DE102018210751B4 - Device for actuating a gear change in a vehicle transmission - Google Patents

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    • F16H63/304—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by electrical or magnetic force

Abstract

Vorrichtung zur Gangwechselbetätigung eines Fahrzeuggetriebes, das ein Schaltelement (2) mit einem Elektromagneten und positionsdefinierende Elemente (3, 4, 5) aufweist. Das Schaltelement (2) kann dabei über eine Kraft, die durch ein Magnetfeld erzeugt wird, in die unterschiedlichen Positionen auf einer Welle (1) bewegt werden und somit, nach dem Funktionsprinzip einer Schaltmuffe, eine formschlüssige Verbindung zwischen Welle (1) und verschiedenen Zahnrädern erzeugen. Ein Gang entspricht dabei eine formschlüssige Verbindung eines Zahnrads mit der Welle (1).Device for actuating a gear change of a vehicle transmission, which has a switching element (2) with an electromagnet and position-defining elements (3, 4, 5). The switching element (2) can be moved to the different positions on a shaft (1) using a force generated by a magnetic field and thus, according to the functional principle of a shift sleeve, a positive connection between the shaft (1) and various gear wheels produce. One gear corresponds to a positive connection of a gearwheel to the shaft (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gangwechselbetätigungen eines Fahrzeuggetriebes.The present invention relates to a device for gear change operations of a vehicle transmission.

In Fahrzeuggetrieben werden Gangwechselvorgänge durch das Lösen und Herstellen von formschlüssigen Verbindungen zwischen einer Welle und Zahnrädern hergestellt. Die betreffenden Zahnräder sind dabei beispielsweise auf der entsprechenden Welle axial fixiert, jedoch drehbar gelagert, sodass sich die Zahnräder, die im jeweils eingelegten Gang nicht an der Kraftübertragung beteiligt sind, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf der Welle drehen.In vehicle transmissions, gear changes are made by loosening and making positive connections between a shaft and gears. The gearwheels in question are axially fixed, for example, on the corresponding shaft, but are rotatably mounted, so that the gearwheels, which are not involved in the transmission of power in the gear engaged, rotate on the shaft at different speeds.

Zur Herstellung von formschlüssigen Verbindungen werden Schaltelemente wie Schaltmuffen verwendet, die sich axial auf der Welle verschieben lassen, jedoch im Gegensatz zu den Zahnrädern nicht über einen offenen Rotationsfreiheitsgrad verfügen. Dies wird i.d.R. über eine Innenverzahnung der Schaltelemente, die in eine entsprechende Verzahnung auf der Welle greift, sichergestellt. Diese Schaltelemente werden über ein Gegenstück des Zahnrades geschoben, das, wie die Welle, eine der Innenverzahnung des Schaltelements entsprechende Außenverzahnung verfügt, sodass das Schaltelement sowohl mit dem Zahnrad als auch der Welle in Rotationsrichtung fest verbunden ist. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise im Patentdokument WO 2011 029 557 A1 offenbart.Switching elements such as shift sleeves are used to produce positive connections, which can be moved axially on the shaft, but, unlike the gearwheels, do not have an open degree of freedom of rotation. This is usually ensured by an internal toothing of the switching elements, which engages in a corresponding toothing on the shaft. These switching elements are pushed over a counterpart of the gearwheel, which, like the shaft, has an external toothing corresponding to the internal toothing of the switching element, so that the switching element is firmly connected to both the gearwheel and the shaft in the direction of rotation. Such a device is for example in the patent document WO 2011 029 557 A1 disclosed.

Die Aktuatoren, die dabei das Schaltelement beim Gangwechsel von einer formschlüssigen Verbindung mit einem Zahnrad in eine formschlüssige Verbindung mit einem anderen Zahnrad überführen, werden Getriebesteller genannt. Sie veranlassen in der Regel über ein hydraulisches, pneumatisches oder elektromechanisches Funktionsprinzip die Bewegung des Schaltelements, was unmittelbar den Gangwechsel nach sich zieht. Ein solcher Getriebesteller ist beispielsweise in den Patentdokumenten DE 10 2006 005 249 A1 und US 2011/0138959 A1 .The actuators, which convert the switching element from a positive connection with a gearwheel to a positive connection with another gearwheel when changing gear, are called gear actuators. They usually cause the shifting element to move via a hydraulic, pneumatic or electromechanical functional principle, which immediately results in a gear change. Such a gear actuator is, for example, in the patent documents DE 10 2006 005 249 A1 and US 2011/0138959 A1 ,

Aufgrund der Funktionsprinzipien der Getriebesteller wird zur Übertragung der Bewegung des Aktuators in eine Bewegung des Schaltelements eine Übertragungseinrichtung, wie beispielsweise ein Schaltgestänge, benötigt. Durch solch eine Übertragungseinrichtung ergeben sich allerdings Nachteile hinsichtlich Präzision, Bauraum und Dynamik der Gangwechselbetätigung.Due to the functional principles of the gear actuator, a transmission device, such as a shift linkage, is required to transmit the movement of the actuator into a movement of the switching element. However, such a transmission device has disadvantages with regard to precision, installation space and dynamics of the gear change actuation.

Um die Nachteile eines derartigen Schaltgestänges zu umgehen, ist beispielsweise in den Patentdokumenten DE 10 2015 015 238 A1 oder DE 695 09 988 T2 eine Lösung offenbart, bei der außerhalb des Schaltelements angeordnete Elektromagnete Kraft auf das Schaltelement ausüben und somit dieses in die entsprechenden Positionen bewegen in denen das Element eine formschlüssige Verbindung zwischen Welle und Zahnrad herstellt. Nachteilig ist, dass der vorgesehene Elektromagnet als weiteres Bauteil in der Geometrie des Getriebes vorgesehen werden muss und einen Raumbedarf aufweist.To avoid the disadvantages of such a shift linkage, for example, in the patent documents DE 10 2015 015 238 A1 or DE 695 09 988 T2 discloses a solution in which electromagnets arranged outside the switching element exert force on the switching element and thus move it into the corresponding positions in which the element establishes a positive connection between the shaft and the gearwheel. It is disadvantageous that the electromagnet provided must be provided as a further component in the geometry of the transmission and has a space requirement.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung einen Getriebesteller für die Gangwechselbetätigung eines Fahrzeuggetriebes bereitzustellen, der die Nachteile bisheriger Lösungen umgeht.Against this background, it is an object of the invention to provide a transmission actuator for the gear change actuation of a vehicle transmission, which avoids the disadvantages of previous solutions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the features of the main claim. Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.

Ein direkt auf das bewegliche Schaltelement, das in axialer Richtung der Welle verschiebbar ist, jedoch drehfest mit der Welle gelagert ist, wirkendes Magnetfeld verursacht die nötige Kraft zum axialen Verschieben des Schaltelements auf der Welle. Positionsdefinierende Elemente legen dabei die Endpositionen des Schaltelements fest. Somit kann das Schaltelement an den von den positionsdefinierenden Elementen festgelegten Positionen verschiedene formschlüssige Verbindungen zwischen einem Zahnrad und der Welle erzeugen. Das Schaltelement weist dabei einen Elektromagnet auf.A magnetic field acting directly on the movable switching element, which is displaceable in the axial direction of the shaft, but is non-rotatably mounted with the shaft, causes the force required for axially displacing the switching element on the shaft. Position-defining elements define the end positions of the switching element. Thus, the switching element can generate various positive connections between a gearwheel and the shaft at the positions defined by the position-defining elements. The switching element has an electromagnet.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gangwechselbetätigung eines Getriebes weist auf: mindestens ein Schaltelement, das auf einer Welle axial beweglich und drehfest angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, durch ein Magnetfeld eine Kraft zu erfahren, mindestens zwei relativ zur Welle angeordnete positionsdefinierende Elemente, zur Positionierung des Schaltelements in axialer Richtung der Welle relativ dazu, wobei zumindest temporär ein Magnetfeld vorgesehen ist, das derart konfiguriert ist, dass es auf das zu verschiebende Schaltelement wirkt, wodurch dieses in axialer Richtung auf der Welle eine Kraft erfährt, und das Schaltelement einen Elektromagnet aufweist.A device according to the invention for actuating the gear change of a transmission has: at least one switching element, which is arranged on a shaft in an axially movable and rotationally fixed manner and is designed to experience a force through a magnetic field, at least two position-defining elements arranged relative to the shaft, for positioning the switching element in the axial direction of the shaft, at least temporarily a magnetic field is provided which is configured such that it acts on the shift element to be displaced, as a result of which this experiences a force in the axial direction on the shaft, and the shift element has an electromagnet.

Vorzugsweise ist das Magnetfeld dabei so konfiguriert, dass es das Schaltelement in mindestens zwei verschiedene Positionen verschiebt. Eine Ausführungsform mit zwei verschiedenen Positionen des Schaltelements weist damit zwei Gänge auf, zwischen denen gewechselt werden kann.The magnetic field is preferably configured such that it shifts the switching element into at least two different positions. An embodiment with two different positions of the switching element thus has two gears between which it is possible to change.

Die Positionen des Schaltelements entsprechen dabei vorzugsweise entweder einem eingelegten Gang oder einer Stellung in der keine formschlüssige Verbindung durch das Schaltelement hergestellt ist. Das Getriebe befindet sich in diesem Fall im Leerlauf. Die Positionen sind dabei von mindestens einem positionsdefinierenden Element festgelegt.The positions of the switching element preferably correspond to either an engaged gear or a position in which no positive connection is established by the switching element. In this case, the transmission is idling. The positions are defined by at least one position-defining element.

Vorzugsweise wird das äußere Magnetfeld, das das Schaltelement axial auf der Welle verschiebt, durch Elektromagneten erzeugt, da deren magnetisches Feld gezielt angelegt und in der Intensität gesteuert werden kann. The external magnetic field, which shifts the switching element axially on the shaft, is preferably generated by electromagnets, since their magnetic field can be applied in a targeted manner and the intensity can be controlled.

In einer einfach umzusetzenden und daher bevorzugten Ausführungsform liegt das äußere Magnetfeld direkt zwischen dem verschiebbaren Schaltelement und den positionsdefinierenden Elementen an. Somit ist das Einwirken der positionsdefinierenden Elemente auf das Schaltelement zur Festlegung der Positionen ebenfalls einfach umzusetzen.In an embodiment that is simple to implement and therefore preferred, the external magnetic field lies directly between the displaceable switching element and the position-defining elements. The action of the position-defining elements on the switching element for determining the positions is thus also easy to implement.

Die Elektromagnete zur Erzeugung des äußeren Magnetfelds sind dabei vorzugsweise koaxial mit der Welle und dem Schaltelement angeordnet und können damit direkt als positionsdefinierende Elemente verwendet werden. Somit kann ein Bauteil zwei Aufgaben, nämlich die Erzeugung eines Magnetfeldes und die Definition der Endpositionen des Schaltelements, übernehmen.The electromagnets for generating the external magnetic field are preferably arranged coaxially with the shaft and the switching element and can thus be used directly as position-defining elements. A component can therefore take on two tasks, namely the generation of a magnetic field and the definition of the end positions of the switching element.

Weiterhin besteht das Schaltelement vorzugsweise zu einem für den Anwendungsfall ausreichenden Anteil von zumindest 50%, bevorzugt zumindest 70% und besonders bevorzugt 90% aus einem ferromagnetischen oder magnetischen Material. Erfindungsgemäß ist das Schaltelement als ein Elektromagnet ausgeprägt. Durch die Verwendung eines hohen Anteils ferromagnetischer oder magnetischer Materialien kann vorteilhafterweise ein stärkeres Magnetfeld zwischen Schaltelement und Elektromagneten aufgebaut und somit die Dynamik der Bewegung gesteigert werden. Gleiches gilt für die erfindungsgemäße Verwendung von Elektromagneten im Schaltelement die zusätzlich mit zum Beispiel koaxial angeordneten Elektromagneten des äußeren Magnetfeldes zusammenwirken können und somit die Dynamik der Bewegung weiter verbessert werden kann.Furthermore, the switching element is preferably made of a ferromagnetic or magnetic material to a sufficient extent for the application of at least 50%, preferably at least 70% and particularly preferably 90%. According to the invention, the switching element is designed as an electromagnet. By using a high proportion of ferromagnetic or magnetic materials, a stronger magnetic field can advantageously be built up between the switching element and the electromagnet and thus the dynamics of the movement can be increased. The same applies to the use of electromagnets in the switching element according to the invention, which can additionally interact with, for example, coaxially arranged electromagnets of the external magnetic field and thus the dynamics of the movement can be further improved.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform bestehen die positionsdefinierenden Elemente zu einem für den Anwendungsfall ausreichenden Anteil von zumindest 50%, bevorzugt 70% und besonders bevorzugt 90% aus einem ferromagnetischen oder magnetischen Material. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass lediglich ein Elektromagnet notwendig ist um die Verschiebung des Schaltelements in verschiedene Positionen zu bewirken.In another advantageous embodiment, the position-defining elements consist to a sufficient extent for the application of at least 50%, preferably 70% and particularly preferably 90% of a ferromagnetic or magnetic material. An advantage of this embodiment is that only one electromagnet is necessary to effect the shifting of the switching element into different positions.

Weiterhin vorteilhaft ist die Ausführung der Verschiebung des Schaltelements durch die Überlagerung zweier Magnetfelder, wodurch eine erhöhte Dynamik der Schaltbewegung erzielt werden kann.It is also advantageous to carry out the displacement of the switching element by superimposing two magnetic fields, as a result of which an increased dynamic of the switching movement can be achieved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Schaltelement selbst ein Zahnrad. Dieses wird aufgrund des Magnetfeldes axial auf der Welle verschoben, sodass es in ein dafür vorgesehenes zweites Zahnrad einer anderen Welle eingreift und somit eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Zahnrädern und der Welle herstellen kann.In a further advantageous embodiment, the switching element itself is a gear. This is axially displaced on the shaft due to the magnetic field, so that it engages in a second gear provided for this purpose on another shaft and can therefore establish a positive connection between the two gear wheels and the shaft.

Analog dazu ist das Schaltelement in einer anderen bevorzugten Ausführungsform eine Kupplungsbacke einer Klauenkupplung die durch das Magnetfeld zum Eingriff in eine weitere Kupplungsbacke bewegt wird, um somit die formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Kupplungsbacken und der Welle herzustellen.Analogously to this, the switching element in another preferred embodiment is a clutch jaw of a claw clutch which is moved by the magnetic field for engagement in a further clutch jaw, in order to thus establish the positive connection between the two clutch jaws and the shaft.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt das Schaltelement eine aus herkömmlichen Getrieben bekannte Schaltmuffe dar, wie sie eingangs und im Stand der Technik beschrieben ist. Durch das Magnetfeld wird die Schaltmuffe axial entlang der
Welle über ein zur Aufnahme der Schaltmuffe vorgesehenes Gegenstück am Zahnrad geschoben. Auf diese Weise kann ebenfalls eine drehfeste Verbindung zwischen Welle und Zahnrad hergestellt werden.In a further preferred embodiment, the shift element is a shift sleeve known from conventional transmissions, as described at the beginning and in the prior art. The shift sleeve is axially along the
Shaft pushed over a counterpart provided on the gearwheel to accommodate the gearshift sleeve. In this way, a rotationally fixed connection between the shaft and gear can also be established.

Nachfolgend wird die Erfindung im Detail anhand der beigefügten Figur näher erläutert. Sie zeigt:

  • 1 Eine Prinzipskizze einer Ausführungsform zur Darstellung des erfindungsgemäßen Funktionsprinzips.
The invention is explained in more detail below with reference to the attached figure. She shows:
  • 1 A schematic diagram of an embodiment to illustrate the functional principle according to the invention.

1 zeigt eine Prinzipskizze einer Ausführungsform der Erfindung. Abgebildet ist eine Welle 1 auf der Zahnräder oder andere Elemente zur Ausbildung einer Übersetzungsstufe bzw. eines Ganges (nicht abgebildet) koaxial mit der Welle 1 angeordnet sind. Diese Elemente sind relativ zu der Welle 1 drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar ausgeführt. Um eine Übersetzungsstufe bzw. einen Gang des Getriebes einzulegen, muss eine formschlüssige Verbindung in Rotationsrichtung zwischen der entsprechenden Übersetzungsstufe und der Welle 1 hergestellt werden. Dazu ist ein Schaltelement 2 vorgesehen, das auf der Welle 1 axial verschiebbar und drehfest gelagert ist. 1 shows a schematic diagram of an embodiment of the invention. A wave is shown 1 on the gears or other elements to form a gear ratio or a gear (not shown) coaxial with the shaft 1 are arranged. These elements are relative to the wave 1 rotatable, but not axially displaceable. In order to engage a gear ratio or a gear of the transmission, a positive connection in the direction of rotation between the corresponding gear ratio and the shaft must be made 1 getting produced. There is a switching element 2 provided that on the shaft 1 is axially displaceable and rotatably mounted.

Zum Einlegen eines Ganges wird das Schaltelement mit einem Zahnrad oder einem anderen Element zur Ausübung einer Übersetzungsstufe in Verbindung gebracht, wodurch eine formschlüssige Verbindung in Rotationsrichtung des Zahnrades bzw. des Elements zur Ausbildung einer Übersetzungsstufe mit der Welle 1 entsteht. Der Gang ist somit eingelegt. Das Schaltelement 2 ist dabei als Schaltmuffe ausgebildet. Für das Schaltelement 2 sind in dieser Ausführungsform drei verschiedene Positionen vorgesehen: eine Position 0, eine Position A und eine Position B. Die drei Positionen 0, A, B werden durch die positionsdefinierenden Elemente 3, 4, 5 festgelegt.To engage a gear, the shifting element is connected to a gearwheel or another element for exercising a gear ratio, whereby a positive connection in the direction of rotation of the gearwheel or the element for forming a gear ratio with the shaft 1 arises. The gear is now engaged. The switching element 2 is designed as a shift sleeve. For the switching element 2 three different positions are provided in this embodiment: one position 0 , a position A and a position B , The three positions 0 . A . B are defined by the position-defining elements 3 . 4 . 5 established.

In der Ausführungsform von 1, die nicht unter den Schutzbereich fällt, weisen die Elemente 3, 4, 5 Spulen auf, die durch Bestromung ein Magnetfeld hervorrufen. Das Schaltelement 2 selbst ist aus einem ferromagnetischen Material hergestellt und kann, wie erwähnt, axial entlang der Welle verschoben werden, besitzt jedoch keinen Rotationsfreiheitsgrad. Durch geregelteIn the embodiment of 1 The elements that do not fall under the scope of protection 3 . 4 . 5 Coils that generate a magnetic field when energized. The switching element 2 itself is made of a ferromagnetic material and, as mentioned, can be moved axially along the shaft, but has no degree of freedom of rotation. By regulated

Bestromung der unterschiedlichen Spulen kann das Magnetfeld so gesteuert werden, dass auf das ferromagnetische Schaltelement 2 eine Kraft ausgeübt wird, die dieses in die einzelnen Positionen verschieben kann.Current supply to the different coils, the magnetic field can be controlled so that the ferromagnetic switching element 2 a force is exerted that can shift this into the individual positions.

Position 0 des Schaltelements stellt dabei eine neutrale Position des Schaltelements dar. In dieser Stellung ist keine formschlüssige Verbindung der Welle 1 mit einem Zahnrad hergestellt. Durch die Bestromung der Spule des positionsdefinierenden Elementes 3 wird ein Magnetfeld erzeugt, das eine Kraft auf das ferromagnetische Schaltelement 2 ausübt und dieses als Folge dieser Kraft in die Position A bringt. In dieser Position greift das Schaltelement in das dafür vorgesehene Gegenstück eines Zahnrades (nicht dargestellt) ein und stellt somit analog zum Funktionsprinzip einer Schaltmuffe eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zahnrad und der Welle 1 her.position 0 of the switching element represents a neutral position of the switching element. In this position there is no positive connection of the shaft 1 made with a gear. By energizing the coil of the position-defining element 3 a magnetic field is generated, which exerts a force on the ferromagnetic switching element 2 exercises and this into position as a result of this force A brings. In this position, the switching element engages in the counterpart of a gear wheel (not shown) provided for this purpose and thus, in analogy to the functional principle of a gearshift sleeve, provides a positive connection between the gear wheel and the shaft 1 ago.

Analog kann ein Verschieben des Schaltelements in Position B erfolgen. Dazu wird die Spule des positionsdefinierenden Elements (5) bestromt, sodass das erzeugte magnetische Feld eine Kraft auf das Schaltelement (2) ausübt und dieses Position B einnimmt. Zusätzlich zum magnetischen Feld der Spule in dem positionsdefinierenden Element (5) kann ein zweites und drittes Magnetfeld durch die Bestromung der Spulen der anderen beiden positionsdefinierenden Elementen (3, 4) erzeugt werden, welche zusätzlich eine Kraft auf das Schaltelement (2) ausüben und somit die Dynamik des Schaltvorgangs erhöhen. In Position B stellt das Schaltelement (2) analog zu Position A wieder eine formschlüssige Verbindung zwischen einem Zahnrad (nicht dargestellt) und der Welle (1) her.Analogously, shifting the switching element into position B respectively. For this, the coil of the position-defining element ( 5 ) energized so that the generated magnetic field exerts a force on the switching element ( 2 ) exercises and this position B occupies. In addition to the magnetic field of the coil in the position-defining element ( 5 ) a second and third magnetic field can be generated by energizing the coils of the other two position-defining elements ( 3 . 4 ) are generated, which additionally apply a force to the switching element ( 2 ) exercise and thus increase the dynamics of the switching process. In position B represents the switching element ( 2 ) analogous to position A again a positive connection between a gear (not shown) and the shaft ( 1 ) ago.

Somit können verschiedene Gangwechselvorgänge durchgeführt werden, ohne dabei auf ein dynamik- und präzisionsverschlechterndes Schaltgestänge wie bei herkömmlichen Lösungen zurückgreifen zu müssen und ohne den Bauraum des umgangenen Schaltgestänges neu besetzen zu müssen.Different gear change processes can thus be carried out without having to resort to a shift linkage which deteriorates in terms of dynamics and precision, as in the case of conventional solutions, and without having to reoccupy the installation space of the bypassed shift linkage.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Wellewave
22
Schaltelementswitching element
33
positionsdefinierendes Element A position defining element A
44
positionsdefinierendes Element 0 position defining element 0
55
positionsdefinierendes Element B position defining element B
00
neutrale Positionneutral position
AA
Position A position A
BB
Position B position B

Claims (10)

Vorrichtung zur Gangwechselbetätigung eines Getriebes, aufweisend: mindestens ein Schaltelement (2), das auf einer Welle (1) axial beweglich und drehfest angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, durch ein Magnetfeld eine Kraft zu erfahren, mindestens zwei relativ zur Welle (1) angeordnete positionsdefinierende Elemente (3, 4, 5), zur Positionierung des Schaltelements in axialer Richtung der Welle relativ dazu, wobei zumindest temporär ein Magnetfeld vorgesehen ist, das derart konfiguriert ist, dass es auf das zu verschiebende Schaltelement (2) wirkt, wodurch dieses in axialer Richtung auf der Welle (1) eine Kraft erfährt, und das Schaltelement (2) einen Elektromagnet aufweist.Device for gear change actuation of a transmission, comprising: at least one switching element (2) which is arranged on a shaft (1) to be axially movable and non-rotatable and is designed to experience a force through a magnetic field, at least two position-defining elements (3, 4, 5) arranged relative to the shaft (1), for positioning the switching element in the axial direction of the shaft relative thereto, wherein at least temporarily a magnetic field is provided, which is configured such that it acts on the switching element (2) to be displaced, as a result of which the latter experiences a force in the axial direction on the shaft (1), and the switching element (2) has an electromagnet. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Magnetfeld derart konfiguriert ist, dass es das Schaltelement (2) zumindest zwischen zwei verschiedene Positionen (0, A, B) auf der Welle (1) verschiebt.Device according to Claim 1 , The magnetic field being configured such that it shifts the switching element (2) at least between two different positions (0, A, B) on the shaft (1). Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Position (0, A, B) einem eingelegten Gang entspricht, und/oder zumindest eine Position (0, A, B) einem nicht eingelegten Gang entspricht, und/oder zumindest eine Position (0, A, B) durch die Position von zumindest einem der positionsdefinierenden Elemente (3, 4, 5) in axialer Richtung festgelegt ist.Device according to one of the preceding claims, wherein at least one position (0, A, B) corresponds to an engaged gear, and / or at least one position (0, A, B) corresponds to a non-engaged gear, and / or at least one position (0, A, B) is determined by the position of at least one of the position-defining elements (3, 4, 5) in the axial direction. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Magnetfeld zwischen dem Schaltelement (2) und den positionsdefinierenden Elementen (3, 4, 5) erzeugt wird.Device according to one of the preceding claims, wherein the magnetic field between the switching element (2) and the position-defining elements (3, 4, 5) is generated. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Magnetfeld durch Elektromagnete erzeugt wird.Device according to one of the preceding claims, wherein the magnetic field is generated by electromagnets. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Elektromagnete Spulen aufweisen, die koaxial zur der Welle (1) angeordnet sind, und/oder gleichzeitig die positionsdefinierenden Elemente (3, 4, 5) darstellen.Device according to Claim 5 , wherein the electromagnets have coils which are coaxial to the Shaft (1) are arranged, and / or simultaneously represent the position-defining elements (3, 4, 5). Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schaltelement (2) weiterhin zu einem für den Anwendungsfall ausreichenden Anteil von zumindest 50% aus einem ferromagnetischen Material oder einem magnetischen Material besteht.Device according to one of the preceding claims, wherein the switching element (2) further consists of a ferromagnetic material or a magnetic material to a sufficient extent for the application of at least 50%. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die positionsdefinierenden Elemente (3, 4, 5) zu einem für den Anwendungsfall ausreichenden Anteil von zumindest 50% aus einem ferromagnetischem Material oder einem magnetischen Material bestehen.Device according to one of the preceding claims, wherein the position-defining elements (3, 4, 5) consist of a ferromagnetic material or a magnetic material to a sufficient extent for the application of at least 50%. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, zumindest zwei sich überlagernde Magnetfelder zu erzeugen.Device according to one of the preceding claims, wherein the device is designed to generate at least two superimposed magnetic fields. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schaltelement (2) als ein Zahnrad, eine Klauenkupplung oder eine Schaltmuffe ausgeführt ist, welches bzw. welche über das Magnetfeld derart verschiebbar ist, so dass es bzw. sie in ein anderes Zahnrad bzw. eine entsprechende Kupplungsbacke eingreift und somit eine formschlüssige Verbindung zwischen den Zahnrädern bzw. innerhalb der Klauenkupplung und der Welle (1) hergestellt wird.Device according to one of the preceding claims, wherein the switching element (2) is designed as a gear, a dog clutch or a shift sleeve, which or which is displaceable via the magnetic field such that it or it in another gear or a corresponding Coupling jaw engages and thus a positive connection between the gears or within the dog clutch and the shaft (1) is made.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2514385A (en) * 1946-12-30 1950-07-11 Sperry Corp Magnetic clutch
US2969134A (en) * 1955-06-03 1961-01-24 Ite Circuit Breaker Ltd Solenoid operated positive drive clutch
US5827148A (en) * 1996-01-23 1998-10-27 Seiko Epson Corporation Variable speed drive unit for electric vehicle and variable speed driving method
DE69509988T2 (en) * 1994-09-07 1999-09-30 Seiko Epson Corp Drive system, electric drive unit and power transmission unit for electric vehicles
DE60207899T2 (en) * 2001-01-22 2006-08-17 Isuzu Motors Ltd. Shift actuator for transmission
DE102006005249A1 (en) * 2006-02-02 2007-08-16 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Transmission actuating device has one actuator as electromechanical actuator, and other actuator as hydraulic or pneumatic actuator, wherein actuator for selecting gearshift gate is electromechanical actuator
WO2011029557A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-17 Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh Synchronization system for a gearbox
US20110138959A1 (en) * 2008-06-25 2011-06-16 Getrag Getriebe-Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Shift arrangement
DE102015015238A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-30 Scania Cv Ab Gear shift device, transmission, vehicle and method for gear shifting in a transmission

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2514385A (en) * 1946-12-30 1950-07-11 Sperry Corp Magnetic clutch
US2969134A (en) * 1955-06-03 1961-01-24 Ite Circuit Breaker Ltd Solenoid operated positive drive clutch
DE69509988T2 (en) * 1994-09-07 1999-09-30 Seiko Epson Corp Drive system, electric drive unit and power transmission unit for electric vehicles
US5827148A (en) * 1996-01-23 1998-10-27 Seiko Epson Corporation Variable speed drive unit for electric vehicle and variable speed driving method
DE60207899T2 (en) * 2001-01-22 2006-08-17 Isuzu Motors Ltd. Shift actuator for transmission
DE102006005249A1 (en) * 2006-02-02 2007-08-16 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Transmission actuating device has one actuator as electromechanical actuator, and other actuator as hydraulic or pneumatic actuator, wherein actuator for selecting gearshift gate is electromechanical actuator
US20110138959A1 (en) * 2008-06-25 2011-06-16 Getrag Getriebe-Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Shift arrangement
WO2011029557A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-17 Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh Synchronization system for a gearbox
DE102015015238A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-30 Scania Cv Ab Gear shift device, transmission, vehicle and method for gear shifting in a transmission

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