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Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulische Aktuierungsvorrichtung eines Stufenwechselgetriebes, umfassend einen in einem Hydraulikgehäuse mittels eines Hydraulikfluids translatorisch versetzbaren ersten Hydraulikkolben, welche mit an einer Schaltstange translatorisch geführten ersten Schaltgabel gekoppelt ist, so dass ein translatorischer Versatz des ersten Hydraulikkolbens einen translatorischen Versatz der ersten Schaltgabel bewirkt.
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Fahrzeuge mit automatisierten Schaltgetrieben sind beispielsweise mit hydraulischen Aktoren bekannt. Eine derartige hydraulische Aktuierungsvorrichtung eines Stufenwechselgetriebes ist beispielsweise aus der
DE 34 35 160 C2 bekannt. An der Schaltstange ist mittig eine Schaltgabel befestigt. Die Schaltstange trägt an ihren beiden axialen Enden je einen Kolben und ist in zylindrischen Ausnehmungen an gegenüberliegenden Seiten des Getriebegehäuses axial verschiebbar gelagert. Je ein Kolben bildet zusammen mit je einer zylindrischen Ausnehmung eine Druckkammer. Jede Druckkammer kommuniziert mittels einer Druckmittelleitung mit einem Druckmittelreservoir, wobei die Druckmittelleitungen in gegenüberliegenden Wandungen des Getriebegehäuses eingebracht sind. Durch Anlegen unterschiedlicher Drücke in beiden Druckkammern kann die Schaltstange in drei axial benachbarte Positionen verfahren werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Aktuierungsvorrichtung eines Stufenwechselgetriebes bereitzustellen, die kostengünstig herstellbar ist und eine sichere Überwachung der Aktuierungsvorgänge ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Aktuierungsvorrichtung eines Stufenwechselgetriebes, umfassend einen in einem Hydraulikgehäuse mittels eines Hydraulikfluids translatorisch versetzbaren ersten Hydraulikkolben, welche mit an einer Schaltstange translatorisch geführten ersten Schaltgabel gekoppelt ist, so dass ein translatorischer Versatz des ersten Hydraulikkolbens einen translatorischen Versatz der ersten Schaltgabel bewirkt, wobei an dem ersten Hydraulikkolben und/oder der ersten Schaltgabel ein erstes Magnetelement fixiert ist, und ein die translatorische Lage des ersten Magnetelements erfassender erster Sensor in einem ersten Sensorgehäuse an dem Hydraulikgehäuse angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße hydraulische Aktuierungsvorrichtung erlaubt eine sichere Überwachung der Aktuierungsvorgänge durch eine in dem Hydraulikgehäuse integrierte Sensorik, so dass der entsprechende Montageaufwand durch die entsprechende Systemintegration geringgehalten werden kann.
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Das Hydraulikgehäuse hat die Funktion, Bauteile des hydraulischen Aktuierungssystems, wie insbesondere den beweglichen Hydraulikkolben aufzunehmen und vor äußeren mechanischen oder chemischen Einflüssen zu schützen. Ferner besitzt das Zentralausrückergehäuse die Funktion, eine einfache Montage und Fixierung des hydraulischen Aktuierungssystems an dem Stufenwechselgetriebe zu erlauben. Bevorzugt kann das Hydraulikgehäuse aus einem Kunststoff, einem metallischen Werkstoff und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein. Das Hydraulikgehäuse kann einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein.
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Der in dem Hydraulikgehäuse ausgeformte, insbesondere zylinderförmige Druckraum dient der Aufnahme sowie der Führung des linearbeweglich in dem Hydraulikgehäuse gelagerten Hydraulikkolbens.
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Der Hydraulikkolben hat die Funktion eine hydraulische Druckbeaufschlagung in eine lineare Verschiebung des Hydraulikkolbens umzuwandeln, wobei diese bewirkt, dass ein Gangwechsel des Stufenwechselgetriebes veranlasst wird.
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Der Hydraulikkolben kann insbesondere auch eine oder mehrere Kolbendichtungen aufweisen. Die Kolbendichtung dichtet den linearbeweglich geführten Hydraulikkolben gegenüber dem den Hydraulikkolben aufnehmenden Hydraulikgehäuse ab. Die Kolbendichtung kann insbesondere formschlüssig mit dem Hydraulikkolben verbunden sein. Besonders bevorzugt ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Hydraulikkolben und der Kolbendichtung als Schnappverbindung ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist es, dass die Kolbendichtung aus einem elastischen, insbesondere bevorzugt gummielastischen Material geformt ist. Das elastische Material kann bevorzugt ganz oder teilweise aus einem Elastomer bestehen, wobei wiederum bevorzugt die Elastomere ausgewählt sind aus der Gruppe der Vulkanisate von Naturkautschuk und Silikonkautschuk.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Sensorgehäuse und das Hydraulikgehäuse einstückig, insbesondere monolithisch ausgebildet sind. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass Bauraum für separate Befestigungsmittel wie Schrauben oder Nieten eingesparrt werden kann. Ferner kann die Toleranzkette zwischen dem Magnetelement und dem Sensor auf ein Minimum reduziert werden, wodurch die Messgenauigkeit und - stabilität signifikant verbessert werden kann.
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Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das erste Sensorgehäuse und/oder das Hydraulikgehäuse aus einem Kunststoff geformt sind/ist. Es kann hierdurch erreicht werden, dass das Sensorgehäuse integral mit dem Hydraulikgehäuse in einem Herstellungsprozess, wie beispielsweise Spritzgießen, ausgebildet werden kann.
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Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass an der Schaltstange eine zweite translatorisch versetzbare Schaltgabel angeordnet ist, die mit einem zweiten in dem Hydraulikgehäuse angeordneten und durch ein Hydraulikfluid translatorisch versetzbaren Hydraulikkolben gekoppelt ist, so dass ein translatorischer Versatz des zweiten Hydraulikkolbens einen translatorischen Versatz der zweiten Schaltgabel bewirkt, wobei an dem zweiten Hydraulikkolben ein zweites Magnetelement fixiert ist, und ein die translatorische Lage des zweiten Magnetelements erfassender zweiter Sensor in einem zweiten Sensorgehäuse an dem Hydraulikgehäuse angeordnet ist. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das zweite Sensorgehäuse und das Hydraulikgehäuse einstückig, insbesondere monolithisch ausgebildet sind. Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das zweite Sensorgehäuse und/oder das Hydraulikgehäuse aus einem Kunststoff geformt sind/ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist ebenfalls, dass das Hydraulikgehäuse auf kostengünstige Weise herstellbar und zur Aktuierung zweier Schaltgabeln konfiguriert ist.
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In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das erste Sensorgehäuse und/oder das zweite Sensorgehäuse einen elektrischen Anschluss zur Kopplung mit einer Steuereinrichtung aufweisen/aufweist. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Aktuierung der Schaltgabeln durch eine übergeordnete Steuereinheit überwacht werden kann. Der Anschluss kann beispielsweise als eine Steckbuchse oder ein Stecker ausgebildet sein.
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Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass das erste Magnetelement in einem aus Kunststoff gefertigten ersten Hydraulikkolben eingebettet ist und/oder das zweite Magnetelement in einem aus Kunststoff gefertigten zweiten Hydraulikkolben eingebettet ist. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt ist, dass die Magnetelemente so verliersicher in einem Herstellschritt mit den Hydraulikkolben fixiert werden können.
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Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das Hydraulikgehäuse einen ersten Druckraum und einem diesem gegenüberliegenden zweiten Druckraum zur Aktuierung des ersten Hydraulikkolbens aufweist, so dass bei einer Druckbeaufschlagung des ersten Druckraums mit dem Hydraulikfluid der erste Hydraulikkolben in eine erste Richtung translatorisch versetzt wird und bei einer Druckbeaufschlagung des zweiten Druckraums der erste Hydraulikkolben in eine zweite Richtung translatorisch versetzt wird und/oder das Hydraulikgehäuse einen dritten Druckraum und einem diesem gegenüberliegenden vierten Druckraum zur Aktuierung des zweiten Hydraulikkolbens aufweist, so dass bei einer Druckbeaufschlagung des dritten Druckraums mit dem Hydraulikfluid der zweite Hydraulikkolben in eine erste Richtung translatorisch versetzt wird und bei einer Druckbeaufschlagung des vierten Druckraums der zweite Hydraulikkolben in eine zweite Richtung translatorisch versetzt wird.
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Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass der erste Sensor als Hall-Sensor und/oder der zweite Sensor als Hall-Sensor ausgebildet sind/ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
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Es zeigt:
- 1 eine hydraulische Aktuierungsvorrichtung in einer schematischen Längsschnittansicht.
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Die 1 zeigt eine hydraulische Aktuierungsvorrichtung 1 eines Stufenwechselgetriebes 2, umfassend einen in einem Hydraulikgehäuse 3 mittels eines Hydraulikfluids 4 translatorisch versetzbaren ersten Hydraulikkolben 5, welche mit an einer Schaltstange 6 translatorisch geführten ersten Schaltgabel 7 gekoppelt ist, so dass ein translatorischer Versatz des ersten Hydraulikkolbens 5 einen translatorischen Versatz der ersten Schaltgabel 7 bewirkt.
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An dem ersten Hydraulikkolben 5 ist ein erstes Magnetelement 8 fixiert. Im Bereich des ersten Hydraulikkolbens 5 ein die translatorische Lage des ersten Magnetelements 8 erfassender erster Sensor 9 in einem ersten Sensorgehäuse 10 an dem Hydraulikgehäuse 3 angeordnet ist. Das erste Sensorgehäuse 10 und das Hydraulikgehäuse 3 sind einstückig, insbesondere monolithisch ausgebildet und aus einem Kunststoff geformt.
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Wie in der 1 dargestellt, ist an der Schaltstange 6 eine zweite translatorisch versetzbare Schaltgabel 11 angeordnet, die mit einem zweiten in dem Hydraulikgehäuse 3 angeordneten und durch ein Hydraulikfluid 4 translatorisch versetzbaren Hydraulikkolben 12 gekoppelt ist, so dass ein translatorischer Versatz des zweiten Hydraulikkolbens 12 einen translatorischen Versatz der zweiten Schaltgabel 11 bewirkt. An dem zweiten Hydraulikkolben 12 ist ein zweites Magnetelement 13 fixiert und ein die translatorische Lage des zweiten Magnetelements 13 erfassender zweiter Sensor 14 ist in einem zweiten Sensorgehäuse 15 an dem Hydraulikgehäuse 3 im Bereich des zweiten Hydraulikkolbens 12 angeordnet. Der erste Sensor 9 und der zweite Sensor 14 sind als Hall-Sensoren ausgebildet.
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Das erste Magnetelement 8 ist in einem aus Kunststoff gefertigten ersten Hydraulikkolben 5 eingebettet und auch das zweite Magnetelement 13 ist in einem aus Kunststoff gefertigten zweiten Hydraulikkolben 12 eingebettet. Auch das zweite Sensorgehäuse 15 und das Hydraulikgehäuse 3 sind einstückig, insbesondere monolithisch ausgebildet und aus einem Kunststoff geformt. Sowohl das erste Sensorgehäuse 10 als auch das zweite Sensorgehäuse 15 weist einen elektrischen Anschluss 16 zur Kopplung mit einer Steuereinrichtung 17 auf.
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Ersichtlich ist aus der 1 ferner, dass das Hydraulikgehäuse 3 einen ersten Druckraum 18 und einem diesem gegenüberliegenden zweiten Druckraum 19 zur Aktuierung des ersten Hydraulikkolbens 5 aufweist, so dass bei einer Druckbeaufschlagung des ersten Druckraums 18 mit dem Hydraulikfluid 4 der erste Hydraulikkolben 5 in eine erste Richtung translatorisch versetzt wird und bei einer Druckbeaufschlagung des zweiten Druckraums 19 der erste Hydraulikkolben 5 in eine zweite Richtung translatorisch versetzt wird. Analog hierzu besitzt das Hydraulikgehäuse 3 einen dritten Druckraum 20 und einem diesem gegenüberliegenden vierten Druckraum 21 zur Aktuierung des zweiten Hydraulikkolbens 12 aufweist, so dass bei einer Druckbeaufschlagung des dritten Druckraums 20 mit dem Hydraulikfluid 4 der zweite Hydraulikkolben 12 in eine erste Richtung translatorisch versetzt wird und bei einer Druckbeaufschlagung des vierten Druckraums 21 der zweite Hydraulikkolben 12 in eine zweite Richtung translatorisch versetzt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aktuierungsvorrichtung
- 2
- Stufenwechselgetriebes
- 3
- Hydraulikgehäuse
- 4
- Hydraulikfluid
- 5
- Hydraulikkolben
- 6
- Schaltstange
- 7
- Schaltgabel
- 8
- Magnetelement
- 9
- Sensor
- 10
- Sensorgehäuse
- 11
- Schaltgabel
- 12
- Hydraulikkolben
- 13
- Magnetelement
- 14
- Sensor
- 15
- Sensorgehäuse
- 16
- Anschluss
- 17
- Steuereinrichtung
- 18
- Druckraum
- 19
- Druckraum
- 20
- Druckraum
- 21
- Druckraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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