DE112016000234T5 - Betätigungssystem für eine Antriebsaufbautrennung - Google Patents

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DE112016000234T5
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Brian A. Calomeni
Peyman Moradshahi
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Abstract

Eine Aktuatoranordnung mit einer ersten und einer zweiten Hülse, einem Zylinder, einem Nockenstößel, einer Nut, einer Feder und einem Aktuatorausgangselement, das mit der zweiten Hülse gekoppelt ist. Die erste Hülse weist einen ersten mit äußeren Zähnen versehenen Körper, einen ersten Flansch, der sich von dem ersten Körper radial nach außen erstreckt, und eine erste Bohrung auf. Der Zylinder ist in der ersten Bohrung aufgenommen und darin drehbar. Der Stößel ist an einem aus dem Zylinder und der ersten Hülse fixiert und ist in der Nut, die in dem anderen aus dem Zylinder und der ersten Hülse ausgebildet ist, aufgenommen. Die zweite Hülse weist einen zweiten Körper mit einer mit inneren Zähnen versehenen zweiten Bohrung auf. Die zweite Hülse ist um die erste Hülse herum angeordnet, so dass die inneren Zähne mit den äußeren Zähnen kämmen, um die erste und die zweite Hülse axial verschiebbar, aber nicht drehbar zu koppeln. Die Feder ist zwischen dem ersten Flansch und der zweiten Hülse angeordnet.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 22. April 2016 eingereichten US-Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 15/135,590 und beansprucht auch die Priorität der am 23. April 2015 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/151,782, deren Offenbarungen hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezug aufgenommen wird, als wenn sie im Detail hierin ausgeführt würden.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Aktuatoranordnung zur Translation eines bewegbaren Elements einer Antriebsaufbaukomponente.
  • HINTERGRUND
  • In der Antriebsaufbautechnik sind verschiedene Aktuatoren zur selektiven Translation eines Elements einer Antriebsaufbaukomponente, um ein Betreiben der Antriebsaufbaukomponente in einem anderen Modus oder Zustand zu bewirken, bekannt. Das Element könnte ein Teil einer Verbindung sein, die dazu eingesetzt wird, selektiv Drehkraft durch die Antriebsaufbaukomponente zu übertragen. Die Verbindung könnte um eine Klaue oder ein Bund sein, die bzw. der selektiv in und außer Eingriff mit einer anderen Klaue oder einer Keilwelle translatorisch bewegt wird. Alternativ könnte das Element Teil eines Getriebes in der Antriebsaufbaukomponente sein, das eingesetzt wird, um selektiv die Antriebsaufbaukomponente bei zwei oder mehr Drehzahlverhältnissen zu betreiben. Als eine weitere Alternative könnte das Element Teil eines Verriegelungsmechanismus sein, der selektiv zuschaltbar ist, um eine Relativdrehung zwischen einem Paar Drehmomentübertragender Elemente in der Antriebsaufbaukomponente zu verhindern.
  • Ein derartiger Aktuator ist in der US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2015/0053027 beschrieben und bei einer trennbaren Zweigang-Kraftübertragungseinheit (PTU; Power Take-off Unit) dazu eingesetzt, das Eingreifen eines Paars von Elementen in der PTU, die die Kraftübertragung durch die PTU und eine Ganguntersetzung in der PTU steuern, zu steuern. Obgleich ein derartiger Aktuator für seinen vorbestimmten Zweck ausreichend ist, sind derartige Aktuatoren trotz allem für Verbesserung zugänglich.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollständigen Schutzumfangs oder aller ihrer Merkmale.
  • Bei einer Ausführung stellt die vorliegende Lehre eine Aktuatoranordnung zum selektiven Betreiben einer Komponente eines AA bereit. Die Aktuatoranordnung umfasst eine erste Hülse, einen Zylinder, einen Nockenstößel, eine Nockennut, eine zweite Hülse, eine erste Feder und ein Aktuatorausgangselement. Die erste Hülse weist einen ersten Hülsenkörper, einen ersten Flansch und eine erste innere Bohrung, die um eine Betätigungsachse herum angeordnet ist, auf. Der erste Hülsenkörper weist eine Vielzahl von äußeren Zähnen auf. Der erste Flansch erstreckt sich von dem ersten Hülsenkörper radial nach außen. Der Zylinder ist in der ersten inneren Bohrung aufgenommen und um die Betätigungsachse herum drehbar. Der Nockenstößel ist mit einem aus dem Zylinder und der ersten Hülse fest gekoppelt. Der Nockenstößel ist in einer Nockennut aufgenommen, die in dem anderen aus dem Zylinder und der ersten Hülse ausgebildet ist. Die zweite Hülse weist einen zweiten Hülsenkörper auf, der eine zweite innere Bohrung definiert, mit einer Vielzahl von inneren Zähnen, die daran ausgebildet sind. Die zweite Hülse ist um die erste Hülse herum angeordnet, so dass die inneren Zähne mit den äußeren Zähnen kämmen, um dadurch die zweite Hülse mit der ersten Hülse axial verschiebbar aber nicht drehbar zu koppeln. Die erste Feder ist zwischen dem ersten Flansch und der zweiten Hülse angeordnet. Das Aktuatorausgangselement ist mit der zweiten Hülse zur Bewegung entlang der Betätigungsachse gekoppelt.
  • Weitere Anwendungsbereiche ergeben sich aus der hier bereitgestellten Beschreibung. Die Beschreibung und spezielle Beispiele in dieser Kurzdarstellung dienen lediglich der Darstellung und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
  • ZEICHNUNGEN
  • Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Darstellung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer gemäß der Lehre der vorliegenden Offenbarung konstruierten Aktuatoranordnung;
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Aktuatoranordnung aus 1;
  • 3 ist eine Schnittansicht durch die Aktuatoranordnung aus 1 entlang einer Betätigungsachse; und
  • 4 ist ein Aufriss eines Abschnitts der Aktuatoranordnung aus 1.
  • Über die verschiedenen Ansichten der Zeichnungen hinweg geben übereinstimmende Bezugszeichen übereinstimmende Teile an.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Mit Bezug auf 1 und 2 ist eine gemäß der Lehre der vorliegenden Offenbarung konstruierte Aktuatoranordnung allgemein durch das Bezugszeichen 10 angegeben. Die Aktuatoranordnung 10 kann eine Gehäuseanordnung 12, einen Zylinder 14, eine erste Hülse 16, eine zweite Hülse 18, eine Feder 20, ein Aktuatorausgangselement 22, eine Drehkraftquelle 24 und eine Steuereinheit 26 umfassen.
  • Mit Bezug auf 1 und 3 kann die Gehäuseanordnung 12 ein erstes und ein zweites Gehäuseelement 30 bzw. 32, die zur Bildung eines geschlossenen Gehäusehohlraums 34 zusammenwirken können, eine Motor- und Getriebebefestigung 36 und ein Paar Lagerbefestigungen 38 ausweisen. Das erste und das zweite Gehäuseelement 30 und 32 können aus einem beliebigen gewünschten Material gebildet sein, wie z. B. einem verstärkten Kunststoffmaterial oder einem Leichtgewichtsmaterial wie z. B. Magnesium oder Aluminium. Falls gewünscht, können zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseelement 30 und 32 zur Bildung einer Dichtung dazwischen eine oder mehrere Dichtungen (nicht speziell gezeigt) angeordnet sein. Ein Lager 40 kann in jeder der Lagerbefestigungen 38 angeordnet sein.
  • In 2 bis 4 kann der Zylinder 14 zur Drehung bezüglich der Gehäuseanordnung 12 um eine Betätigungsachse 44 herum gestützt sein. In dem bereitgestellten Beispiel umfasst der Zylinder 14 ein Paar abgesetzter Segmente 46, die in den Lagern 40 befestigt sind, so dass die Lager 40 den Zylinder 14 zur Drehung relativ zur Gehäuseanordnung 12 direkt stützen. Der Zylinder 14 kann einen mittleren Bereich 50 aufweisen, in dem eine sich umfangsmäßig erstreckenden Nockennut 52 ausgebildet sein kann. In dem bereitgestellten Beispiel ist die Aktuatoranordnung 10 dazu konfiguriert, das Aktuatorausgangselement 22 zwischen zwei bestimmten Positionen (das heißt einer ersten Ausgangselementposition und einer zweiten Ausgangselementposition) zu bewegen, und als solche weist die Nockennut 52 einen ersten und einen zweiten Nutabschnitt 54 bzw. 56 auf, die durch einen Übergangsabschnitt 58 verbunden sind. Der erste und der zweite Nutabschnitt 54 und 56 sind entlang der Betätigungsachse 44 voneinander beabstandet und erstrecken sich umfangsmäßig um einen Abschnitt des mittleren Bereichs 50 herum, während sich der Übergangsabschnitt 58 spiralförmig zur Verbindung des ersten und des zweiten Nutabschnitts 54 und 56 erstreckt. In dem bereitgestellten Beispiel ist ein Wandglied 60 umfangsmäßig zwischen dem ersten und dem zweiten Nutabschnitt 54 und 56 auf einer dem Übergangsabschnitt 58 gegenüberliegenden Seite angeordnet, so dass sich die Nockennut 52 nicht vollständig um den Umfang des mittleren Bereichs 50 herum erstreckt. Es versteht sich jedoch, dass ein zweiter Übergangsabschnitt (nicht gezeigt) zur Verbindung des ersten und des zweiten Nutabschnitts 54 und 56 eingesetzt werden könnte, so dass sich die Nockennut 52 vollständig um den Umfang des mittleren Bereichs 50 herum erstreckt. Der zweite Übergangsabschnitt könnte sich spiralförmig um einen Abschnitt des Umfangs des mittleren Bereichs 50 herum auf eine Weise erstrecken, die der des Übergangsabschnitts 58 entgegengesetzt ist. Es ist auch möglich, dass, falls das Aktuatorausgangselement 22 der Aktuatoranordnung 10 mehr als zwei verschiedene Positionen hätte, die Nockennut 52 mit einer entsprechenden Anzahl an sich umfangsmäßig erstreckenden Nutabschnitten konfiguriert sein könnte und dass spiralförmig konfigurierte Übergangsabschnitte eingesetzt werden könnten um benachbarte der sich umfangsmäßig erstreckenden Nutabschnitte miteinander zu verbinden.
  • In 2 und 3 kann die erste Hülse 16 einen ersten Hülsenkörper 64, einen ersten Flansch 66, einen zweiten Flansch 68 und eine erste innere Bohrung 70 aufweisen. Der erste Hülsenkörper 64 kann eine Vielzahl von äußeren Keilen oder Zähnen 72 aufweisen, die konzentrisch um die Betätigungsachse 44 herum angeordnet sein können. Der erste und der zweite Flansch 66 und 68 können entlang der Betätigungsachse 44 axial voneinander beabstandet sein und können sich von dem ersten Hülsenkörper 64 radial nach außen erstrecken. Der erste Flansch 66 kann mit dem ersten Hülsenkörper 64 einheitlich und integral gebildet sein, während der zweite Flansch 68 mit dem ersten Hülsenkörper 64 lösbar verbunden sein kann. In dem besonderen bereitgestellten angeführten Beispiel ist der zweite Flansch 68 ein Sicherungsring, der in einer Nut 74 aufgenommen ist, die in dem ersten Hülsenkörper 64 gebildet ist. Die erste innere Bohrung 70 ist longitudinal durch die erste Hülse 16 gebildet und zur Betätigungsachse 44 ausgerichtet. Der Zylinder 14 ist in der ersten inneren Bohrung 70 aufgenommen und relativ zur ersten Hülse 16 drehbar. Ein Nockenstößel 80 kann mit der ersten Hülse 16 gekoppelt sein und kann in der Nockennut 52 aufgenommen sein. In dem bereitgestellten Beispiel ist eine Stößelbohrung 82 in dem ersten Hülsenkörper 64 ausgebildet und schneidet die erste innere Bohrung 70 und der Nockenstößel 80 ist in der Stößelbohrung 82 aufgenommen. Jedes gewünschte Mittel kann zum Festhalten des Nockenstößels 80 an der ersten Hülse 16, wie z. B. ein Haltering 84, eingesetzt werden.
  • Obgleich die Nockennut 52 als in dem Zylinder 14 ausgebildet beschrieben wurde und der Nockenstößel 80 als an der ersten Hülse 16 befestigt beschrieben wurde, ist es möglich, dass alternativ die Nockennut 52 in der ersten Hülse 16 gebildet sein könnte und dass der Nockenstößel 80 mit dem Zylinder 14 zur Drehung damit verbunden sein könnte.
  • Die zweite Hülse 18 kann einen zweiten Hülsenkörper 90 aufweisen, der eine zweite innere Bohrung 92 definieren kann. Die zweite innere Bohrung 92 kann einen ersten Abschnitt 94, an dem eine Vielzahl von inneren Zähnen 96 gebildet sein können, und einen zweiten Abschnitt 98, der relativ größer im Durchmesser sein kann als der erste Abschnitt 94, aufweisen. Die zweite Hülse 18 kann axial zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch 66 und 68 um die erste Hülse 16 herum angeordnet sein, so dass die inneren Zähne 96 mit den äußeren Zähnen 72 kämmen, um dabei die zweite Hülse 18 axial verschiebbar aber nicht drehbar mit der ersten Hülse 16 zu verbinden.
  • Die Feder 20 kann zwischen der ersten und der zweiten Hülse 16 und 18 aufgenommen sein und kann die zweite Hülse 18 in eine vorbestimmte axiale Richtung relativ zur ersten Hülse 16 vorspannen. In dem ausgeführten Beispiel ist die Feder 20 um den ersten Hülsenkörper 64 herum aufgenommen, liegt ein erstes axiales Ende der Feder 20 an dem ersten Flansch 66 an, ist die Feder 20 in dem zweiten Abschnitt 98 der zweiten inneren Bohrung 92 aufgenommen und liegt gegen eine sich umfangsmäßig erstreckenden Schulter 100 an, die dort an dem zweiten Hülsenkörper 90 ausgebildet ist, wo sich der erste und der zweite Abschnitt 94 und 98 der zweiten inneren Bohrung 92 schneiden. Wie aus der nachfolgenden Erörterung hervorgeht, stellt die Feder 20 ein Mindestmaß an Flexibilität für die Aktuatoranordnung 10 bereit, das dem Zylinder 14 erlaubt, um die Betätigungsachse 44 gedreht zu werden und der ersten Hülse 16 entlang der Betätigungsachse 44 in der vorbestimmten axialen Richtung verschoben zu werden in Situationen, in denen die zweite Hülse 18 (und das Aktuatorausgangselement 22) sich nicht korrespondierend entlang der Betätigungsachse 44 in die vorbestimmte axiale Richtung verschieben kann.
  • Optional kann eine zweite Feder (nicht gezeigt) zum Vorspannen der zweiten Hülse 18 relativ zu der ersten Hülse 16 in einer axialen Richtung, die zu der vorbestimmten axialen Richtung entgegengesetzt ist, eingesetzt werden. Beispielsweise könnte die zweite Feder um den ersten Hülsenkörper 64 angeordnet und axial zwischen dem zweiten Flansch 68 und einem axialen Ende des zweiten Hülsenkörpers 90 positioniert sein. Die zweite Feder 20 könnte eingesetzt werden, um dem Zylinder 14 ein Mindestmaß an Flexibilität für die Aktuatoranordnung 10 bereitzustellen, das erlaubt, um die Betätigungsachse 44 gedreht zu werden und der ersten Hülse 16 entlang der Betätigungsachse 44 in der Richtung, die zu der vorbestimmten axialen Richtung entgegengesetzt ist, verschoben zu werden. In Situationen, in denen die zweite Hülse 18 (und das Aktuatorausgangselement 22) sich nicht korrespondierend entlang der Betätigungsachse 44 in die Richtung, die zu der vorbestimmten axialen Richtung entgegengesetzt ist, verschieben kann.
  • Das Aktuatorausgangselement 22 kann jede Art von Struktur sein, die dazu konfiguriert ist, eine Bewegung der zweiten Hülse 18 entlang der Betätigungsachse 44 auf ein bewegbares Element (nicht gezeigt) einer Antriebsaufbaukomponente (nicht gezeigt) zu übertragen. In dem besonderen angeführten Beispiel umfasst das Aktuatorausgangselement 22 eine Gabel 108, die mit der zweiten Hülse 18 fest verbunden ist und ein Paar Arme 110 aufweist, die zur Aufnahme in einer Umfangsnut (nicht gezeigt) in dem bewegbaren Element konfiguriert sind. Die Gabel 108 kann mit der zweiten Hülse 18 integral und einheitlich ausgebildet sein.
  • In den 2 bis 4 ist die Drehkraftquelle 24 eingerichtet, um den Zylinder 14 zur Drehung des Zylinders 14 um die Betätigungsachse 44 bereitzustellen. Die Drehkraftquelle 24 könnte einen Elektromotor aufweisen, der eine Ausgangswelle aufweist, die mit dem Zylinder 14 zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist. In dem besonderen angeführten Beispiel umfasst die Drehkraftquelle 24 jedoch einen Drehmotor 120 und ein Getriebe 122. Der Drehmotor 120 kann eine beliebige Art von Motor, wie z. B. ein Elektromotor sein und kann einen Stator, der mit der Gehäuseanordnung 12 fest verbunden sein kann, und einen Rotor, der eine Motorausgangswelle 126 antreibt, aufweisen. Das Getriebe 122 kann ein Eingangszahnrad 130, das mit der Motorausgangswelle 126 zur Drehung damit gekoppelt sein kann, ein Ausgangszahnrad 132, das mit dem Zylinder 14 zur gemeinsamen Drehung gekoppelt sein kann, und ein oder mehrere Zwischenzahnräder 134, die Drehkraft zwischen dem Eingangszahnrad 130 und dem Ausgangszahnrad 132 übertragen, aufweisen.
  • In den 2 und 4 kann die Steuereinheit 26 dazu konfiguriert sein, eine Drehposition des Zylinders 14, eine axiale Position des Aktuatorausgangselement 22 zu bestimmen und den Betrieb der Drehkraftquelle 24 zu steuern, um das Aktuatorausgangselement 22 selektiv in eine gewünschte Position entlang der Betätigungsachse 44 zu positionieren. Die Steuereinheit 26 kann einen ersten Sensor 150, einen zweiten Sensor 152 und eine Steuerung 154 umfassen, die alle in dem geschlossenen Gehäusehohlraum 34 in der Gehäuseanordnung 12 aufgenommen sein können. Der erste und der zweite Sensor 150 und 152 können dazu konfiguriert sein, ein erstes und ein zweites Sensorziel 160 bzw. 162 zu erfassen und als Reaktion darauf ein zugeordnetes Sensorsignal zu erzeugen. Das erste und das zweite Sensorziel 160 und 162 können in Positionen positioniert sein, die außerhalb des geschlossenen Gehäusehohlraums 34 sind. Die Steuerung 154 ist dazu konfiguriert, das erste und das zweite Sensorsignal und einen extrem erzeugten Schaltbefehl zu empfangen und als Reaktion darauf die Drehkraftquelle 24 zu steuern.
  • Das erste Sensorziel 160 kann mit der zweiten Hülse zur Translation damit entlang der Betätigungsachse 44 gekoppelt sein. Der erste Sensor 150 ist dazu konfiguriert, das erste Sensorziel 160 zu erfassen, wenn sich die zweite Hülse 18 in wenigstens einer Position entlang der Betätigungsachse relativ zu dem Zylinder 14 befindet, und als Reaktion darauf ein erstes Sensorsignal zu erzeugen. In dem angeführten Beispiel ist das erste Sensorziel 160 um eine reiterartige Struktur, die mit der zweiten Hülse 18 verbunden (z. B. integral und einheitlich damit gebildet) ist. In dem angeführten Beispiel ist der erste Sensor 150 ein Hall-Effekt-Sensor.
  • In den 3 und 4 kann das zweite Sensorziel 162 aus einem Stahlblech oder Pulvermetallmaterial gebildet sein und kann mit dem Zylinder 14 zur Drehung damit verbunden sein. Der zweite Sensor 152 ist dazu konfiguriert, das zweite Sensorziel 162 zu erfassen, wenn sich das zweite Sensorziel 162 (und damit der Zylinder 14) in wenigstens einer vorbestimmten Drehposition relativ zu dem zweiten Sensor befindet, und als Reaktion darauf ein zweites Sensorsignal zu erzeugen. In dem besonderen angeführten Beispiel ist der zweite Sensor 152 ein Hall-Effekt-Sensor und das zweite Sensorziel 162 weist einen inneren ringförmigen Kragen 180, der an ein zylinderförmiges Segment 182 des Zylinders 14 angepasst ist und an einer Schulter 184 des Zylinders 14 anliegt, einen äußeren ringförmigen Kragen 186, der konzentrisch um den inneren ringförmigen Kragen 180 angeordnet ist, und ein sich radial erstreckende Segment 187, das den inneren und den äußeren ringförmigen Kragen 180 und 186 verbindet, auf. Ein Ausschnitt 188 (am besten in 1 gezeigt) kann in dem äußeren ringförmigen Kragen 186 gebildet sein und kann zu einer entsprechenden Drehausrichtung des Zylinders 14 drehausgerichtet sein.
  • Der Zylinder 14 kann relativ zu der ersten Hülse 16 so drehpositioniert sein, dass der Nockenstößel 80 in dem ersten Nutabschnitt 54 positioniert ist, so dass die erste Hülse 16 wie in 3 gezeigt positioniert ist. In dieser Position liegt der zweite Flansch 68 an dem axialen Ende der zweiten Hülse 18 an, während der erste Flansch 66 von der sich umfangsmäßig erstreckenden Schulter 100 axial beabstandet ist und somit befindet sich das Aktuatorausgangselement 22 in der ersten Ausgangselementposition.
  • Als Reaktion auf den Empfang des extern erzeugten Schaltbefehls kann die Steuerung 154 die Drehkraftquelle 24 bedienen, um den Zylinder 14 in einer ersten Drehrichtung zu drehen, um das Aktuatorausgangselement 22 in eine erste axiale Richtung zu der zweiten Ausgangselementposition hin zu bewegen. Die Steuerung 154 kann das zweite Sensorsignal empfangen, um zu bestimmen, wann der Nockenstößel 80 in dem zweiten Nutabschnitt 56 positioniert ist, und kann den Betrieb der Drehkraftquelle 24 anhalten. Die Steuerung 154 kann basierend auf dem ersten Sensorsignal bestimmen, ob das Aktuatorausgangselement 22 in der zweiten Ausgangselementposition positioniert worden ist.
  • In einer Situation, in der eine Bewegung des Aktuatorausgangselements 22 in die erste axiale Richtung in die zweite Ausgangselementposition verhindert ist (z. B. aufgrund eines Zahn-an-Zahn-Kontakts zwischen dem bewegbaren Element der Antriebsaufbaukomponente und dem Element, mit dem das bewegbare Element eingreifen (soll), stoppt eine Bewegung der zweiten Hülse 18 in die erste axiale Richtung entlang der Betätigungsachse 44, während sich der Zylinder 14 in der ersten Drehrichtung dreht. Eine weitere Bewegung der ersten Hülse 16 in der ersten axialen Richtung entlang der Betätigungsachse 44 drückt die Feder 20 zwischen dem ersten Flansch 66 und der sich umfangsmäßig erstreckenden Schulter 100 zusammen, um somit eine Vorspannkraft an die zweite Hülse 18 anzulegen. Wenn das Aktuatorausgangselement 22 in der Lage ist, sich in der ersten axialen Richtung zu der zweiten Ausgangselementposition hin zu bewegen, veranlasst die durch die Feder 20 an die zweite Hülse 18 angelegte Last, die zweite Hülse 18 sich in die erste axiale Richtung entlang der Betätigungsachse zu bewegen, um das Aktuatorausgangselement 22 in der zweiten Ausgangselementposition zu positionieren.
  • Als Reaktion auf den Empfang eines weiteren extern erzeugten Schaltbefehls kann die Steuerung 154 die Drehkraftquelle 24 betreiben, um den Zylinder 14 in einer zweiten Drehrichtung, die zu der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, zu drehen. Um das Aktuatorausgangselement 22 in eine zweite axiale Richtung, die zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzt ist, hin zu der ersten Ausgangselementposition zu bewegen. Die Steuerung 154 kann das zweite Sensorsignal empfangen, um zu bestimmen, wann der Nockenstößel 80 in dem ersten Nutabschnitt 54 positioniert ist und kann den Betrieb der Drehkraftquelle 24 stoppen. Eine Drehung des Zylinders 14 in der zweiten Drehrichtung kann die erste Hülse 16 nach links in 3 treiben und ein Kontakt zwischen dem zweiten Flansch 68 und dem axialen Ende der zweiten Hülse 18 veranlasst die zweite Hülse 18 (und des Aktuatorausgangselement 22) in die zweite axiale Richtung mit der ersten Hülse 16 zu wandern.
  • Falls gewünscht, kann die erste Hülse 16 in dem zweiten Sensorziel 162 (z. B. zwischen dem inneren und dem äußeren ringförmigen Kragen 180 und 186) aufgenommen sein, wenn sich das Aktuatorausgangselement 22 in wenigstens einer der ersten und zweiten Ausgangselementposition befindet. Eine derartige Konstruktion kann helfen die Gesamtgröße der Aktuatoranordnung zu reduzieren.
  • Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen ist zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung angeführt worden. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung einschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind allgemein nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind austauschbar, wo dies angemessen ist, und können bei einer gewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn dies nicht speziell gezeigt oder beschrieben ist. Sie können auch verschiedenartig variiert werden. Derartige Variationen sind nicht als Abweichung von der Offenbarung anzusehen, und alle derartigen Modifikationen sollen in den Schutzumfang der Offenbarung fallen.

Claims (15)

  1. Aktuatoranordnung zum selektiven Betreiben einer Komponente eines Antriebsaufbaus, wobei die Aktuatoranordnung Folgendes aufweist: eine erste Hülse, die einen ersten Hülsenkörper, einen ersten Flansch und eine erste innere Bohrung, die um eine Betätigungsachse herum angeordnet ist, aufweist, wobei der erste Hülsenkörper eine Vielzahl von äußeren Zähnen aufweist, wobei sich der erste Flansch von dem ersten Hülsenkörper radial nach außen erstreckt; einen Zylinder, der in der ersten inneren Bohrung aufgenommen und um die Betätigungsachse herum drehbar ist; einen Nockenstößel, der mit einen aus dem Zylinder und der ersten Hülse fest verbunden ist, wobei der Nockenstößel in einer Nockennut aufgenommen ist, die in dem anderen aus dem Zylinder und der ersten Hülse ausgebildet ist; eine zweite Hülse, die einen zweiten Hülsenkörper aufweist, wobei der zweite Hülsenkörper eine zweite innere Bohrung definiert, mit einer Vielzahl von inneren Zähnen die daran ausgebildet sind, wobei die zweite Hülse um die erste Hülse herum angeordnet ist, so dass die inneren Zähne mit den äußeren Zähnen kämmen, um dadurch die zweite Hülse mit der ersten Hülse axial verschiebbar, aber nicht drehbar zu koppeln; eine erste Feder, die zwischen dem ersten Flansch und der zweiten Hülse angeordnet ist; und ein Aktuatorausgangselement, das mit der zweiten Hülse zur Bewegung damit entlang der Betätigungsachse gekoppelt ist.
  2. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Feder in der zweiten inneren Bohrung aufgenommen ist und an einer inneren, sich umfangsmäßig erstreckenden Schulter, die an dem zweiten Hülsenkörper ausgebildet ist, anliegt.
  3. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Hülse einen zweiten Flansch aufweist, der mit dem ersten Hülsenkörper gekoppelt ist, wobei die zweite Hülse zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch angeordnet ist.
  4. Aktuatoranordnung nach Anspruch 3, wobei wenigstens einer des ersten und zweiten Flansches ein Sicherungsring ist, der mit dem ersten Hülsenkörper zusammengebaut ist.
  5. Aktuatoranordnung nach Anspruch 3, die ferner eine zweite Feder aufweist, die zwischen dem zweiten Flansch und der zweiten Hülse aufgenommen ist.
  6. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, die ferner ein Gehäuse und ein Paar Lager aufweist, wobei die Lager den Zylinder zur Drehung relativ zu dem Gehäuse stützen.
  7. Aktuatoranordnung nach Anspruch 6, wobei die Lager direkt an dem Zylinder befestigt sind.
  8. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, wobei das Aktuatorausgangselement eine Gabel aufweist, die ein Paar Arme aufweist.
  9. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, die ferner ein erstes Sensorziel und einen ersten Sensor aufweist, wobei das erste Sensorziel mit der zweiten Hülse zur Translation damit entlang der Betätigungsachse gekoppelt ist, wobei der erste Sensor dazu konfiguriert ist, das erste Sensorziel zu erfassen, wenn die zweite Hülse in wenigstens einer Position entlang der Betätigungsachse bezüglich des Zylinders ist, und als Reaktion darauf ein erstes Sensorsignal zu erzeugen.
  10. Aktuatoranordnung nach Anspruch 9, die ferner ein zweites Sensorziel und einen zweiten Sensor aufweist, wobei das zweite Sensorziel mit dem Zylinder zur Drehung damit gekoppelt ist, wobei der zweite Sensor dazu konfiguriert ist, das zweite Sensorziel zu erfassen, wenn sich das zweite Sensorziel in wenigstens einer vorbestimmten Drehposition relativ zu dem zweiten Sensorziels ist, und als Reaktion darauf ein zweites Sensorsignal zu erzeugen.
  11. Aktuatoranordnung nach Anspruch 9, die ferner eine Gehäuseanordnung aufweist, die einen geschlossenen Gehäusehohlraum definiert, in dem der erste und der zweite Sensor aufgenommen sind, und wobei das erste und das zweite Sensorziel außerhalb des geschlossenen Gehäusehohlraums angeordnet sind.
  12. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, wobei die Nockennut umfangsmäßig voneinander beabstandete Enden aufweist, zwischen denen ein Wandelement angeordnet ist.
  13. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, die ferner ein Sensorziel aufweist, das mit dem Zylinder zur Drehung damit gekoppelt ist, wobei die erste Hülse entlang der Betätigungsachse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist und wobei die erste Hülse in dem Sensorziel aufgenommen ist, wenn die erste Hülse in wenigstens einer der ersten oder zweiten Position ist.
  14. Aktuatoranordnung nach Anspruch 1, die ferner einen Elektromotor aufweist, der dazu konfiguriert ist, eine Quelle von Drehkraft zum Drehen des Zylinders um die Betätigungsachse bereitzustellen.
  15. Aktuatoranordnung nach Anspruch 14, wobei der Elektromotor über ein Getriebe mit dem Nockenzylinder gekoppelt ist.
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