwischenstück 12 sowie ein Verbindungsstück 13. Das Zwischenstück 12 ist nach Art eines Käfig 14, welcher die Spindelmutter 2 umgibt, ausgebildet und weist in der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform zwei Halbschalen 15, 16 auf. 2 shows an exploded perspective view of the spindle nut 2 with the rotor 7 connecting universal joint 5 , The universal joint 5 includes an intermediate piece 12 and a connector 13 , The intermediate piece 12 is like a cage 14 , which is the spindle nut 2 surrounds, formed and has in the exemplary embodiment shown here, two half shells 15 . 16 on.

Das Zwischenstück 12 ist dabei so ausgebildet, dass es geometrisch wie auch stofflich eine Beweglichkeit um eine erste Achse A1 gewährleistet bzw. vorgibt, wobei diese erste Achse A1 quer, vorzugsweise senkrecht, zur Längsachse A der Spindelmutter 2 ausgerichtet ist. Das Verbindungsstück 13 ist geometrisch und stofflich derart ausgebildet, dass es eine Beweglichkeit um eine zweite Achse A2 gewährleistet / vorgibt, welche sowohl zur ersten Achse A1 sowie zur Längsachse A der Spindelmutter 2 quer ausgerichtet ist. The intermediate piece 12 is designed so that it geometrically as well as material ensures or pretends to be movable about a first axis A1, said first axis A1 transverse, preferably perpendicular, to the longitudinal axis A of the spindle nut 2 is aligned. The connector 13 is geometrically and materially designed such that it ensures a mobility about a second axis A2 / predetermines which both to the first axis A1 and to the longitudinal axis A of the spindle nut 2 is aligned transversely.

Das Zwischenstück 12 weist an beiden Halbschalen 15, 16 jeweils Formschlusseinrichtungen 17 auf, die in der hier dargestellten Ausführungsform in Form von (Durchgangs-)Löchern 18 ausgebildet sind. In diese Formschlusseinrichtungen 17 greifen Gegenformschlusseinrichtungen 19 ein, die hier in Form eines Lagerzapfens 20 am Verbindungsstück 13 ausgebildet sind. The intermediate piece 12 points to both half-shells 15 . 16 each form-fitting devices 17 on, in the embodiment shown here in the form of (through) holes 18 are formed. In these Formschlusseinrichtungen 17 grip Gegenformschlusseinrichtungen 19 one here in the form of a journal 20 at the connector 13 are formed.

Ferner weist das Zwischenstück 12 äußere Formschlussvorrichtungen 21 auf, die jeweils in Form von halbkreisförmigen Ausnehmungen 22 in beiden Halbschalen 15, 16 ausgebildet sind. In diese Ausnehmungen 22 greifen Gegenformschlussvorrichtungen 23, wie bspw. ein Mitnehmerzapfen 24 ein, die am Antriebsbauteil 6 (hier, im Rotor 7) vorgesehen sind. Furthermore, the intermediate piece 12 outer form-locking devices 21 on, each in the form of semicircular recesses 22 in both half shells 15 . 16 are formed. In these recesses 22 grip counter-form-locking devices 23 , such as a driver pin 24 one on the drive component 6 (here, in the rotor 7 ) are provided.

Über die Formschlusseinrichtungen 17 und die Gegenformschlusseinrichtungen 19 sind das Zwischenstück 12 und das Verbindungsstück 13 formschlüssig, jedoch gelenkig miteinander verbunden. Über die Formschlussvorrichtungen 21 und die Gegenformschlussvorrichtungen 23 sind das Zwischenstück 12 und das Antriebsbauteil 6 (hier der Rotor 7) formschlüssig, jedoch gelenkig verbunden.About the Formschlusseinrichtungen 17 and the Gegenformschlusseinrichtungen 19 are the intermediate piece 12 and the connector 13 positive, but hinged together. About the form-locking devices 21 and the counter-form-locking devices 23 are the intermediate piece 12 and the drive component 6 (here the rotor 7 ) positively, but hingedly connected.

3 zeigt eine Längsschnittansicht des Kardangelenks 5 im zusammengebauten Zustand. Hierbei ist zu erkennen, dass das Verbindungsstück 13 und die Spindelmutter 2 einstückig ausgebildet sind und in Längsrichtung der Spindelmutter 2 gesehen beidseitig der Gegenformschlusseinrichtungen 19 jeweils ein Haltering 25 (siehe auch 2) in einem Spalt 26 angeordnet ist. Dieser Spalt 26 befindet sich zwischen einer ballig ausgebildeten Außenoberfläche 27 des Zwischenstücks 12 (siehe 2) und einer Innenfläche 28 des Antriebsteils 6. Ferner ist in 2 ein Schwenkwinkel α eingezeichnet, der eine Verschwenkung der Spindelmutter 2 um deren Längsachse A angibt. 3 shows a longitudinal sectional view of the universal joint 5 in the assembled state. It can be seen that the connecting piece 13 and the spindle nut 2 are integrally formed and in the longitudinal direction of the spindle nut 2 seen on both sides of Gegenformschlusseinrichtungen 19 one retaining ring each 25 (see also 2 ) in a gap 26 is arranged. This gap 26 is located between a convex outer surface 27 of the intermediate piece 12 (please refer 2 ) and an inner surface 28 of the drive part 6 , Furthermore, in 2 a pivot angle α located, the pivoting of the spindle nut 2 indicates around the longitudinal axis A.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kardangelenks 5 mit der Spindelmutter 2 und dem zweiteilig ausgeführten, die Spindelmutter 2 in Drehbewegung versetzbaren Rotor 7. 4 shows a perspective view of the universal joint 5 with the spindle nut 2 and the two-piece running, the spindle nut 2 rotatable rotor 7 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Betätigungsvorrichtung actuator
22: Spindelmutter spindle nut
33: Spindelstange spindle rod
44: Betätigungshebel actuating lever
55: Kardangelenk universal joint
66: Antriebsbauteil driving member
77: Rotor rotor
88th: Stator stator
99: Faltenbalg bellow
1010: Koppelstange coupling rod
1111: Gehäuse casing
1212: Zwischenstück connecting piece
1313: Verbindungsstück joint
1414: Käfig Cage
1515: Halbschale half shell
1616: Halbschale half shell
1717: Formschlusseinrichtung Positive-locking device
1818: (Durchgangs-)Loch (Through) hole
1919: Gegenformschlusseinrichtung Against positive-locking device
2020: Lagerzapfen pivot
2121: Formschlussvorrichtung Positive locking device
2222: Ausnehmung recess
2323: Gegenformschlussvorrichtung Mating form-fitting device
2424: Mitnehmerzapfen driver pin
2525: Haltering retaining ring
2626: Spalt gap
2727: Außenfläche outer surface
2828: Innenfläche palm
AA: Längsachse longitudinal axis
A1A1: erste Achse first axis
A2A2: zweite Achse second axis
αα: Schwenkwinkel swivel angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009013404 A1 [0002]
WO 2015/149775 A1 [0003]
WO 2015/070850 A1 [0004]
DE 102015212645 A1 [0005]
DE 102016206749 A1 [0006]
DE 102016208825 A1 [0007, 0009]

Claims

Actuating device ( 1 ) for a motor vehicle transmission, with an electromotively displaceable in rotary motion spindle nut ( 2 ) attached to a spindle rod ( 3 ) acts so that a longitudinal movement of the spindle rod ( 3 ) during a rotation of the spindle nut ( 2 ) is enforced, wherein the longitudinal movement of the spindle rod ( 3 ) for adjusting an actuating lever ( 4 ), characterized in that the spindle nut ( 2 ) via a universal joint ( 5 ) with a drive component ( 6 ) connected is.

Actuating device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the universal joint ( 5 ) is constructed in several parts.

Actuating device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the universal joint ( 5 ) on the one hand an intermediate piece ( 12 ) which has geometrically and materially to ensure mobility about a first axis (A1) transverse to the longitudinal direction of the spindle nut (Fig. 2 ) is formed, and on the other hand, a connector ( 13 ) which is geometrically and materially provided for ensuring mobility about one to the first axis (A1) and to the longitudinal direction of the spindle nut ( 2 ) is formed longitudinal axis (A) transversely oriented second axis (A2).

Actuating device ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the intermediate piece ( 12 ) is constructed in several parts.

Actuating device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the intermediate piece ( 12 ) like a cage ( 14 ) of two half-shells ( 15 . 16 ) is constructed.

Actuating device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that on the intermediate piece ( 12 ) Forming devices ( 17 ), which are provided with counterforming devices ( 19 ) of the connector ( 13 ) are positively connected, but articulated and / or that on the intermediate piece ( 12 ) Form-locking devices ( 21 ), which are provided with counter-form-locking devices ( 23 ) of the drive component ( 6 ) are positively connected, but articulated.

Actuating device ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the form-locking devices ( 17 ) Counterforming devices ( 19 ), Form-locking devices ( 21 ) and counter-form-locking devices ( 23 ) on the one hand as recesses ( 22 ) or holes ( 18 ) and / or on the other hand as projections or cones ( 20 . 24 ) are formed.

Actuating device ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that in the longitudinal direction of the spindle nut ( 2 ) before and after the mold closing devices ( 17 ) and / or positive locking devices ( 21 ) a retaining ring ( 25 ) is arranged.

Actuating device ( 1 ) according to any one of claims 5 to 8, characterized in that between a crowned outer surface ( 27 ) of the intermediate piece ( 12 ) and an inner surface ( 28 ) of the rotor part formed as a drive part ( 6 ) A gap ( 26 ) is available.

Switching unit comprising an actuating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, with one on the spindle rod ( 3 ) connected actuating lever ( 4 ).