DE102016218388A1 - Transmission actuator for a manual transmission - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Getriebeaktor für ein Schaltgetriebe, welcher zumindest die folgenden Komponenten aufweist: – eine erste Schaltwelle und eine zweite Schaltwelle mit jeweils zumindest einem Schaltfinger, wobei die erste Schaltwelle zusammen mit dem zumindest einen ersten Schaltfinger und die zweite Schaltwelle zusammen mit dem zweiten Schaltfinger jeweils translatorisch und rotatorisch zum Auswählen und zum Schalten jeweils zumindest eines Gangs bewegbar ist; – eine erste Stelleinheit und eine zweite Stelleinheit, umfassend jeweils eine Hubeinheit zum translatorischen Bewegen einer jeweiligen Schaltwelle und eine Dreheinheit zum rotatorischen Bewegen der jeweiligen Schaltwelle; wobei die erste Schaltwelle als Hohlwelle ausgeführt ist und die zweite Schaltwelle koaxial in der ersten Schaltwelle angeordnet ist, wobei zumindest eine der Hubeinheiten und/oder zumindest eine der Dreheinheiten hydraulisch betätigbar ist. Mit dem hier vorgeschlagenen Getriebeaktor ist eine Bauraum und Energie sparende schnelle Schaltung eines Doppelschaltgetriebes umsetzbar.The invention relates to a transmission actuator for a manual transmission, which has at least the following components: a first shift shaft and a second shift shaft, each with at least one shift finger, wherein the first shift shaft together with the at least one first shift finger and the second shift shaft together with the second shift finger each translational and rotary for selecting and switching at least one gear is movable; - A first actuator and a second actuator, each comprising a lifting unit for translational movement of a respective shift shaft and a rotary unit for rotationally moving the respective shift shaft; wherein the first shift shaft is designed as a hollow shaft and the second shift shaft is arranged coaxially in the first shift shaft, wherein at least one of the lifting units and / or at least one of the rotary units is hydraulically actuated. With the gear actuator proposed here is a space and energy-saving fast circuit of a double shift can be implemented.
Description
Die Erfindung betrifft einen Getriebeaktor für ein Schaltgetriebe, welcher zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- – eine erste Schaltwelle und eine zweite Schaltwelle mit jeweils zumindest einem Schaltfinger, wobei die erste Schaltwelle zusammen mit dem zumindest einen ersten Schaltfinger und die zweite Schaltwelle zusammen mit dem zweiten Schaltfinger jeweils translatorisch und rotatorisch zum Auswählen und zum Schalten jeweils zumindest eines Gangs bewegbar ist;
- – eine erste Stelleinheit und eine zweite Stelleinheit, umfassend jeweils eine Hubeinheit zum translatorischen Bewegen einer jeweiligen Schaltwelle und eine Dreheinheit zum rotatorischen Bewegen der jeweiligen Schaltwelle; wobei die erste Schaltwelle als Hohlwelle ausgeführt ist und die zweite Schaltwelle koaxial in der ersten Schaltwelle angeordnet ist, wobei zumindest eine der Hubeinheiten und/oder zumindest eine der Dreheinheiten hydraulisch betätigbar ist.
- - A first shift shaft and a second shift shaft, each having at least one shift finger, wherein the first shift shaft is movable together with the at least one first shift finger and the second shift shaft together with the second shift finger in each case translationally and rotationally for selecting and switching at least one gear;
- - A first actuator and a second actuator, each comprising a lifting unit for translational movement of a respective shift shaft and a rotary unit for rotationally moving the respective shift shaft; wherein the first shift shaft is designed as a hollow shaft and the second shift shaft is arranged coaxially in the first shift shaft, wherein at least one of the lifting units and / or at least one of the rotary units is hydraulically actuated.
Aus dem Stand der Technik sind Getriebeaktoren zum Betätigen eines Schaltgetriebes bekannt, bei welchen mittels einer einzigen Schaltwelle ein jeweiliger Gang des Schaltgetriebes auswählbar und schaltbar ist. Mittels eines eingelegten Gangs, welcher also ausgewählt und geschaltet ist, ist ein Drehmoment von einer Getriebeeingangswelle auf eine Getriebeausgangswelle mit einem eingestellten Übersetzungsverhältnis übertragbar. Einem solchen Schaltgetriebe ist meist eine Reibkupplung vorgeschaltet, sodass ein Auswählen und Schalten kraftlos erfolgen kann. Die Schaltwelle ist dazu eingerichtet sowohl eine translatorische Bewegung als auch eine rotatorischen Bewegung auszuführen, wobei jeweils eine der Bewegungen dem Auswählen dient und jeweils andere Bewegung dem Schalten dient. Hierzu weist die Schaltwelle einen fest verbundenen Schaltfinger auf, welcher durch eine, zum Beispiel translatorische, Bewegungen zu einem Gang beziehungsweise zu einer einem Gang zugeordneten Schaltschiene derart positionierbar ist, dass der Gang beziehungsweise die Schaltschiene mittels der jeweils anderen, zum Beispiel rotatorischen, Bewegung einlegbar ist. Ein solcher Getriebeaktor ist beispielsweise als sogenannter Active Interlock Getriebeaktor bekannt (vergleiche:
Aufgabe eines Getriebeaktors, welcher den Anforderungen des Kraftfahrzeugmarkts genügt, ist es, wenig Energie zu verbrauchen und insbesondere eine geringe Spitzenleistung aufzuweisen, sowie einen geringen Bauraum zu benötigen. Im bekannten Stand der Technik werden daher elektromagnetische oder elektromechanische Stelleinheiten verwendet. Diese weisen zudem eine sehr schnelle Reaktionszeit auf. Auch ist es bereits gelungen, eine Leistungsaufnahme von weniger als 20 W [Watt] und durchschnittlicher Leistungsaufnahme von nur 12 W [Watt] mit einer elektromechanischen Aktorik darzustellen. Nachteilig sind hierbei die hohen Kosten insbesondere aufgrund der steigenden Magnetpreise.The task of a gear actuator, which meets the requirements of the motor vehicle market, is to consume little energy and, in particular, to have a low peak power and to require a small installation space. In the known state of the art therefore electromagnetic or electromechanical actuators are used. These also have a very fast reaction time. Also, it has already been possible to represent a power consumption of less than 20 W [Watt] and average power consumption of only 12 W [Watt] with an electromechanical actuator. Disadvantages here are the high costs, in particular due to the rising magnet prices.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen. On this basis, the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages. The features of the invention will become apparent from the independent claims, to which advantageous embodiments are indicated in the dependent claims. The features of the claims may be combined in any technically meaningful manner, for which purpose the explanations of the following description as well as features of the figures may be consulted which comprise additional embodiments of the invention.
Die Erfindung betrifft einen Getriebeaktor für ein Schaltgetriebe, bevorzugt ein Doppelschaltgetriebe, welcher zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- – eine erste Schaltwelle mit zumindest einem ersten Schaltfinger, wobei die erste Schaltwelle zusammen mit dem zumindest einen ersten Schaltfinger translatorisch und rotatorisch zum Auswählen und zum Schalten zumindest eines Gangs eines Schaltgetriebes bewegbar ist;
- – eine zweite Schaltwelle mit zumindest einem zweiten Schaltfinger, wobei die zweite Schaltwelle zusammen mit dem zumindest einen zweiten Schaltfinger translatorisch und rotatorisch zum Auswählen und zum Schalten zumindest eines Gangs eines Schaltgetriebes bewegbar ist;
- – eine erste Stelleinheit, umfassend eine erste Hubeinheit zum translatorischen Bewegen der ersten Schaltwelle und eine erste Dreheinheit zum rotatorischen Bewegen der ersten Schaltwelle;
- – eine zweite Stelleinheit, umfassend eine zweite Hubeinheit zum translatorischen Bewegen der zweiten Schaltwelle und eine zweite Dreheinheit zum rotatorischen Bewegen der zweiten Schaltwelle, wobei die erste Schaltwelle als Hohlwelle ausgeführt ist und die zweite Schaltwelle koaxial in der ersten Schaltwelle angeordnet ist, wobei zumindest eine der Hubeinheiten und/oder zumindest eine der Dreheinheiten hydraulisch betätigbar ist.
- A first shift shaft having at least one first shift finger, wherein the first shift shaft is translatable and rotatable together with the at least one first shift finger for selecting and for shifting at least one gear of a gearbox;
- A second shift shaft with at least one second shift finger, wherein the second shift shaft is translatable and rotatable together with the at least one second shift finger for selecting and for switching at least one gear of a gearbox;
- - A first actuator, comprising a first lifting unit for translational movement of the first switching shaft and a first rotary unit for rotationally moving the first switching shaft;
- A second adjusting unit, comprising a second lifting unit for translational movement of the second switching shaft and a second rotary unit for rotational movement of the second switching shaft, wherein the first switching shaft is designed as a hollow shaft and the second switching shaft is arranged coaxially in the first switching shaft, wherein at least one of Lifting units and / or at least one of the rotating units is hydraulically actuated.
Der Getriebeaktor ist dazu eingerichtet, eine Mehrzahl von Gängen gleichzeitig und/oder unabhängig voneinander auszuwählen und zu schalten. Dies ist insbesondere für schnelle Schaltvorgänge und/oder Doppelschaltgetriebe vorteilhaft. Der Getriebeaktor weist hierfür eine erste Schaltwelle und eine zweite Schaltwelle auf. Jede Schaltwelle weist zumindest einen zugehörigen Schaltfinger auf, welcher fest mit der jeweiligen Schaltwelle verbunden ist. Die erste Schaltwelle ist zusammen mit dem zumindest einen ersten Schaltfinger translatorisch zum Auswählen und rotatorisch zum Schalten zumindest eines, bevorzugt genau eines, Gangs eines Schaltgetriebes oder rotatorisch zum Auswählen und translatorisch zum Schalten zumindest eines, bevorzugt genau eines, Gangs eines Schaltgetriebes bewegbar. Die zweite Schaltwelle ist zusammen mit dem zumindest einen zweiten Schaltfinger translatorisch und rotatorisch zum Auswählen und rotatorisch zum Schalten zumindest eines, bevorzugt genau eines, Gangs eines Schaltgetriebes oder rotatorisch zum Auswählen und translatorisch zum Schalten zumindest eines, bevorzugt genau eines, Gangs eines Schaltgetriebes bewegbar. The gear actuator is configured to select and switch a plurality of gears simultaneously and / or independently of each other. This is particularly advantageous for fast switching operations and / or double gearboxes. The gear actuator has for this purpose a first shift shaft and a second shift shaft. Each switching shaft has at least one associated shift finger, which is firmly connected to the respective shift shaft. The first shift shaft is translatable together with the at least one first shift finger for selecting and rotationally for switching at least one, preferably exactly one, gear of a gearbox or rotationally for selecting and translationally for switching at least one, preferably exactly one, gear of a gearbox. The second switching shaft is translationally and rotatively coupled with the at least one second shift finger for selecting and rotationally for switching at least one, preferably exactly one, gear of a gearbox or rotationally for selecting and translationally for switching at least one, preferably exactly one, gear of a gearbox movable.
Die erste Schaltwelle ist dabei mittels einer ersten Stelleinheit translatorisch und rotatorisch bewegbar. Die zweite Schaltwelle ist mittels einer zweiten Stelleinheit translatorisch und rotatorisch bewegbar. Die jeweilige Stelleinheit weist hierfür eine Hubeinheit und eine Dreheinheit auf. Mittels der Hubeinheit ist eine translatorische Bewegung der jeweiligen Schaltwelle und mittels der Dreheinheit ist eine rotatorische Bewegung der jeweiligen Schaltwelle ausführbar. Die Stelleinheit bildet dabei bevorzugt eine (kompakte) Baueinheit, besonders bevorzugt bilden beide Stelleinheiten gemeinsam eine (kompakte) Baueinheit. The first switching shaft is translationally and rotationally movable by means of a first adjusting unit. The second switching shaft is translationally and rotationally movable by means of a second actuator. The respective actuator has for this purpose a lifting unit and a rotary unit. By means of the lifting unit is a translational movement of the respective shift shaft and by means of the rotary unit is a rotational movement of the respective shift shaft executable. The actuating unit preferably forms a (compact) structural unit, particularly preferably both actuating units together form a (compact) structural unit.
Eine Hubeinheit ist hierbei von einem Hubmagneten, einem elektromechanischen Antrieb oder einem hydraulischen Kolben gebildet. Eine Dreheinheit ist hierbei von einem Schwenkkolben oder übersetzten Kolben gebildet, welcher wiederum mittels eines umfassten Hubmagneten, eines umfassten elektromechanischen Antriebs oder eines umfassten hydraulischen Kolbens antreibbar ist. Zumindest eine der Hubeinheiten und/oder eine der Dreheinheiten umfasst dabei einen hydraulischen Antrieb. Ein hydraulischer Antrieb weist die Vorteile auf, dass ein schnelles Ansprechverhalten erzielbar ist und die Baugröße zumindest in der direkten Umgebung der betreffenden Stelleinheit, also der Nehmereinheit, geringer ist als die Baugröße einer entsprechenden elektromagnetischen beziehungsweise elektromechanischen Antriebs. Zudem ist eine vorhandene hydraulische Druckquelle für zum Beispiel andere Funktionseinheiten des Schaltgetriebes und/oder einer (zugehörigen) Reibkupplung und/oder anderen Komponenten eines Antriebsstrangs nutzbar. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerelektronik integral mit der Steuerelektronik anderer Funktionseinheiten ausgeführt. In einer Ausführungsform umfasst die Druckquelle eine schaltbare Richtungsumkehr, sodass die Druckquelle in eine Unterdruckquelle beziehungsweise (aktive) Drucksenke umschaltbar ist. Alternativ ist die Druckquelle als Volumenstromquelle beziehungsweise (aktive) Volumenstromsenke ausgeführt. Im Weiteren wird der Einfachheit halber vornehmlich von einer Druckquelle gesprochen, wobei aber die vorhergehenden Ausführungsformen umfasst sind. A lifting unit is in this case formed by a solenoid, an electromechanical drive or a hydraulic piston. A rotary unit is in this case formed by a rotary piston or translated piston, which in turn can be driven by means of a covered lifting magnet, a covered electromechanical drive or a hydraulic piston included. At least one of the lifting units and / or one of the rotating units comprises a hydraulic drive. A hydraulic drive has the advantages that a fast response can be achieved and the size, at least in the immediate vicinity of the relevant actuator, so the slave unit, is less than the size of a corresponding electromagnetic or electromechanical drive. In addition, an existing hydraulic pressure source for example, other functional units of the gearbox and / or a (related) friction clutch and / or other components of a drive train can be used. In a preferred embodiment, the control electronics is integral with the control electronics of other functional units. In one embodiment, the pressure source comprises a switchable direction reversal, so that the pressure source can be switched into a vacuum source or (active) pressure sink. Alternatively, the pressure source is designed as a volume flow source or (active) volume flow sink. In the following, for the sake of simplicity, it is primarily spoken of a pressure source, but the preceding embodiments are included.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Getriebeaktors sind die Hubeinheiten hydraulisch betätigbar. According to a further advantageous embodiment of the gear actuator, the lifting units are hydraulically actuated.
Infolge der gleichen Ausführung beider Hubeinheiten ist es möglich, weiteren Bauraum einzusparen, sowie den Fertigungsaufwand durch gleiche oder zumindest gleichartige Bauelemente zu verringern. Auch kann die Druckquelle beziehungsweise die Steuerung, zum Beispiel eine Ventillogik, für beide Hubeinheiten gleich oder ähnlich ausgeführt werden, sodass der Entwicklungsaufwand und Fertigungsaufwand reduzierbar ist.As a result of the same design of both lifting units, it is possible to save further space, as well as to reduce the manufacturing effort by the same or at least similar components. Also, the pressure source or the controller, for example, a valve logic, be executed the same or similar for both lifting units, so that the development effort and manufacturing costs can be reduced.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Getriebeaktors sind die Dreheinheiten hydraulisch betätigbar. According to a further advantageous embodiment of the gear actuator, the rotary units are hydraulically actuated.
Infolge der gleichen Ausführung beider Dreheinheiten ist es möglich, weiteren Bauraum einzusparen, sowie den Fertigungsaufwand durch gleiche oder zumindest gleichartige Bauelemente zu verringern. Auch kann die Druckquelle beziehungsweise die Steuerung, zum Beispiel eine Ventillogik, für beide Dreheinheiten gleich oder ähnlich ausgeführt werden, sodass der Entwicklungsaufwand und Fertigungsaufwand reduzierbar ist. As a result of the same design of both rotating units, it is possible to save further space, as well as to reduce the manufacturing effort by the same or at least similar components. Also, the pressure source or the control, for example, a valve logic, are executed the same or similar for both rotating units, so that the development effort and production costs can be reduced.
Besonders bevorzugt sind die Hubeinheit und die Dreheinheit einer Stelleinheit hydraulisch ausgeführt. Ganz besonders bevorzugt sind beide Stelleinheiten vollständig hydraulisch betätigbar. Hierdurch können besondere Bauraumvorteile erzielt werden und der Fertigungsaufwand weiterhin reduziert werden.Particularly preferably, the lifting unit and the rotary unit of an actuating unit are designed hydraulically. Most preferably, both actuators are completely hydraulically actuated. As a result, special space advantages can be achieved and the production cost can be further reduced.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Getriebeaktors umfasst zumindest eine der Hubeinheiten oder zumindest eine der Dreheinheiten zumindest eine Rückstellfeder. According to a further advantageous embodiment of the gear actuator, at least one of the lifting units or at least one of the rotating units comprises at least one return spring.
Mittels der Verwendung einer Rückstellfeder sind der Leitungsaufwand und der Steueraufwand reduzierbar. Besonders bevorzugt ist die Rückstellfeder derart eingerichtet, dass ein Schaltfinger mittels der Rückstellfederkraft aus der geschalteten Position in eine Neutralstellung oder in eine Sperrstellung führbar ist. Besonders bevorzugt ist eine Rückstellfeder bei einer hydraulisch betätigten Hubeinheit beziehungsweise Dreheinheit eingesetzt. By means of the use of a return spring, the line expenditure and the tax expense can be reduced. Particularly preferably, the return spring is set up such that a shift finger by means of the return spring force from the switched position to a neutral position or into a blocking position is feasible. Particularly preferably, a return spring is used in a hydraulically actuated lifting unit or rotary unit.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Getriebeaktors umfasst zumindest eine der Hubeinheiten und/oder zumindest eine der Dreheinheiten, welche für die Schaltbewegung eingerichtet ist, eine beidseitige Rückstellfeder zum Zurückstellen oder Halten des Schaltfingers in eine(r) Neutralstellung. According to a further advantageous embodiment of the gear actuator comprises at least one of the lifting units and / or at least one of the rotary units, which is adapted for the switching movement, a double-sided return spring for returning or holding the shift finger in a (r) neutral position.
Mittels der Verwendung einer beidseitigen Rückstellfeder ist der Steueraufwand reduzierbar, indem die beidseitige Rückstellfeder die Hubeinheit beziehungsweise die Dreheinheit ohne Anliegen einer Betätigungskraft, zum Beispiel eines hydraulischen Drucks, in einer Neutralstellung hält. Die korrekte Stellung ist auch ohne Überwachung der aktuell anliegenden Betätigungskraft, zum Beispiel des hydraulischen Drucks, beziehungsweise ohne Aufbringung einer (hydraulischen) Kraft mittels der beidseitigen Rückstellfedern sichergestellt. Auch kann hiermit insgesamt die Leistungsaufnahme des Getriebeaktors reduziert werden. By means of the use of a return spring on both sides of the control effort is reduced by the two-sided return spring holds the lifting unit or the rotary unit without concerns an operating force, for example a hydraulic pressure in a neutral position. The correct position is ensured even without monitoring the currently applied operating force, for example, the hydraulic pressure, or without application of a (hydraulic) force by means of the two-sided return springs. Also, this total power consumption of the gear actuator can be reduced.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Getriebeaktors ist zumindest eine der Hubeinheiten und/oder zumindest eine der Dreheinheiten, welche bevorzugt für die Schaltbewegung eingerichtet ist, hydraulisch frei betätigbar. According to a further advantageous embodiment of the gear actuator is at least one of the lifting units and / or at least one of the rotary units, which is preferably set up for the switching movement, hydraulically freely actuated.
Bei einer hydraulisch freien Betätigung sind beidseitig des hydraulischen Kolbens Druckkammern vorgesehen, welche über getrennte Leitungen versorgbar sind. Ein solcher hydraulischer Kolben ist in beiden Richtungen ohne Berücksichtigung der auszuübenden Betätigungskraft nahezu kraftfrei bewegbar. Bevorzugt sind die getrennten Leitungen dabei über eine entsprechende Ventillogik derart gekoppelt, dass bei einer Druckerhöhung in der einen Druckkammer der Druck beziehungsweise das Volumen in der jeweils anderen Druckkammer widerstandsarm beziehungsweise proaktiv reduziert wird. In a hydraulically free operation pressure chambers are provided on both sides of the hydraulic piston, which can be supplied via separate lines. Such a hydraulic piston is movable almost without force in both directions without taking into account the actuating force to be exerted. Preferably, the separate lines are coupled via a corresponding valve logic such that at a pressure increase in the one pressure chamber, the pressure or the volume in the other pressure chamber low resistance or proactively reduced.
Zum Halten des Kolbens in einer gewünschten Stellung werden in einer Ausführungsform die Leitungen gesperrt und in einer anderen Ausführungsform die Leitungen mit einer gemeinsamen Versorgungsleitung verbunden, sodass der Druck in beiden Druckkammern gleich ist. Letztere Ausführungsform hat den Vorteil, dass Leckagen ausgleichbar sind und/oder eine indirekte (externe) Druckmessung, zum Beispiel bei der Druckquelle, vorgenommen werden kann.To hold the piston in a desired position, in one embodiment, the lines are blocked, and in another embodiment the lines are connected to a common supply line so that the pressure in both pressure chambers is the same. The latter embodiment has the advantage that leaks can be compensated and / or an indirect (external) pressure measurement, for example at the pressure source, can be made.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Getriebeaktors ist für jeden zugehörigen Gang mindestens ein Auslegefinger vorgesehen. According to a further advantageous embodiment of the gear actuator, at least one deployment finger is provided for each associated gear.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird durch eine entsprechende Mechanik, nämlich die Auslegefinger, sichergestellt, dass keine kollidierenden Gänge eingelegt sind. Beispielsweise ist der ersten Schaltwelle ein erster Gang, ein dritter Gang und ein fünfter Gang zugeordnet, und die erste Schaltwelle weist somit zumindest zwei Auslegefinger auf, sodass beim Einlegen zum Beispiel des ersten Gangs sichergestellt ist, dass der dritte Gang und der fünfte Gang mittels dieser Auslegefinger oder mittels eines einzigen Auslegefingers ausgelegt also nicht geschaltet sind. Mit anderen Worten wird in dieser bevorzugten Ausführungsform mittels des Auswählens eines Gangs der zumindest eine Schaltfinger bei dem ausgewählten Gang und die Auslegefinger oder ein einziger der Auslegefinger bei den jeweils nicht ausgewählten Gängen positioniert. Dies gilt entsprechend für die zweite Schaltwelle. Alternativ sind die erste Schaltwelle und die zweite Schaltwelle keinem Gang beziehungsweise keiner Schaltschiene fest zugeordnet, sondern frei nach Bedarf und unter erforderlichen Sicherheitsbeschränkungen einem Gang zuordenbar. Auch hierbei ist bevorzugt die Anzahl und Anordnung der Auslegefinger derart eingerichtet, dass die jeweils unerwünschten Gänge sicher ausgelegt, also nicht eingelegt, sind. In this preferred embodiment is ensured by a corresponding mechanism, namely the delivery fingers, that no colliding passages are inserted. For example, the first shift shaft is associated with a first gear, a third gear and a fifth gear, and the first shift shaft thus has at least two deployment fingers, so that it is ensured when inserting, for example, the first gear that the third gear and the fifth gear means of this Auslegefinger or by means of a single Auslegefingers designed so are not switched. In other words, in this preferred embodiment, by selecting a gear, the at least one shift finger at the selected gear and the deployment fingers or a single one of the deployment fingers are positioned at the respective non-selected gears. This applies accordingly for the second switching shaft. Alternatively, the first shift shaft and the second shift shaft no gear or a shift rail permanently assigned, but freely as needed and under the required safety restrictions a gear assignable. Here, too, the number and arrangement of the deployment fingers is preferably set up in such a way that the respective undesired passages are securely designed, ie not inserted.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Doppelschaltgetriebe für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, welches zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- – eine erste Getriebeeingangswelle;
- – eine zweite Getriebeeingangswelle;
- – eine Getriebeausgangswelle;
- – zumindest zwei erste Gänge zum Übersetzen eines Drehmoments von der ersten Getriebeeingangswelle auf die Getriebeausgangswelle, wobei jeder erste Gang jeweils ein unterschiedliches erstes Übersetzungsverhältnis aufweist;
- – zumindest zwei zweite Gänge zum Übersetzen eines Drehmoments von der zweiten Getriebeeingangswelle auf die Getriebeausgangswelle, wobei jeder zweite Gang jeweils ein unterschiedliches zweites Übersetzungsverhältnis aufweist;
- – einen Getriebeaktor nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die ersten Gänge mittels der ersten Schaltwelle betätigbar sind und die zweiten Gänge mittels der zweiten Schaltwelle betätigbar sind.
- A first transmission input shaft;
- A second transmission input shaft;
- A transmission output shaft;
- At least two first gears for translating a torque from the first transmission input shaft to the transmission output shaft, each first gear having a different first gear ratio;
- At least two second gears for translating a torque from the second transmission input shaft to the transmission output shaft, each second gear each having a different second gear ratio;
- - A gear actuator according to an embodiment according to the above description, wherein the first gears are actuated by means of the first shift shaft and the second gears are actuated by means of the second shift shaft.
Das Doppelschaltgetriebe ist dazu eingerichtet, zwei Übersetzungsverhältnisse parallel vorzuhalten, indem zwei Gänge zugleich einlegbar sind. Die ersten Gänge sind dabei einem ersten Teilschaltgetriebe und die zweiten Gänge einem zweiten Teilschaltgetriebe zugeordnet. Mittels des ersten Teilschaltgetriebes ist die erste Getriebeeingangswelle mit der Getriebeausgangswelle übersetzend drehmomentübertragend verbindbar und mittels des zweiten Teilschaltgetriebes ist die zweite Getriebeeingangswelle mit der Getriebeausgangswelle übersetzend drehmomentübertragend verbindbar. Bevorzugt weisen die insgesamt vorhandenen Gänge alle zueinander unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse auf, im Falle eines Rückwärtsganges zumindest dem Vorzeichen nach. The double gearbox is designed to hold two gear ratios in parallel by two gears can be inserted at the same time. The first gears are assigned to a first partial transmission and the second gears to a second partial transmission. By means of the first partial transmission is the first Transmission input shaft with the transmission output shaft translating torque-transmitting connectable and by means of the second partial transmission, the second transmission input shaft with the transmission output shaft translating torque-transmitting connectable. Preferably, the total existing gears on all mutually different gear ratios, in the case of a reverse gear at least the sign after.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Schaltwelle jeweils einem Teilschaltgetriebe zugeordnet, sodass beide Teilschaltgetriebe voneinander komplett unabhängig sind. Alternativ sind die Schaltwellen mehreren Gängen beider Teilschaltgetriebe fest zugeordnet, sodass mehrere Gänge gleichzeitig einlegbar und auslegbar sind. In einer weiteren Alternative ist jeder Gang oder sind einige Gänge von beiden Teilschaltgetrieben mittels einer einzigen Schaltwelle auswählbar und schaltbar, sodass eine beliebige Kombination betätigbar ist. In a preferred embodiment, a shift shaft is assigned in each case to a partial transmission, so that both partial transmissions are completely independent of each other. Alternatively, the shift shafts are assigned to multiple gears of both partial gearboxes fixed, so that several courses are inserted and interpreted simultaneously. In a further alternative, each gear or gears are selectable and switchable by two partial transmissions by means of a single shift shaft, so that any combination can be actuated.
Gemäß am weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welcher ein Antriebsaggregat mit einer Abtriebswelle, zumindest einen Verbraucher, und ein Doppelschaltgetriebe nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung aufweist, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels des Doppelschaltgetriebes mit dem zumindest einen Verbraucher mit veränderbarer Übersetzung verbindbar ist. According to the further aspect of the invention, a drive train for a motor vehicle is proposed, which has a drive unit with an output shaft, at least one consumer, and a double shift transmission according to one embodiment as described above, wherein the output shaft for transmitting torque by means of the double gear with the at least one consumer connectable with variable translation.
Der Antriebsstrang ist dazu eingerichtet, ein von einem Antriebsaggregat, zum Beispiel einer Energiewandlungsmaschine, bevorzugt einer Verbrennungskraftmaschine oder einer elektrischen Antriebsmaschine, bereitgestelltes und über seine Abtriebswelle abgegebenes Drehmoment für zumindest einen Verbraucher mit veränderbarer Übersetzung zu übertragen. Ein beispielhafter Verbraucher ist zumindest ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs und/oder ein elektrischer Generator zum Bereitstellen von elektrischer Energie. Umgekehrt ist auch eine Aufnahme einer von zum Beispiel einem Antriebsrad eingebrachten Trägheitsenergie umsetzbar. Das zumindest eine Antriebsrad bildet dann das Antriebsaggregat, wobei dessen Trägheitsenergie mittels des Doppelschaltgetriebes auf einen elektrischen Generator zur Rekuperation, also zur elektrischen Speicherung der Bremsenergie, mit einem entsprechend eingerichteten Antriebsstrang übertragbar ist. The drive train is set up to transmit a torque provided by a drive unit, for example an energy conversion machine, preferably an internal combustion engine or an electric drive machine, and output via its output shaft to at least one variable-transmission consumer. An exemplary consumer is at least one drive wheel of a motor vehicle and / or an electric generator for providing electrical energy. Conversely, a recording of an inertial energy introduced, for example, by a drive wheel can also be implemented. The at least one drive wheel then forms the drive unit, wherein its inertial energy by means of the double gear on an electric generator for recuperation, so for the electrical storage of the braking energy, with a suitably equipped drive train is transferable.
Der für das hier vorgeschlagene Doppelschaltgetriebe eingerichtete Getriebeaktor weist ein besonders geringes Bauvolumen auf und ist zugleich im Vergleich mit einer rein elektromagnetischen oder elektromechanischen Aktorik zumindest genauso dynamisch betreibbar. Ganz besonders bevorzugt ist die Druckquelle für eine hydraulisch betätigte Reibkupplung beziehungsweise Doppelkupplung zugleich für den Getriebeaktor nutzbar, wodurch weiterer Bauraum einsparbar ist. The geared actuator set up for the double shift transmission proposed here has a particularly low overall volume and, at the same time, can be operated at least as dynamically in comparison with purely electromagnetic or electromechanical actuators. Most preferably, the pressure source for a hydraulically operated friction clutch or dual clutch is also available for the gear actuator, whereby further space can be saved.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches zumindest ein Antriebsrad aufweist, welches mittels eines Antriebsstrangs gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist. According to a further aspect of the invention, a motor vehicle is proposed, which has at least one drive wheel which can be driven by means of a drive train according to the above description.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt das Antriebsaggregat, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder einer elektrischen Antriebsmaschine, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, ein Schaltgetriebe, insbesondere ein Doppelschaltgetriebe, kleiner Baugröße zu verwenden. Most motor vehicles today have a front-wheel drive and therefore preferably arrange the drive unit, for example an internal combustion engine or an electric drive machine, in front of the driver's cab and transversely to the main drive direction. The space is particularly low especially with such an arrangement and it is therefore particularly advantageous to use a manual transmission, in particular a double shift, small size.
Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Funktionseinheiten in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Der oben beschriebene Antriebsstrang weist ein Doppelschaltgetriebe beziehungsweise einen hydraulischen Getriebeaktor besonders geringer Baugröße auf. Zugleich sind Komponenten der Peripherie gemeinsam nutzbar, wodurch der Gesamtbauraum gegenüber einem konventionellen Doppelschaltgetriebe weiter verringerbar ist.This problem is exacerbated in passenger cars of the small car class according to European classification. The functional units used in a passenger car of the small car class are not significantly reduced compared to passenger cars larger car classes. Nevertheless, the available space for small cars is much smaller. The drive train described above has a double gearbox or a hydraulic gear actuator of particularly small size. At the same time components of the periphery can be used together, whereby the overall space compared to a conventional double gearbox is further reduced.
Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio. Passenger cars are assigned to a vehicle class according to, for example, size, price, weight and power, and this definition is subject to constant change according to the needs of the market. In the US market, cars of the class small cars and microcars are classified according to European classification of the class of Subcompact Car and in the British market they correspond to the class Supermini or the class City Car. Examples of the micro car class are a Volkswagen up! or a Renault Twingo. Examples of the small car class are an Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta or Renault Clio.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in The above-described invention will be explained in detail in the background of the relevant technical background with reference to the accompanying drawings, which show preferred embodiments. The invention is not limited by the purely schematic drawings in any way, it being noted that the drawings are not dimensionally accurate and are not suitable for the definition of size ratios. It is shown in
In
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Mit dem hier vorgeschlagenen Getriebeaktor ist eine Bauraum und Energie sparende schnelle Schaltung eines Doppelschaltgetriebes umsetzbar. With the gear actuator proposed here is a space and energy-saving fast circuit of a double shift can be implemented.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Getriebeaktor gear actuator
- 22
- Schaltgetriebe manual transmission
- 33
- erste Schaltwelle first shift shaft
- 44
- erster Schaltfinger first shift finger
- 55
- erster Gang first course
- 66
- dritter Gang third gear
- 77
- fünfter Gang fifth gear
- 88th
- zweite Schaltwelle second shift shaft
- 99
- zweiter Schaltfinger second shift finger
- 1010
- zweiter Gang second gear
- 1111
- vierter Gang fourth gear
- 1212
- sechster Gang sixth gear
- 1313
- Rückwärtsgang reverse gear
- 1414
- erste Stelleinheit first actuator
- 1515
- erste Hubeinheit first lifting unit
- 1616
- erste Dreheinheit first turntable
- 1717
- zweite Stelleinheit second actuator
- 1818
- zweite Hubeinheit second lifting unit
- 1919
- zweite Dreheinheit second turntable
- 2020
- erste Rückstellfeder first return spring
- 2121
- zweite Rückstellfeder second return spring
- 2222
- dritte Rückstellfeder third return spring
- 2323
- vierte Rückstellfeder fourth return spring
- 2424
- fünfte Rückstellfeder fifth return spring
- 2525
- sechste Rückstellfeder sixth return spring
- 2626
- erster Auslegefinger first delivery finger
- 2727
- zweiter Auslegefinger second delivery finger
- 2828
- dritter Auslegefinger third delivery finger
- 2929
- vierter Auslegefinger fourth delivery finger
- 3030
- erste Getriebeeingangswelle first transmission input shaft
- 3131
- zweite Getriebeeingangswelle second transmission input shaft
- 3232
- Getriebeausgangswelle Transmission output shaft
- 3333
- Antriebsstrang powertrain
- 3434
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 3535
- Antriebsaggregat power unit
- 3636
- Abtriebswelle output shaft
- 3737
- linkes Antriebsrad left drive wheel
- 3838
- rechtes Antriebsrad right drive wheel
- 3939
- erstes Teil-Schaltgetriebe first part manual transmission
- 4040
- zweites Teil-Schaltgetriebe second part manual transmission
- 4141
- Kupplungsachse coupling axis
- 4242
- Fahrerkabine cab
- 4343
- Längsachse longitudinal axis
- 4444
- Motorachse motor axis
- 4545
- Doppelkupplung Double coupling
- 4646
- erste Teilkupplung first part clutch
- 4747
- zweite Teilkupplung second part clutch
- 4848
- erstes Fliehkraftpendel first centrifugal pendulum
- 4949
- zweites Fliehkraftpendel second centrifugal pendulum
- 5050
- erstes Schaltklauen-Schaltmuffen-Paar first shift dog shift sleeve pair
- 5151
- zweites Schaltklauen-Schaltmuffen-Paar second shift dog shift sleeve pair
- 5252
- drittes Schaltklauen-Schaltmuffen-Paar third shift dog shift sleeve pair
- 5353
- viertes Schaltklauen-Schaltmuffen-Paar fourth shift dog shift sleeve pair
- 5454
- erste Schaltschiene first shift rail
- 5555
- zweite Schaltschiene second shift rail
- 5656
- dritte Schaltschiene third shift rail
- 5757
- vierte Schaltschiene fourth shift rail
- 5858
- erstes Ventil first valve
- 5959
- zweites Ventil second valve
- 6060
- drittes Ventil third valve
- 6161
- viertes Ventil fourth valve
- 6262
- Druckquelle pressure source
- 6363
- erstes Vorschaltventil first pilot valve
- 6464
- zweites Vorschaltventil second pilot valve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- FR 2814524 A1 [0002] FR 2814524 A1 [0002]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- 8. LuK Kolloquium 2006, Hrsg.: LuK GmbH & Co. oHG, Kapitel: „Elektromotorische Aktorik für Doppelkupplungsgetriebe“, Seite 144 bis Seite 145 [0002] 8th LuK Symposium 2006, ed .: LuK GmbH & Co. oHG, chapter: "Electromotive Actuators for Dual-Clutch Transmissions", page 144 to page 145 [0002]
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Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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---|---|
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---|---|
DE (1) | DE102016218388A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017122191A1 (en) | 2017-09-25 | 2019-03-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Getriebeaktor with out of action actuatable portion of a shift shaft; Transmission system; Powertrain and motor vehicle |
DE102017122192A1 (en) | 2017-09-25 | 2019-03-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Getriebeaktor with out of action actuatable portion of a shift shaft; Transmission system; Powertrain and motor vehicle |
DE102017122187A1 (en) | 2017-09-25 | 2019-03-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Transmission actuator for switching two transmission devices, transmission system, powertrain and motor vehicle |
Citations (1)
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FR2814524A1 (en) | 2000-09-22 | 2002-03-29 | Magneti Marelli France | Actuator for automobile mechanical gearbox comprises electric motor linked to speed reducer connected to control shaft by kinematic link |
-
2016
- 2016-09-23 DE DE102016218388.5A patent/DE102016218388A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
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