DE102019128808B3 - Shift unit for automatic transmissions and motor vehicle transmissions connected to a transmission shaft - Google Patents

Shift unit for automatic transmissions and motor vehicle transmissions connected to a transmission shaft Download PDF

Info

Publication number
DE102019128808B3
DE102019128808B3 DE102019128808.8A DE102019128808A DE102019128808B3 DE 102019128808 B3 DE102019128808 B3 DE 102019128808B3 DE 102019128808 A DE102019128808 A DE 102019128808A DE 102019128808 B3 DE102019128808 B3 DE 102019128808B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spindle rod
switching unit
actuating lever
motor vehicle
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102019128808.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Maximilian Haas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102019128808.8A priority Critical patent/DE102019128808B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102019128808B3 publication Critical patent/DE102019128808B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H2061/2869—Cam or crank gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • F16H2061/326—Actuators for range selection, i.e. actuators for controlling the range selector or the manual range valve in the transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit (1) für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe mit einer durch einen Elektromotor axial verlagerbaren Spindelstange (2) und einem an der Spindelstange (2) angebundenen Betätigungshebel (3) zum Verrasten mit einer Getriebewelle (4), um verschiedene Gangpositionen des Kraftfahrzeuggetriebes festzulegen, wobei die Anbindung der Spindelstange (2) an dem Betätigungshebel (3) eine solche Geometrie besitzt, dass eine entgegen einer Axialrichtung der Spindelstange (2) wirkende Störkraft des Betätigungshebels (3) die Spindelstange (2) in eine Zwangsrotation versetzt. Kraftfahrzeuggetriebe mit einer an eine Getriebewelle (4) angebundenen erfindungsgemäßen Schalteinheit (1).The invention relates to a switching unit (1) for an automatic motor vehicle transmission with a spindle rod (2) that can be axially displaced by an electric motor and an actuating lever (3) connected to the spindle rod (2) for locking with a gear shaft (4) in order to set different gear positions of the motor vehicle transmission the connection of the spindle rod (2) to the actuating lever (3) has such a geometry that a disturbing force of the actuating lever (3) acting against an axial direction of the spindle rod (2) sets the spindle rod (2) into forced rotation. Motor vehicle transmission with a switching unit (1) according to the invention connected to a transmission shaft (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe mit einer durch einen Elektromotor axial verlagerbaren, vorzugsweise selbsthemmenden, Spindelstange und einem an der Spindelstange angebundenen Betätigungshebel zum Verrasten in einer Getriebewelle, um verschiedene Gangpositionen des Kraftfahrzeuggetriebes ( in Abhängigkeit der Lage der Getriebewelle) festzulegen, sowie ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einer erfindungsgemäßen, an eine Getriebewelle angebundenen Schalteinheit.The invention relates to a switching unit for an automatic motor vehicle transmission with a preferably self-locking spindle rod that can be axially displaced by an electric motor and an actuating lever connected to the spindle rod for locking in a transmission shaft in order to set different gear positions of the motor vehicle transmission (depending on the position of the transmission shaft), as well as a motor vehicle transmission with a switching unit according to the invention connected to a transmission shaft.

Konventionelle Automatikgetriebe (PRND-Getriebe) enthalten herkömmlicherweise Seilzüge, um eine Getriebewelle zu drehen, welche in dem Getriebe zwischen den Gangpositionen P/R/N/D schaltet. Hierzu wird eine Rastierungseinrichtung für die Getriebewelle benötigt, welche gewährleistet, dass die Gangpositionen exakt getroffen werden. Um den Schalthebel und den Seilzug zu ersetzen, werden vermehrt elektrische (Stell-) Aktoren/Aktuatoren verwendet. Diese Aktoren setzen ein elektrisches Schaltsignal in eine Bewegung der Getriebewelle um. Zusätzlich soll dabei jedoch auch die (mechanische) Rastierungseinrichtung beibehalten werden.Conventional automatic transmissions (PRND transmissions) conventionally contain cables to rotate a transmission shaft which shifts between the gear positions P / R / N / D in the transmission. For this purpose, a locking device is required for the transmission shaft, which ensures that the gear positions are met exactly. To replace the shift lever and the cable pull, electrical (setting) actuators / actuators are increasingly used. These actuators convert an electrical switching signal into a movement of the transmission shaft. In addition, however, the (mechanical) locking device should also be retained.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Schalteinheiten für Kraftfahrzeuggetriebe bekannt. So zeigt die DE 10 2017 124 131 A1 eine Schalteinheit mit einer Betätigungsvorrichtung, welche eine durch einen Elektromotor in Drehbewegung versetzbare Spindelmutter aufweist, die derart an einer Spindelstange angreift, dass die Rotation der Spindelmutter eine Linearbewegung der Spindelstange bewirkt, wobei die Linearbewegung der Spindelstange zum Verstellen eines an der Spindelstange gelenkig angebundenen Betätigungshebels weitergebbar ist.Shift units for motor vehicle transmissions are already known from the prior art. So shows the DE 10 2017 124 131 A1 a switching unit with an actuating device which has a spindle nut which can be set in rotary motion by an electric motor and which engages a spindle rod in such a way that the rotation of the spindle nut causes a linear movement of the spindle rod, wherein the linear movement of the spindle rod can be passed on for adjusting an actuating lever articulated to the spindle rod is.

Auch offenbart die DE 10 2017 107 885 A1 eine Betätigungsvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe mit einem Gehäuse, einem Elektromotor, welcher einen Stator und einen Rotor aufweist, und einem Betätigungsgetriebe, welches eine axial verlagerbare Spindelstange und eine axial feste Spindelmutter hat. Die Spindelstange ist dabei an ihrem distalen Ende über ein Hebelgelenk an einem Betätigungshebel angebunden.Also reveals the DE 10 2017 107 885 A1 an actuating device for a vehicle transmission with a housing, an electric motor which has a stator and a rotor, and an actuating gear which has an axially displaceable spindle rod and an axially fixed spindle nut. The spindle rod is connected to an actuating lever at its distal end via a lever joint.

Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass sich eine Schalteinheit bzw. Betätigungsvorrichtung verspannen kann, wenn sich die Position des Betätigungshebels von der Gangposition der Getriebewelle unterscheidet. Dies kann auftreten, wenn ungewollte Kräfte auf den Betätigungshebel entgegen der Aktivierung-/Verstellkraft wirken.However, the prior art always has the disadvantage that a shift unit or actuating device can become distorted if the position of the actuating lever differs from the gear position of the transmission shaft. This can occur when undesired forces act on the actuating lever against the activation / adjustment force.

In anderen Worten ausgedrückt, entsteht aus der Anforderung, dass der Stellaktor durch die Rastierungskraft in eine der Rastierungspositionen gedrückt werden kann, ein Problem, wenn dessen Position nicht exakt auf die Gangposition der Getriebewelle passt. Dies spricht wiederum gegen die Selbsthemmungsfunktion des zu verwendenden Aktors, da dieser durch eine Axialkraft nicht bewegt werden kann.In other words, the requirement that the actuating actuator can be pressed into one of the locking positions by the locking force results in a problem if its position does not exactly match the gear position of the transmission shaft. This in turn speaks against the self-locking function of the actuator to be used, since it cannot be moved by an axial force.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine Schalteinheit für ein Automatikgetriebe bereitgestellt werden, welche eine mechanische Rastierung ermöglicht und gleichzeitig ein Verspannen bzw. Verkeilen der Schalteinheit verhindert, wenn die Position des Stellaktors nicht genau mit der Gangposition der Getriebewelle übereinstimmt. Insbesondere soll dies mit für eine günstige Massenproduktion geeigneten Mitteln erreicht werden.It is therefore the object of the invention to avoid or at least mitigate the disadvantages of the prior art. In particular, a shift unit for an automatic transmission is to be provided which enables mechanical locking and at the same time prevents the shift unit from being warped or wedged if the position of the actuating actuator does not exactly match the gear position of the transmission shaft. In particular, this should be achieved with means suitable for inexpensive mass production.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Anbindung der Spindelstange an den Betätigungshebel eine solche Geometrie besitzt, dass eine entgegen einer Axialrichtung der Spindelstange wirkende Störkraft(-komponente) des Betätigungshebels die Spindelstange in eine Zwangsrotation versetzt.This object is achieved in a generic device according to the invention in that the connection of the spindle rod to the actuating lever has such a geometry that a disturbing force (component) of the actuating lever acting against an axial direction of the spindle rod sets the spindle rod into forced rotation.

Dies hat den Vorteil, dass sich die Spindelstange unter Einwirken der Störkraft bewegen kann und so keine Beschädigungen bzw. Betriebsstörungen auftreten können.This has the advantage that the spindle rod can move under the action of the disturbing force and so no damage or malfunctions can occur.

Mit anderen Worten besteht die überraschend einfach zu fertigende Lösung darin, die Verbindung zwischen dem Aktor und der Getriebewelle in der Art zu gestalten, dass der Aktor die vorstehenden Anforderungen erfüllen kann. Im Detail wirkt die Selbsthemmung des Aktors rein in axialer Richtung, aber nicht in rotatorischer Richtung. Die Anbindung bzw. der (Anbindungs-) Mechanismus ist so ausgeführt, dass die Drehmomentenabstützung nur wirkt, wenn der Aktor das antreibende Element ist. Die Spindelstange bewegt sich nach Erreichen der Drehmomentabstützung in axialer Richtung undnimmt den Hebel beim Erreichen der Endlage mit. Durch die Schräge wird die Spindelstange, bei Ausübung einer externen Axialkraft auf den Aktor/die Spindel, in Rotation versetzt. Demnach muss diese Kraft lediglich das Rastmoment des Motors überwinden.In other words, the solution, which is surprisingly easy to manufacture, consists in designing the connection between the actuator and the transmission shaft in such a way that the actuator can meet the above requirements. In detail, the self-locking of the actuator acts purely in the axial direction, but not in the rotational direction. The connection or the (connection) mechanism is designed in such a way that the torque support only acts when the actuator is the driving element. After reaching the torque support, the spindle rod moves in the axial direction and takes the lever with it when it reaches the end position. The bevel causes the spindle rod to rotate when an external axial force is exerted on the actuator / spindle. Accordingly, this force only has to overcome the cogging torque of the motor.

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

In einer bevorzugten Ausführungsform kann zur Anbindung der Spindestange an den Betätigungshebel zumindest ein Stift an einem distalen Ende der Spindelstange angeordnet sein, welcher mit zumindest einer an dem Betätigungshebel ausgebildeten Aussparung in Eingriff steht, welche zumindest in einem Teilbereich eine schräg zur Längsachse der Spindelstange ausgerichtete Leitkontur aufweist. Alternativ kann zumindest ein Stift an dem Betätigungshebel angeordnet sein, welcher mit zumindest einer an einem distalen Ende der Spindelstange ausgebildeten Aussparung in Eingriff steht, welche zumindest in einem Teilbereich eine schräg zur Längsachse der Spindelstange ausgerichtete Leitkontur aufweist. Dabei ist es von Vorteil, wenn ein in dem Teilbereich von der Leitkontur und der Längsachse eingeschlossener Winkel zwischen 0° und 90° liegt, d.h. größer als 0° und kleiner als 90° ist.In a preferred embodiment, to connect the spindle rod to the actuating lever, at least one pin can be arranged on a distal end of the spindle rod, which pin is connected to at least one on the actuating lever formed recess is in engagement, which has a guide contour aligned obliquely to the longitudinal axis of the spindle rod at least in a partial area. Alternatively, at least one pin can be arranged on the actuating lever, which pin engages with at least one recess formed on a distal end of the spindle rod, which has at least in a partial area a guide contour oriented obliquely to the longitudinal axis of the spindle rod. It is advantageous here if an angle enclosed by the guide contour and the longitudinal axis lies between 0 ° and 90 °, ie is greater than 0 ° and less than 90 °.

Ferner ist es denkbar, dass zumindest ein, vorzugsweise stangenabgewandter, Teilbereich der Aussparung die Leitkontur aufweist. Vorzugsweise kann die Lage der Leitkontur bzgl. der Anordnung auf einer dem Betätigungshebel zugewandten oder abgewandten Seite, so ausgewählt sein, dass bei Auftreten der Störkraft die Zwangsrotation erzeugt wird. Insbesondere kann die Lage der Leitkontur bzgl. der Anordnung auf der dem Betätigungshebel zugewandten oder abgewandten Seite durch die Art des Gewindes der Spindelstange bestimmt werden, d.h. für Spindelstangen mit Linksgewinde liegt die Leitkontur auf der dem Betätigungshebel zugewandten Seite und für Spindelstangen mit Rechtsgewinde liegt die Leitkontur auf der dem Betätigungshebel abgewandten Seite.Furthermore, it is conceivable that at least one partial area of the recess, preferably facing away from the rod, has the guide contour. The position of the guide contour with respect to the arrangement on a side facing or facing away from the actuating lever can preferably be selected such that the forced rotation is generated when the disturbing force occurs. In particular, the position of the guide contour with respect to the arrangement on the side facing or facing away from the actuating lever can be determined by the type of thread of the spindle rod, i.e. for spindle rods with a left-hand thread the guide contour is on the side facing the actuating lever and the guide contour is for spindle rods with a right-hand thread on the side facing away from the operating lever.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Aussparung symmetrisch ausgeführt sein. Somit ist die Funktion der Schalteinheit unabhängig von der Einbaulage der Aussparung sichergestellt.In an advantageous development, the recess can be designed symmetrically. The function of the switching unit is thus ensured regardless of the installation position of the recess.

Erfindungsgemäß kann der Betätigungshebel einstückig oder zweiteilig aus einem Basishebel und einem spindelstangenseitig angeordnetem Mitnehmerelement (Koppelelement) ausgeführt sein. Wenn der Betätigungshebel zweiteilig ausgeführt ist, können die Materialien des Basishebels und des Mitnehmerelements besser auf die Anforderungen, wie z.B. möglichst leichte Bauweise, angepasst werden. Zudem können der Basishebel und das Mitnehmerelement vorzugsweise über eine Clinch-Verbindung verbunden sein. Dabei ist es denkbar, dass die Aussparung oder der Stift an dem Mitnehmerelement ausgebildet oder angeordnet ist, was die Flexibilität der Schalteinheit erhöht und diese so für ein breites Spektrum an Getrieben einsetzbar macht.According to the invention, the actuating lever can be designed in one piece or in two parts from a base lever and a driver element (coupling element) arranged on the spindle rod side. If the actuating lever is made in two parts, the materials of the base lever and the driver element can be better adapted to the requirements, such as the lightest possible construction. In addition, the base lever and the driver element can preferably be connected via a clinch connection. It is conceivable that the recess or the pin is formed or arranged on the driver element, which increases the flexibility of the switching unit and thus enables it to be used for a wide range of transmissions.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung einen für ein PRND-Getriebe nutzbaren, selbsthemmenden Aktor (PRND-Aktor). Dabei muss auch für einen selbsthemmenden Aktor eine Bewegung aufgrund einer noch nicht stattgefundenen Rastierung für den Fall des nicht mehr angetriebenen Aktors möglich sein. Hierfür wird ein Mitnehmerelement vorgeschlagen, welches eine Schräge aufweist, die eine rotatorische Bewegung eines Abtriebselements des Aktors und gleichzeitig eine axiale Bewegung des Mitnehmerelements zur axialen Einrastung eines Stellelements ermöglicht.In other words, the invention relates to a self-locking actuator (PRND actuator) that can be used for a PRND transmission. In this case, a movement must also be possible for a self-locking actuator due to a latching that has not yet taken place in the event that the actuator is no longer driven. For this purpose, a driver element is proposed which has a bevel which enables a rotary movement of an output element of the actuator and, at the same time, an axial movement of the driver element for the axial engagement of an actuating element.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einer an eine Getriebewelle angebundenen erfindungsgemäßen Schalteinheit.The invention also relates to a motor vehicle transmission with a switching unit according to the invention connected to a transmission shaft.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Schalteinheit nach einer bevorzugten Ausführungsform, und
  • 2-6 eine schematische Beschreibung der Funktionsweise der Schalteinheit nach der bevorzugten Ausführungsform.
The invention is explained below with the aid of the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a perspective view of a switching unit according to a preferred embodiment, and
  • 2-6 a schematic description of the operation of the switching unit according to the preferred embodiment.

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

In 1 ist perspektivisch eine Schalteinheit 1 für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe (nachfolgend als „Automatikgetriebe“ bezeichnet) nach einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die Schalteinheit 1 weist eine axial verlagerbare, in der bevorzugten Ausführungsform selbsthemmende, Spindelstange 2 auf, welche an einem Betätigungshebel 3 angebunden ist, um diesen durch eine Linearbewegung in einer Getriebewelle 4 des Automatikgetriebes einrasten zu lassen, und so das Automatikgetriebe zwischen verschiedenen Gangpositionen (P/R/N/D) zu schalten.In 1 is a switching unit in perspective 1 for an automatic motor vehicle transmission (hereinafter referred to as “automatic transmission”) according to a preferred embodiment. The switching unit 1 has an axially displaceable, in the preferred embodiment self-locking, spindle rod 2 on which on an operating lever 3 is connected to this by a linear movement in a gear shaft 4th of the automatic transmission to engage, thus shifting the automatic transmission between different gear positions (P / R / N / D).

Die Spindelstange 2 ist in einer Betätigungsvorrichtung 5 angeordnet, um durch einen Elektromotor axial verlagert/verschoben zu werden. Die Funktionsweise der Betätigungsvorrichtung 5 ist im Grundsatz beispielsweise schon in der DE 10 2017 124 131 A1 offenbart, auf die verwiesen wird. Die dort beschriebene grundsätzliche Funktionsweise soll als hier integriert angesehen werden.The spindle rod 2 is in an actuator 5 arranged to be axially displaced / displaced by an electric motor. The functioning of the actuator 5 is basically already in the DE 10 2017 124 131 A1 disclosed, referred to. The basic functionality described there should be viewed as being integrated here.

An einem distalen Ende der Spindelstange 2 sind jeweils an sich radial gegenüberliegenden Endabschnitten zwei Stifte 6 angeordnet. In der bevorzugten Ausführungsform weist der Betätigungshebel 3 einen Basishebel 7 und ein daran über eine Clinch-Verbindung befestigtes Mitnehmerelement 8 auf. Dabei umgreift das Mitnehmerelement 8 das distale Ende der Spindelstange 2 so, dass die Stifte 6 in an dem Mitnehmerelement 8 ausgebildete Aussparungen 9 greifen und so die Spindelstange 2 gelenkig an dem Mitnehmerelement 8, und somit dem Betätigungshebel 3, anbinden. At a distal end of the spindle rod 2 are each two pins on radially opposite end portions 6th arranged. In the preferred embodiment, the operating lever 3 a base lever 7th and a driver element attached to it via a clinch connection 8th on. The driver element engages around 8th the distal end of the spindle rod 2 so that the pens 6th in on the driver element 8th trained recesses 9 grab and so the spindle rod 2 articulated on the driver element 8th , and thus the operating lever 3 , connect.

Wenn nun die Spindelstange 2 durch den Elektromotor der Betätigungsvorrichtung 5 axial verschoben wird, verursacht diese Linearbewegung ein axiales Verschieben des Betätigungshebels 3, welcher an seinem distalen Ende mit der Getriebewelle 4 verrastet und so zwischen den verschiedenen Gangpositionen schalten kann.If now the spindle rod 2 by the electric motor of the actuator 5 is axially displaced, this linear movement causes an axial displacement of the operating lever 3 , which at its distal end to the gear shaft 4th locked and so can switch between the different gear positions.

Wie in 1 zu erkennen, weisen die Aussparungen 9 im Wesentlichen eine eckige Grundform auf, wobei in der bevorzugten Ausführungsform zwei sich diagonal gegenüberliegende Ecken abgeschrägt ausgeführt sind. In der bevorzugten Ausführungsform bilden die Schrägen und die Längsachse der Spindelstange 2 einen Winkel von etwa 45° aus, was, wie nachstehend beschrieben, eine optimale Kraftaufteilung gewährleistet. Die Anordnung der abgeschrägten Ecken wird dabei durch das Gewinde der Spindelstange 2 definiert und bestimmt, wie nachstehend beschrieben, die Funktionsweise der Schalteinheit 1.As in 1 to recognize, point the recesses 9 essentially has an angular basic shape, with two diagonally opposite corners being designed beveled in the preferred embodiment. In the preferred embodiment, the bevels and the longitudinal axis form the spindle rod 2 an angle of about 45 °, which, as described below, ensures an optimal distribution of forces. The arrangement of the beveled corners is determined by the thread of the spindle rod 2 defines and determines, as described below, the mode of operation of the switching unit 1 .

In den 2 bis 6 ist schematisch das Funktionsprinzip der Schalteinheit 1 nach der bevorzugten Ausführungsform abgebildet. Hierfür ist jeweils das Mitnehmerelement 8 des Betätigungshebels 3 mit der Aussparung 9 dargestellt, in welche der an der Spindelstange 2 angeordnete Stift 6 eingreift. Wenn nun der Elektromotor der Betätigungsvorrichtung 5 betrieben wird, wird zunächst die Spindelstange 2, wie in 2 durch den Pfeil A dargestellt, gedreht. Sobald der Stift 6, wie in 3 gezeigt, eine Begrenzungsfläche der Aussparung 9 erreicht, wird eine weitere Rotation der Spindelstange 2 durch die Begrenzungsfläche der Aussparung 9 gehemmt, so dass die Spindelstange 2 bei weiterem Betreiben des Elektromotors axial verschoben wird.In the 2 to 6th is a schematic of the functional principle of the switching unit 1 depicted in accordance with the preferred embodiment. The driver element is used for this 8th of the operating lever 3 with the recess 9 shown in which the on the spindle rod 2 arranged pin 6th intervenes. If now the electric motor of the actuator 5 is operated, the spindle rod is operated first 2 , as in 2 shown by the arrow A, rotated. Once the pen 6th , as in 3 shown, a boundary surface of the recess 9 reached, a further rotation of the spindle rod is achieved 2 through the boundary surface of the recess 9 inhibited so that the spindle rod 2 is shifted axially when the electric motor continues to operate.

Die Spindelstange 2 wird im weiteren Verlauf solange axial (Pfeil B in 4) verschoben, bis sie an der stangenabgewandten, abgeschrägten Ecke der Aussparung 9 anliegt und folglich das Mitnehmerelement 8 bei weiterem Betreiben des Elektromotors in axialer Richtung mitverschiebt. Durch das axiale Verschieben des Mitnehmerelements 8 zusammen mit dem Betätigungshebel 3 kann dieser in die Getriebewelle 4 einrasten und so eine der Gangpositionen festlegen.The spindle rod 2 continues to be axial (arrow B in 4th ) until they are at the beveled corner of the recess facing away from the rod 9 and consequently the driver element 8th shifts in the axial direction when the electric motor continues to operate. By moving the driver element axially 8th together with the operating lever 3 can this in the gear shaft 4th click into place and thus determine one of the gear positions.

Wenn nun eine entgegen der Axialrichtung der Spindelstange 2 wirkende Rückstellkraft auf den Betätigungshebel 3 und das Mitnehmerelement 8 aufgebracht wird, wie in 5 durch einen Pfeil C gezeigt, kann diese aufgrund der Selbsthemmung der Spindelstange 2 nicht an diese weitergegeben werden. Durch die abgeschrägte Ecke, an welcher der Stift 6 der Spindelstange 2 anliegt, wird diese Rückstellkraft in eine axiale Kraftkomponente und eine radiale Kraftkomponente (in 5 horizontal bzw. vertikal) zerlegt. Die radiale Kraftkomponente bewirkt folglich, wie in 6 gezeigt, ein Verschieben des Stifts 6 und damit einhergehend eine Zwangsrotation der Spindelstange 2 (Pfeil D in 6), wenn der Stift 6 entlang der abgeschrägten Ecke gleitet. Somit erlaubt die Anbindung der selbsthemmenden Spindelstange 2 an dem Betätigungshebel 3 eine Kompensation der Rückstellkraft durch Umwandeln dieser axialen Bewegung in eine rotatorische Bewegung der Spindelstange 2.If now one against the axial direction of the spindle rod 2 restoring force acting on the operating lever 3 and the driver element 8th is applied, as in 5 shown by an arrow C, this can be due to the self-locking of the spindle rod 2 not be passed on to them. Through the beveled corner where the pen is 6th the spindle rod 2 is applied, this restoring force is divided into an axial force component and a radial force component (in 5 horizontally or vertically). The radial force component thus causes, as in 6th shown moving the pen 6th and the associated forced rotation of the spindle rod 2 (Arrow D in 6th ) when the pen 6th slides along the beveled corner. This allows the connection of the self-locking spindle rod 2 on the operating lever 3 a compensation of the restoring force by converting this axial movement into a rotary movement of the spindle rod 2 .

Vorstehend wurde die Schalteinheit 1 anhand der bevorzugten Ausführungsform erklärt. Diese bevorzugte Ausführungsform ist dabei lediglich exemplarisch und die Schalteinheit 1 kann selbstverständlich innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung modifiziert werden.Above was the switching unit 1 explained with reference to the preferred embodiment. This preferred embodiment and the switching unit are only exemplary 1 can of course be modified within the scope of the present invention.

In der bevorzugten Ausführungsform sind die Stifte 6 an der Spindelstange 2 angeordnet und die Aussparungen 9 sind in dem Mitnehmerelement 8 ausgebildet. Jedoch kann diese Konfiguration auch vertauscht werden, d.h. die Stifte 6 können an dem Mitnehmerelement 8 angeordnet sein, so dass diese in die an der Spindelstange 2 ausgebildete Aussparungen 9 greifen.In the preferred embodiment, the pins are 6th on the spindle rod 2 arranged and the recesses 9 are in the driver element 8th educated. However, this configuration can also be interchanged, ie the pins 6th can on the driver element 8th be arranged so that these fit into the on the spindle rod 2 trained recesses 9 to grab.

Des Weiteren ist der Betätigungshebel 3 in der bevorzugten Ausführungsform zweistückig aus dem Basishebel 7 und dem daran über die Clinch-Verbindung befestigten Mitnehmerelement 8 aufgebaut. Selbstverständlich kann das Mitnehmerelement 8 auch über ein beliebiges anderes Verfahren an dem Basishebel 7 angebracht werden. Zusätzlich kann der Betätigungshebel 3 auch einstückig ausgeführt werden.Furthermore is the operating lever 3 in the preferred embodiment two pieces from the base lever 7th and the driver element attached to it via the clinch connection 8th built up. Of course, the driver element 8th also by any other method on the base lever 7th be attached. In addition, the operating lever 3 can also be made in one piece.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
SchalteinheitSwitching unit
22
SpindelstangeSpindle rod
33
BetätigungshebelOperating lever
44th
GetriebewelleGear shaft
55
BetätigungsvorrichtungActuator
66th
Stiftpen
77th
BasishebelBase lever
88th
MitnehmerelementDriver element
99
AussparungRecess

Claims (10)

Schalteinheit (1) für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe mit einer durch einen Elektromotor axial verlagerbaren Spindelstange (2) und einem an der Spindelstange (2) angebundenen Betätigungshebel (3) zum Verrasten mit einer Getriebewelle (4), um verschiedene Gangpositionen des Kraftfahrzeuggetriebes festzulegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung der Spindelstange (2) an den Betätigungshebel (3) eine solche Geometrie besitzt, dass eine entgegen einer Axialrichtung der Spindelstange (2) wirkende Störkraft des Betätigungshebels (3) die Spindelstange (2) in eine Zwangsrotation versetzt.Switching unit (1) for an automatic motor vehicle transmission with a spindle rod (2) axially displaceable by an electric motor and an actuating lever (3) connected to the spindle rod (2) for locking with a transmission shaft (4) in order to set different gear positions of the motor vehicle transmission, characterized in that that the connection of the spindle rod (2) to the actuating lever (3) has such a geometry that a disturbing force of the actuating lever (3) acting against an axial direction of the spindle rod (2) sets the spindle rod (2) into forced rotation. Schalteinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anbindung der Spindelstange (2) an den Betätigungshebel (3) zumindest ein Stift (6) an einem distalen Ende der Spindelstange (2) angeordnet ist, welcher mit zumindest einer an dem Betätigungshebel (3) ausgebildeten Aussparung (9) in Eingriff steht, welche zumindest in einem Teilbereich eine schräg zur Längsachse der Spindelstange (2) ausgerichtete Leitkontur aufweist, oder zumindest ein Stift (6) an dem Betätigungshebel (3) angeordnet ist, welcher mit zumindest einer an einem distalen Ende der Spindelstange (2) ausgebildeten Aussparung (9) in Eingriff steht, welche zumindest in einem Teilbereich eine schräg zur Längsachse der Spindelstange (2) ausgerichtete Leitkontur aufweist.Switching unit (1) Claim 1 , characterized in that to connect the spindle rod (2) to the actuating lever (3) at least one pin (6) is arranged at a distal end of the spindle rod (2), which with at least one recess (9) formed on the actuating lever (3) ) is in engagement, which at least in a partial area has a guide contour oriented obliquely to the longitudinal axis of the spindle rod (2), or at least one pin (6) is arranged on the actuating lever (3) which is connected to at least one at a distal end of the spindle rod ( 2) formed recess (9) is in engagement, which at least in a partial area has a guide contour oriented obliquely to the longitudinal axis of the spindle rod (2). Schalteinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem Teilbereich von der Leitkontur und der Längsachse der Spindelstange (2) eingeschlossener Winkel zwischen 0° und 90° liegt.Switching unit (1) Claim 2 , characterized in that an angle enclosed by the guide contour and the longitudinal axis of the spindle rod (2) lies between 0 ° and 90 °. Schalteinheit (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich der Aussparung (9) die Leitkontur aufweist.Switching unit (1) Claim 2 or 3 , characterized in that at least a partial area of the recess (9) has the guide contour. Schalteinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Leitkontur bzgl. der Anordnung auf einer dem Betätigungshebel (3) zugewandten oder abgewandten Seite, so ausgewählt ist, dass bei Auftreten der Störkraft die Zwangsrotation der Spindelstange (2) erzeugt ist.Switching unit (1) according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the position of the guide contour with respect to the arrangement on a side facing or facing away from the actuating lever (3) is selected such that the forced rotation of the spindle rod (2) is generated when the disturbing force occurs. Schalteinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (9) symmetrisch ausgeführt ist.Switching unit (1) according to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the recess (9) is designed symmetrically. Schalteinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (3) zweiteilig aus einem Basishebel (7) und einem spindelstangenseitig angeordnetem Mitnehmerelement (8) ausgeführt ist.Switching unit (1) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the actuating lever (3) is designed in two parts, comprising a base lever (7) and a driver element (8) arranged on the spindle rod side. Schalteinheit (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Basishebel (7) und das Mitnehmerelement (8) über eine Clinch-Verbindung verbunden sind.Switching unit (1) Claim 7 , characterized in that the base lever (7) and the driver element (8) are connected via a clinch connection. Schalteinheit (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (9) oder der Stift (6) an dem Mitnehmerelement (8) ausgebildet oder angeordnet ist.Switching unit (1) Claim 7 or 8th , characterized in that the recess (9) or the pin (6) is formed or arranged on the driver element (8). Kraftfahrzeuggetriebe mit einer an eine Getriebewelle (4) angebundenen Schalteinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9.Motor vehicle transmission with a switching unit (1) connected to a transmission shaft (4) according to one of the preceding Claims 1 to 9 .
DE102019128808.8A 2019-10-25 2019-10-25 Shift unit for automatic transmissions and motor vehicle transmissions connected to a transmission shaft Active DE102019128808B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019128808.8A DE102019128808B3 (en) 2019-10-25 2019-10-25 Shift unit for automatic transmissions and motor vehicle transmissions connected to a transmission shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019128808.8A DE102019128808B3 (en) 2019-10-25 2019-10-25 Shift unit for automatic transmissions and motor vehicle transmissions connected to a transmission shaft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019128808B3 true DE102019128808B3 (en) 2021-03-04

Family

ID=74565289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019128808.8A Active DE102019128808B3 (en) 2019-10-25 2019-10-25 Shift unit for automatic transmissions and motor vehicle transmissions connected to a transmission shaft

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019128808B3 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10038524A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-22 Daimler Chrysler Ag Selector for automatic gears of vehicle, has auxiliary drive combining nut and spindle actuator with drive motor in concentric assembly
DE102017107885A1 (en) * 2016-04-21 2017-10-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Actuating device for a vehicle transmission
DE102017124131A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Actuator with two spherical segments of different diameter and switching unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10038524A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-22 Daimler Chrysler Ag Selector for automatic gears of vehicle, has auxiliary drive combining nut and spindle actuator with drive motor in concentric assembly
DE102017107885A1 (en) * 2016-04-21 2017-10-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Actuating device for a vehicle transmission
DE102017124131A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Actuator with two spherical segments of different diameter and switching unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014103879A1 (en) Steering column for a motor vehicle, threaded rod and spindle nut
DE102010027553A1 (en) Double-pinion steering gear
DE102019120205A1 (en) Rotation limiter, steering system and method for limiting a rotary movement in a steering system
DE102013207871A1 (en) Transmission actuator for a motor vehicle transmission and control for controlling a gear actuator
DE102012018528B4 (en) Zero-point clamping system with a rotary drive
WO2017089058A1 (en) Steering mechanism for a motor vehicle
DE102011017538A1 (en) Adjusting unit for headlight mounted in vehicle, has adjusting element that includes rotary portion and carriage portion which are rotationally coupled to each other and are movably arranged in adjusting direction
DE102008049116A1 (en) Ball screw for use in electromechanical steering system of passenger car, has ball return guiding device formed by housing element, and ball return guiding channel extending through housing element that connects two path openings
DE102019128808B3 (en) Shift unit for automatic transmissions and motor vehicle transmissions connected to a transmission shaft
DE102017124131A1 (en) Actuator with two spherical segments of different diameter and switching unit
EP3643562A1 (en) Vehicle seat element for a vehicle seat with a residual spring path adjustment device
DE102018220080A1 (en) Kinematics for vehicle flap
DE102014225992A1 (en) Transmission drive device and method for producing a transmission drive device
DE10341419A1 (en) Motor vehicle steering column unit
DE102018202318B4 (en) Steering sensor device with plug-in rotating connection
DE102020003225A1 (en) Coupling sleeve, gear assembly and vehicle
DE112015002118B4 (en) Actuator, cab tilting device, vehicle and method for controlling an actuator
DE102016222540B4 (en) Getriebewellenarretierung
EP3835621B1 (en) Actuator
BE1029977B1 (en) Steering column for a motor vehicle
WO2017045686A1 (en) Selector lever attachment
DE102013222681B4 (en) Shifter shaft module for shifting gears in a manual transmission
EP3408477A1 (en) Pivoting bolt lock
DE102009004038A1 (en) Coupling bar for transmission of rotary movements between e.g. locking hooks attached to front closure of bonnet of cabriolet vehicle, has connection bar formed as pipe, and coupling element including shaft pressed with pipe
WO2024089044A1 (en) Parking lock arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final