DE10350938A1

DE10350938A1 - Elektromechanischer Getriebesteller

Info

Publication number: DE10350938A1
Application number: DE2003150938
Authority: DE
Inventors: Eckhardt Dipl.-Ing. Lübke
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-05-25

Abstract

Es wird ein elektromechanischer Getriebesteller vorgeschlagen, umfassend zwei parallel angeordnete Elektromotoren (2, 3) zum Wählen bzw. Schalten, wobei das Wählen und Schalten über einen Schaltfinger (10) erfolgt, eine von dem einen Elektromotor (2) direkt angetriebene Wählspindel (4) und eine von dem anderen Elektromotor (3) direkt angetriebene Schaltspindel (5) sowie Positionssensorik für die Wähl- und Schaltposition, wobei die Verbindung der Wähl- und Schaltspindel (4, 5) zum Schaltfinger (10) formschlüssig erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromechanischen Getriebesteller gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Elektromechanische Getriebesteller werden in Fahrzeugen mit automatisierten Schaltgetrieben eingesetzt. Hierbei handelt es sich um kommerziell genutzte Fahrzeuge, wie beispielsweise Transporter oder LKW aber auch um PKW in sportlichen Anwendungen oder Kleinwagen. Bei diesen Getrieben wird der Fahrer vom Gangwechsel im Fahrzeug entlastet; es wird insgesamt ein komfortabler und sicherer Betrieb ermöglicht. Mit solchen Getrieben ausgerüstete Fahrzeuge verfügen üblicherweise über zwei Pedale (Fahrpedal und Bremspedal), wobei das Kupplungspedal entfällt.
Üblicherweise steht im Fahrzeug ein Fahrschalter zur Wahl der Betriebsart Automatikmodus, Handschaltmodus oder Rückwärtsgang zur Verfügung. Insbesondere im NKW-Bereich existieren verschiedene Lösungen für die Automatisierung von Schaltgetrieben. Als Aktuatoren für die Getriebesteller werden systemabhängig Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder Elektromotoren verwendet, die über Getriebe die Wähl- und Schalteinrichtungen antreiben. Aktuatoren, die von Elektromotoren angetrieben werden, stellen besonders kostengünstige Konstruktionen dar. Elektromechanische Getriebesteller zur Schaltung eines Fahrzeuggetriebes sind vielfältig bekannt. Dabei wird ein Getriebeverwendet, das entweder mit dem Getriebesteller zusammen entwickelt wird oder Adaptionselemente aufweist, die an dem Getriebe zum Zusammenwirken mit dem Getriebesteller vorgesehen werden müssen.

Ein derartiger Getriebesteller ist z.B. aus der EP 0 377 848 B1 bekannt. Dort wird ein elektromechanischer Getriebesteller beschrieben, der zwei senkrecht zueinander angeordnete Bewegungsachsen aufweist. Ein einzelner Schaltfinger wird von zwei Elektromotoren auf den Bewegungsachsen geführt. Dabei greift der Schaltfinger, vom ersten Elektromotor bewegt, auf der einer Wählbewegung entsprechenden ersten Bewegungsachse in jeweils eine Öffnung in den verschiedenen, parallel nebeneinander angeordneten Schaltstangen ein. Zum Schalten eines mit jeweils einer Schaltstange verbundenen Schaltpakets wird durch Bewegung des Schaltfingers auf der zweiten Bewegungsachse die Schaltstange in ihrer Längsachse vom zweiten Elektromotor verschoben.

Im Rahmen der DE 101 43 325 A1 der Anmelderin ist ein elektromechanischer Getriebesteller beschrieben, der eine erste Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Wählbewegung einer Schalteinrichtung in einem Getriebegehäuse eines Getriebes mit einem ersten Elektromotor, eine zweite Antriebsvorrichtung zur Ausübung einer Schaltbewegung der Schalteinrichtung mit einem zweiten Elektromotor und eine Steuerung zum Empfang von Sensorsignalen, zur Verarbeitung der Sensorsignale und zur Ausgabe von Steuerungssignalen an die Elektromotoren umfasst, bei dem die Drehachsen der ersten und der zweiten Antriebsvorrichtung parallel zueinander liegen. Hierbei ist für die Wählbewegung und die Schaltbewegung je eine Spindel vorgesehen ist, die jeweils direkt von einem der Elektromotoren angetrieben wird. Ferner ist für die Schaltbewegung auf der Spindel eine Mutter vorgesehen, die in einem Schaltzylinder zwischen zwei Federeinrichtungen, die in der Bewegungsrichtung der Spindel wirken, angeordnet ist und deren Bewegung entlang der Spindel den Schaltzylinder in der Bewegungsrichtung der Spindel bewegen. Hierbei sind die Sensoren außerhalb des Gehäuses, vorzugsweise auf dem Gehäuse des Getriebes angeordnet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromechanischen Getriebesteller anzugeben, welcher einen geringen Bauraum benötigt und eine zuverlässige Durchführung der gewünschten Schaltungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird ein elektromechanischer Getriebesteller vorgeschlagen, umfassend zwei parallel angeordnete Elektromotoren zum Wählen bzw. Schalten, wobei das Wählen und Schalten über einen Schaltfinger erfolgt, eine von dem einen Elektromotor direkt angetriebene Wählspindel und eine von dem anderen Elektromotor direkt angetriebene Schaltspindel, wobei die Verbindung der Wähl- und Schaltspindel zum Schaltfinger formschlüssig erfolgt.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption kann die Positionssensorik für die Wähl- und Schaltposition aufgrund der formschlüssigen Verbindung zum Schaltfinger und dadurch zu der entsprechenden Wähl- bzw. Schaltschiene in vorteilhafter Weise in den jeweiligen Elektromotor untergebracht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figur, welche eine Draufsicht einer Ausführungsform eines Getriebestellers gemäß der Erfindung darstellt, beispielhaft näher erläutert.

Der erfindungsgemäße Getriebesteller 1 gemäß der Figur umfasst zwei parallel angeordnete Elektromotoren 2, 3, welche jeweils eine Spindel 4, 5 antreiben. Hierbei ist die Spindel 4 die Wählspindel und die Spindel 5 die Schaltspindel. Von der Wählspindel 4 wird eine Kugelmutter 6 angetrieben, in der eine Ausfräsung vorgesehen ist, die in der Querschnittsform als Kreisabschnitt ausgebildet ist. Der Schaltfinger weist. eine entsprechende Gegenform auf, die formschlüssig in die Ausfräsung eingreift. Durch diese formschlüssige Verbindung wird bei Aktivierung des Wählmotors 2 der Schaltfinger 10 axial bewegt.
Beim Schalten wird der Wählmotor 2 in der Istposition gehalten. Der Schaltmotor 3 setzt die Schaltspindel 5 in Drehbewegung. Auf der Schaltspindel 5 ist eine Kugelmutter 7 vorgesehen, die formschlüssig mit einer Gabel bzw. einem Gabelelement 8 verbunden ist. Hierbei weist die Gabel 8 einen ortsfesten Drehpunkt im Hauptgehäuse auf. In der Gabel 8 befindet sich eine Bohrung, worin eine weitere Gabel 9 drehbar gelagert ist. Die Gabel 9 ist in Schwenkrichtung des Schaltfingers 10 formschlüssig mit dem Schaltfinger verbunden.
Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Elektromotoren 2, 3 über einen Zentralstecker elektrisch mit dem Bordnetz verbunden sind.
Die Elektromotoren können in vorteilhafter Weise derart am Aktuatorhauptgehäuse angebracht werden, dass diese nach dem Einbau in das Fahrzeug quer zur Fahrtrichtung angeordnet sind, was in einer wirksamen Kühlung durch den Fahrtwind resultiert.
Der erfindungsgemäße Getriebesteller eignet sich insbesondere zum nachträglichen Einbau in ein Getriebe bzw. Fahrzeug, um ein bestehendes Getriebe über eine Schaltungsautomatisierung betreiben zu können.

1: Getriebesteller
2: Elektromotor (Wählmotor)
3: Elektromotor (Schaltmotor)
4: Wählspindel
5: Schaltspindel
6: Kugelmutter
7: Kugelmutter
8: Gabel
9: Gabel
10: Schaltfinger

Claims

Elektromechanischer Getriebesteller umfassend zwei parallel angeordnete Elektromotoren (2, 3) zum Wählen bzw. Schalten, wobei das Wählen und Schalten über einen Schaltfinger (10) erfolgt, eine von dem einen Elektromotor (2) direkt angetriebene Wählspindel (4) und eine von dem anderen Elektromotor (3) direkt angetriebene Schaltspindel (5) sowie Positionssensorik für die Wähl- und Schaltposition, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Wähl- und Schaltspindel (4, 5) zum Schaltfinger (10) formschlüssig erfolgt.
Elektromechanischer Getriebesteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionssensorik für die Wähl- und Schaltposition aufgrund der formschlüssigen Verbindung zum Schaltfinger in den jeweiligen Elektromotor (2, 3) untergebracht ist.
Elektromechanischer Getriebesteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von der Wählspindel (4) eine Kugelmutter (6) angetrieben wird, in der eine Ausfräsung vorgesehen ist, in die eine entsprechende Gegenform des Schaltfingers (10) formschlüssig eingreift, wodurch eine axiale Bewegung des Schaltfingers (19) ermöglicht wird und dass auf der Schaltspindel (5) eine Kugelmutter (7) vorgesehen ist, die formschlüssig mit einem Gabelelement (8) verbunden ist, das einen ortsfesten Drehpunkt im Hauptgehäuse aufweist, wobei im Gabelelement (8) eine Bohrung vorgesehen ist, worin eine weitere Gabel (9) drehbar gelagert ist, die in Schwenkrichtung des Schaltfingers (10) formschlüssig mit dem Schaltfinger verbunden ist.