DE19815257A1

DE19815257A1 - Getriebe

Info

Publication number: DE19815257A1
Application number: DE19815257A
Authority: DE
Inventors: Dirk Heintzen; Dirk Neubauer
Original assignee: AFT Atlas Fahrzeugtechnik GmbH
Current assignee: Schaeffler Engineering GmbH
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1998-10-22
Also published as: IT1303024B1; GB2324344B; GB2324344A; ITMI980821A1; ES2163941B1; GB9807963D0; FR2762373A1; FR2762373B1; ES2163941A1; US5997432A

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Vorrichtung zum automatisierten Schalten oder Wählen einer Getriebestellung, das Getriebe weist ein Getriebe betätigungselement auf, welches über zumindest einen Betätigungsaktor betätig bar ist und der Betätigungsaktor ein axial verlagerbares Element aufweist.

Kraftfahrzeuge mit einer Antriebseinheit, wie Brennkraftmaschine, weisen in der Regel ein nachgeschaltetes Getriebe auf, das eine Anpassung der Motoraus gangsgrößen, wie beispielsweise Motordrehzahl, an die fahrzeugseitigen Größen, wie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit, realisiert. Mittels manueller oder automatisierter Betätigung kann innerhalb des Getriebes eine Getriebeüberset zung von einer Mehrzahl von Getriebeübersetzungen eingestellt werden.

Ein solches automatisiert betätigbares Getriebe mit einer Betätigungsvorrichtung zur automatisierten Betätigung ist beispielsweise durch die DE 43 20 353 bekannt geworden. Bei solchen Kraftfahrzeugen kann beispielsweise bei Ausfall einer Druckmittelversorgung nicht mehr in eine vorgebbare Notbetriebsgangposition geschaltet werden, da bei Teilausfall der Druckmittelversorgung oder der Aktorik die im Getriebe eingelegte Getriebeübersetzung in der aktuell eingelegten Über setzung bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Getriebe mit einer Vorrichtung derart auszuge stalten, daß eine verbesserte Funktionalität auch bei einem Teilausfall der Aktorik erreicht wird. Weiterhin sollte ein Getriebe mit einer schnellen Getriebebetätigung zum Schalten und/oder Wählen der Getriebeübersetzung geschaffen werden. Eine weitere Teilaufgabe bestand darin, eine Reduzierung der Kosten zu errei chen, indem im Fahrzeug vorhandene Energiequellen benutzt werden können und/oder Energiequellen verwendet werden, die kostengünstig zur Verfügung gestellt werden können.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Getriebe ein Getriebebetä tigungselement aufweist, welches über zumindest einen Betätigungsaktor betätig bar ist und der Betätigungsaktor ein axial verlagerbares Element aufweist, das unter Kraftbeaufschlagung zumindest eines Kraftspeichers in einer vorbestimmten Position gehalten ist, wobei eine Positionsverlagerung des Elementes gegen die Kraftbeaufschlagung des zumindest einen Kraftspeichers mittels zumindest eines druckmittelbeaufschlagbaren Stellgliedes mit einem Druckraum steuerbar ist, wobei mittels eines gezielten Druckbeaufschlagung eines Druckraumes eine Kraftbeaufschlagung auf das Element in eine erste Richtung entgegen der Kraft wirkung des zumindest einen Kraftspeichers erfolgt, wobei bei einer gesteuerten Druckbeaufschlagung des ersten Druckraumes eine gezielte Getriebebetätigung zum Schalten und/oder Wählen einer Getriebeübersetzung erfolgt.

Ebenso kann dies dadurch erreicht werden, daß das Getriebe ein Getriebebetäti gungselement aufweist, welches über zumindest einen Betätigungsaktor betätig bar ist und der Betätigungsaktor ein axial verlagerbares Element aufweist, das unter Kraftbeaufschlagung zumindest eines Kraftspeichers in einer vorbestimmten Position gehalten ist, wobei eine Positionsverlagerung des Elementes gegen die Kraftbeaufschlagung des zumindest einen Kraftspeichers mittels zumindest eines druckmittelbeaufschlagbaren Stellgliedes mit einem Druckraum steuerbar ist, wobei mittels einer Druckbeaufschlagung eines erster Druckraumes eine Kraftbe aufschlagung auf das Element in eine erste Richtung erfolgt und mittels einer Druckbeaufschlagung eines zweiten Druckraumes eine Kraftbeaufschlagung auf das Element in eine zweite Richtung erfolgt, wobei bei einer gesteuerten Kraftbe aufschlagung des ersten und/oder zweiten Druckraumes eine gezielte Getriebe betätigung zum Schalten und/oder Wählen einer Getriebeübersetzung erfolgt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das verlagerbare Element zwischen zwei End positionen verlagerbar ist.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Vorrichtung zumindest einen Kraftspeicher aufweist, welcher das verlagerbare Element unter Kraftbeaufschlagung in eine der beiden Endpositionen drängt.

Nach einem erfindungsgemäßen Gedanken ist es vorteilhaft, wenn die Vorrich tung zumindest zwei Kraftspeicher aufweist, welche das verlagerbare Element unter Kraftbeaufschlagung in eine Position zwischen den beiden Endpositionen drängen, wobei in dieser Position im wesentlichen ein Kräftegleichgewicht herrscht.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn zwei druckmittelbeaufschlagbare Stellglieder mit Druckräumen vorgesehen sind, wobei die beiden Druckräume durch eine verla gerbare oder verformbare Membran gegeneinander abgedichtet sind und die Membran eine Anlenkung an das axial verlagerbare Element aufweist.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn zwei druckmittelbeaufschlagbare Stellglieder mit Druckräumen vorgesehen sind, wobei die beiden Druckräume durch jeweils eine verlagerbare oder verformbare Membran abgedichtet sind und die beiden Mem brane jeweils eine Anlenkung an das axial verlagerbare Element aufweisen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der eine und/oder der andere Druckraum der beiden Druckräume mittels einer Unterdruckversorgung verbindbar und/oder druckbeaufschlagbar sind und somit das axial verlagerbare Element kraftbeauf schlagen.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn ein nicht mit der Unterdruckversorgung ver bundener Druckraum mit Normaldruck oder Überdruck speisbar ist.

Zweckmäßig ist, wenn ein Druckraum permanent mit Normaldruck gespeist ist.

Vorteilhaft ist es, wenn die Druckräume in einem Gehäuse angeordnet sind und jeweils von zumindest einer Membran und einer Gehäusewandung gebildet wer den.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Membran ein Unterstützungselement auf weist, welches mit dem axial verlagerbaren Element in Wirkverbindung steht.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in einem Druckraum ein Kraftspeicher angeord net ist, welcher mittels des Unterstützungselement auf das axial verlagerbare Element wirkt.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die beiden Druckräume in einem Gehäuse angeordnet sind und ein Druckraum von zumindest einer Membran und einer Gehäusewandung gebildet wird und der andere Druckraum von einer Membran und einer mit dem Gehäuse verbindbaren Wandung gebildet wird.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die beiden Druckräume in einem Gehäuse ange ordnet sind und beide Druckräume von zumindest einer Membran und einer Ge häusewandung gebildet werden.

Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken ist es zweckmäßig, wenn zumin dest einer der Druckräume einen im wesentlichen rotationssymmetrischen Raum bereich einnimmt.

Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest einer der Druckräume einen ringförmigen Raumbereich einnimmt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der eine Druckraum einen auf das verlagerbare Element wirkenden Kraftspeicher aufnimmt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der ringförmige Druckraum radial außerhalb eines Kraftspeichers angeordnet ist.

Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken ist es zweckmäßig, wenn bei einer Vorrichtung ein verlagerbarer Anschlag durch eine an einer verlagerbaren Welle oder Stange befestigte ersten Nase gebildet wird, wobei die erste Nase als An schlag einer Bewegung einer zweiten Nase eines betätigbaren Elementes dient, das mittels eines Betätigungsaktors axial verlagerbar ist, wobei die Welle zwi schen zwei Anschlägen um die Breite der einen Nase und der zweiten Nase ver lagerbar ist und die Welle durch einen Aktor verdrehbar ist.

Zweckmäßig ist es, wenn die Welle mittels eines Elektromotors mit nachgeschal tetem Getriebe verdrehbar ist.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Welle mittels eines ansteuerbaren Magneten mit gegebenenfalls nachgeschaltetem Getriebe verdrehbar ist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Welle mittels eines Unterdruckaktors mit gegebenenfalls nachgeschaltetem Getriebe verdrehbar ist.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Welle mittels zumindest eines Lagers drehbar und axial verlagerbar geführt ist.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Anschlag durch ein Gummiele ment gebildet wird.

Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken kann es vorteilhaft sein, wenn bei einer Vorrichtung zum automatisierten Schalten oder Wählen einer Getriebestel lung eines Getriebes, wobei das Getriebe ein Getriebebetätigungselement, wie Welle, aufweist, die Vorrichtung weiterhin ein von eine Betätigungsaktor verla gerbares erstes Element aufweist und mit dem Betätigungselement weiterhin ein verlagerbares zweites Element verbunden ist, zwischen dem verlagerbaren ersten Element und dem verlagerbaren zweiten Element ein Kraftspeicher, wie eine Wickelfeder, im Kraftfluß angeordnet ist, wobei eine Verlagerung des von dem Betätigungsaktor verlagerbaren ersten Elementes eine erhöhte Kraftbeaufschla gung des verlagerbaren zweiten Elementes bewirkt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden verlagerbaren Elemente im wesentli chen um eine gemeinsame Achse verdrehbar sind.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die beiden verlagerbaren Elemente in axialer Richtung hervorstehende Bolzen aufweisen, die von dem Kraftspeicher beauf schlagbar sind.

Vorteilhaft ist es, wenn das erste verlagerbare Element von einem Antrieb, wie beispielsweise Elektromotor, verlagert, wie verdreht, wird.

Zweckmäßig ist es, wenn der Kraftspeicher um eine Achse gewickelt ist und die Enden des Kraftspeichers im wesentlichen in radialer Richtung weisen und die Bolzen beaufschlagen. Der Kraftspeicher kann in mehreren Windungen um die Achse angeordnet sein.

Weiterhin ist es s vorteilhaft, wenn die Bolzen auf einem unterschiedlichen Radius angeordnet sind, wobei ein Bolzen mit dem einen und der andere Bolzen mit dem anderen verlagerbaren Element verbunden oder einstückig ausgebildet sind. Die beiden Bolzen können bei einer anderen Ausführungsvariante auch auf gleichem Radius bezüglich der Drehachse der verlagerbaren Elemente angeordnet sein.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die beiden verlagerbaren Elemente mittels eines Lagers relativ zueinander beweglich oder verdrehbar gelagert sind.

Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest ein verlagerbares Element Aufnahmebereiche aufweist, in welche ein Riegel oder Bolzen eingreifen kann, zur Fixierung der Position des verlagerbaren Elementes. Die Aufnahmebereiche sind in diesem Fall als in radialer oder axialer Richtung ausgebildete Öffnungen aus gestaltet.

Vorteilhaft ist es, wenn der Bolzen zur Fixierung der Position mittels eines Aktors gesteuert in einen der Aufnahmebereiche eingreifen kann.

Zweckmäßig ist es, wenn der Aktor ein Hubmagnet ist.

Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges,

Fig. 1a eine Darstellung einer Schaltkulisse,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 3a ein Diagramm,

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Anschlag,

Fig. 4a eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Anschlag,

Fig. 4c eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt,

Fig. 4d eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt,

Fig. 5a eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fig. 5b ein Ansicht einer Vorrichtung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 1, wie Verbrennungsmo tor, welchem ein Schwungrad 2 sowie ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 nachgeschaltet ist. Über die Getriebeausgangswelle und bei spielsweise ein nachgeschaltetes Differential sind Antriebsräder beispielsweise eines Kraftfahrzeuges antreibbar.

Ausgehend von einer Steuereinheit 5 ist ein Betätigungsaktor 6 zur Betätigung des Drehmomentübertragungssystemes 3, wie Kupplung, ansteuerbar. Weiterhin kann die Steuereinheit 5 zumindest eine Vorrichtung mit einem Betätigungsaktor 7 zum Schalten und/oder Wählen der Getriebeübersetzung des Getriebes 4 an steuern. Die Steuereinheit 5 steht mit dem Aktor 6 über die Signalverbindung 8 sowie mit dem Betätigungsaktor 7 über die Signalverbindung 9 in Signalverbin dung. Die Steuereinheit 5 kann ebenso mit weiteren Elektronikeinheiten, wie bei spielsweise einer Motorelektronik, in Signalverbindung stehen. Ebenso kann die Steuereinheit mit Sensoren in Signalverbindung stehen.

Schalten und/oder Wählen der Getriebeübersetzung bedeutet in diesem Zusam menhang, daß bei einem Wählvorgang zwischen Schaltgassen 11 eines Schalt schemas 10 des Getriebes gewählt wird und beim Schaltvorgang innerhalb einer Schaltgasse 11 ein Gang oder eine Getriebeübersetzung eingelegt oder heraus genommen wird.

Das Getriebe 4 weist zumindest ein getriebeinternes oder aus dem Getriebege häuse herausragendes betätigbares Element auf, wie beispielsweise eine zentrale Schaltwelle oder Schaltstangen, mittels welcher oder welchen die Getriebeüber setzung des Getriebes durch einen Schalt- und/oder Wählvorgang eingestellt oder betätigt werden kann. Die Getriebeübersetzung des Getriebes ist somit bei einer Betätigung mittels des zumindest einen Betätigungsaktors gezielt ansteuerbar. Es gibt dabei verschiedene Ausführungsformen von Getrieben, wobei einzelne Ge triebe derart geschaltet werden, daß eine zentrale Schaltwelle verdreht wird und bei welchen die Schaltgassen derart gewählt werden, daß die zentrale Schaltwelle in axialer Richtung betätigt wird. Ebenso gibt es Ausführungsformen von Getrie ben, bei welchen die Schalt- und Wählbetätigung vertauscht ist. Weiterhin gibt es Getriebe, die zwei oder mehr axial oder rotatorisch betätigbare Elemente zum Schalten und Wählen der Getriebeübersetzung aufweisen.

Mittels eines axial verlagerbaren Ausgangselementes eines Betätigungsaktors kann über ein Gelenk eine Drehbewegung des Getriebeelementes realisiert sein. Ebenfalls kann dadurch eine axiale Betätigung erfolgen.

Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur Betätigung des Schalt- oder Wählvorganges eines Getriebes. Das Getriebe 140 weist ein Getrie bebetätigungselement 160 auf, welches mit getriebeinternen Schaltelementen in Wirkverbindung steht und welches mittels des verlagerbaren Elementes betätigbar ist. Innerhalb eines Gehäuses 101 ist ein axial verlagerbares Element 102 ange ordnet, welches beispielsweise mit einem nicht dargestellten Getriebebetäti gungselement in Verbindung steht und durch die axiale Verlagerung des Ele mentes einen Schalt- und/oder Wählvorgang betätigt. Das axial verlagerbare Element ist im wesentlichen koaxial zur Achse des Gehäuses angeordnet. Das Gehäuse ist vorteilhaft aus einzelnen beispielsweise tiefgezogenen Blech- oder Kunststoffteilen zusammengesetzt und bildet eine Dose, die im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

Das axial verlagerbare Element 102 weist an einem Endbereich 102a einen An lenkbereich 103 auf, der von den innerhalb des Gehäuses 101 angeordneten Kraftspeichern 104, 105 beaufschlagt wird. Die Kraftspeicher sind als Druckfedern ausgebildet, die sich einerseits an dem Gehäuse 101 und andererseits an dem Anlenkbereich 103 abstützen. Das Gehäuse weist zur Aufnahme und Abstützung der Kraftspeicher Aufnahmebereiche 106, 107 auf, die im wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Aufnahmebereich 107 des Kraftspei chers 104 ist beispielsweise als Endbereich des Gehäuses als kreisrunder Be reich tiefgezogen. Der Aufnahmebereich oder Anlagebereich 106 des Kraftspei chers 105 ist in axialer Richtung nach innen gezogen, so daß er radial innen in den Kraftspeicher, wie innerhalb der Windungen eingreifen kann. Innerhalb des Kraftspeichers weist die Aufnahme ein Öffnung auf, durch welche das axial verla gerbare Element nach außen hindurchgreifen kann. Die beiden Kraftspeicher 105 und 104 stützen sich an dem Bereich 103 des verlagerbaren Elementes ab und in Abhängigkeit von ihrer Federkraft der Kraftspeicher verlagern sie das Element 102 in eine vorgebbare Position. Der Kraftspeicher 105 ist radial außer halb der axial verlagerbaren Elementes 102 angeordnet.

Innerhalb des Gehäuses 101 sind zwei Druckräume 110, 111 von zwei Stellglie dern angeordnet. Die Druckräume 110, 111 der Stellglieder sind jeweils durch eine im wesentlichen feststehende Wandung 112, 114 und eine flexible, verlager bare Membran 113, 115 begrenzt.

Der eine Druckraum 110 wird durch die Wandung 114 und die Membran 115 gebildet, wobei die Wandung 114 Teil der Gehäusewandung des Gehäuses 101 ist. Die Membran 115 liegt am radial äußeren Bereich an der Wandung an und schließt den Druckraum 110 im wesentlichen dicht ab. Die Membran 115 kann in diesem radial äußeren Bereich mit dem Gehäuse 110 verklebt oder anderweitig abgedichtet verbunden sein. Der Raumbereich 110 weist somit einen im wesentli chen kreisrunden Querschnitt auf und ist an einem axialen Ende des Gehäuses angeordnet. Die Membran 115 steht in ihrem radial inneren Bereich mit dem axial verlagerbaren Element 102 in Verbindung.

Das axial verlagerbare Element 102 weist an seinem einen axialen Endbereich einen Zapfen 102a auf, der in eine Öffnung des Elementes, wie Anlenkbereich, 103 eingreift, wobei sich das Element 103 an einer Flanke des axial verlagerbaren Elementes in axialer Richtung abstützt. Die Membran 115 liegt in ihren radial inneren Bereich, wie zentralen Bereich, an dem Anlagebereich des Elementes 103 an. Die Membran wird durch den zwischen ihr und dem Kraftspeicher 104 ange ordneten scheibenförmigen Element 116 gegen das Element 103 gedrängt, so daß eine Wirkverbindung zwischen der Membran 115 und dem axial verlagerba ren Element 102 besteht.

Durch eine Druck- oder Unterdruckbeaufschlagung des Druckraumes 110 kann die Membran 115 verlagert oder verformt werden, so daß das axial verlagerbare Element 102 in axialer Richtung betätigt werden kann. Wird der Druckraum 110 über die Anschlußverbindung 117 beispielsweise mittels eines Ventiles 118 mit einer Unterdruckversorgung 120 verbunden, wird das axial verlagerbare Element 102 in axialer Richtung auf den Druckraum 110 hin gegen die Kraft des Kraftspei chers 104 betätigt.

Die Unterdruckversorgung kann ein in einem Fahrzeug bereits vorhandene Unter druckversorgung sein, wie sie zum Beispiel bei einem Verbrennungsmotor mit einem Ansaugrohr oder bei einer Bremsanlage eines Fahrzeuges bereits bekannt sind. Weiterhin kann die Unterdruckversorgung auch durch eine externe, zusätzli che einen Unterdruck schaffende Pumpe gewährleistet werden. Weiterhin kann auch ein Unterdruckspeicher vorgesehen sein.

Der eine Druckraum 111 wird durch die Wandung 112 und die Membran 113 gebildet, wobei die Wandung 112 Teil der Gehäusewandung des Gehäuses 101 sein kann oder mit dieser einstückig oder integriert ausgebildet sein kann. Ebenso kann die Wandung 112 auch als kreisringförmiges Bauteil ausgebildet sein, wel ches mit dem Gehäuse 101 in Wirkverbindung steht. Die Membran 113 liegt an ihrem radial inneren und äußeren Bereich an der Wandung 112 an und schließt den Druckraum 111 im wesentlichen dicht ab. Die Membran 113 kann in diesem radial äußeren Bereich mit der Wandung 112 verklebt oder anderweitig abge dichtet verbunden sein. Der Raumbereich 111 weist somit einen im wesentlichen kreisringförmigen Querschnitt auf. Die Membran 113 ist mit einem Verbindungs element 121 verbunden, wie beispielsweise vernietet, verklebt oder verschraubt. Das Verbindungselement 121 wird in seinem radial inneren Bereich durch den Kraftspeicher gegen das Element 103 beaufschlagt, so daß eine Wirkverbindung zwischen der Membran 113 und dem axial verlagerbaren Element besteht. Wird der Druckraum 111 mittels des Anschlusses 122 mittels eines Ventiles 123 mit einer Unterdruckversorgung 120 verbunden, kann das axial verlagerbare Element in axialer Richtung von dem Druckraum 110 weg betätigt werden.

Eine Steuereinheit 130 steht mit den Ventilen 123 und 118 in Signalverbindung und steuert die Unterdruckversorgung der Druckräume 110 und 111 zur Betäti gung des Getriebes.

Die Vorrichtung 100 zur Betätigung des Wählvorganges eines Getriebeelementes zwischen den Schaltgassen kann derart ausgebildet sein, daß in unbetätigtem Zustand die Position des Elementes 102 derart ist, daß die Schaltgasse mit den Gängen 3-4 eingelegt oder gewählt ist. Wird nun der eine Druckraum beauf schlagt, kann in die Schaltgasse mit den Gängen 1-2 geschaltet werden und wird der andere Druckraum beaufschlagt, kann in die Schaltgasse mit den Gängen 5-R geschaltet werden. Wird ein Druckraum unterdruckbeaufschlagt, so kann über die Ventile der andere Druckraum belüftet werden. In der Ruheposition ist somit bei spielsweise die Gasse 3-4 gewählt, wobei zum Wählen der anderen Gassen jeweils in eine der beiden Endpositionen gefahren werden kann.

Die Fig. 3 zeigt ein weitere Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 200 zur Betä tigung beispielsweise eines Schaltvorganges oder Wählvorganges eines Getrie bes, wobei ein Druckraum 202 mit einer einfach wirkenden Membran 203 inner halb des Gehäuses vorgesehen ist. Der zweite Druckraum 204 der Vorrichtung 200 ist im wesentlichen immer auf Atmosphärendruck und ist somit auf konstan tem Druckniveau. Der Druckraum 202 wird durch die Membran 203 und durch das Gehäuse 201 oder die Gehäusewandung gebildet. Die Membran 203 ist als Roll membran ausgebildet, so daß sie aus einem elastischen Material gebildet. Die Membran 203 ist an ihrem radial äußeren Bereich in einer Falz oder Nut einge spannt und wird dort fixiert. An ihrem zentralen, radial inneren Bereich ist die Membran mit dem Ausgangselement 205 verbunden, wobei ein im wesentlichen kreisringförmiges Element 206 mit der Membran verbunden ist, welches von dem Kraftspeicher, der in dem Druckraum 202 angeordnet ist, beaufschlagt wird. Der Kraftspeicher drängt die Membran in ihre eine Endposition, wie eingezeichnet. Wird der Druckraum 202 über die Verbindung, wie Stutzen, 210 mit Unterdruck versorgt, rollt sich die Membran an ihrem radial äußeren Bereich an der axial verlaufenden Wandung des Gehäuses ab und verkleinert den Druckraum 202, so daß das Element 205 in axialer Richtung verlagert wird und ein Schalt- oder Wählvorgang betätigt werden kann. Das Element 205 wird durch eine Gleitbuchse 211 aus dem Gehäuse geführt.

Das Gehäuse 201 besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 201a, 210b, die im Bereich 212 miteinander verbunden sind, wie verstemmt sind. In diesem Bereich ist in vorteilhafter Weise auch die Membran mit dem Gehäuse verbunden.

In der Ruheposition oder unbeaufschlagten Position ist das Betätigungselement 205 in einer Endposition, wie beispielsweise einer der Gasse 1-2 zugeordneten Position. Zum Schalten in die Gasse 3-4 wird vorzugsweise ein Anschlag angefah ren, der beim Schalten in die Gasse 5-R nicht angefahren wird, weil er beispiels weise gezielt ausgeblendet oder verschoben oder verlagert wurde.

Die Fig. 3a zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Kraft 250 des Kraftspeichers 207 auf des Element 205 und der Unterdruckkraft 250 auf das Element 205, als Funktion des Betätigungsweges, wie des Elementes 205. Die Druckkraft ist im wesentlichen unabhängig von dem Betätigungsweg und die Federkraft ist im we sentlichen linear von dem Betätigungsweg abhängig.

Die Fig. 4a bis 4d zeigen eine Darstellung einer Vorrichtung eines verlagerba ren Anschlages, der beispielsweise zur Einstellung einer Schaltgasse mittels einer Vorrichtung der Fig. 3 verwendet werden kann. Wird ein verlagerbares Element 301 beispielsweise zum Betätigen eines Getriebeelementes zum Wählen der Schaltgassen zwischen zwei Endpositionen in eine fest vorgegebene Zwischen position verlagert, kann der verlagerbare Anschlag vorteilhaft sein. Bei diesem Anschlag wird die Nase 310 gegen die Nase 311 der Stange 302 gefahren. Die Stange 302 ist sowohl zwischen den beiden Endpositionen 303, 304 verlagerbar als auch um ihre Achse drehbar. Die Stange 302 ist mittels der Lager 307, 308 drehbar und/oder axial verlagerbar gelagert. Die Endpositionen der Verlagerung der Stange 302 werden durch die Anschlagpuffer 305, 306 gebildet, die beispiels weise als Gummipuffer ausgebildet sein können.

Wird beispielsweise eine Gasse 34 eingelegt, wird die Nase 311 der Stange 302 nach unten gedreht, wie es auf der Fig. 4a zu sehen ist. Anschließend wird das Element, wie Schaltstange, 301 mit seiner Nase, wie Vorsprung, 310 von rechts kommend gegen die Nase 311 von 302 gefahren, so daß die Endposition dieser Bewegung bei der Lage der Gasse 34 fixiert ist. In dieser Position stützt sich die Stange 302 an ihren einen Anschlag 305 ab. Wird das Element, wie Schaltstange, 301 mit seiner Nase, wie Vorsprung, 310 von links kommend gegen die Nase 311 gefahren, so daß die Endposition dieser Bewegung bei der Lage der Gasse 34 fixiert ist. In dieser Position stützt sich die Stange 302 an ihren einen Anschlag 306 ab. Bei einem Schalt- oder Wählvorgang aus der Gasse 1-2 oder 5-R wird durch den Anschlag der Nase 311 jeweils die Position der Gasse 34 richtig an gefahren.

Die Welle oder Stange 302 ist um den Betrag der Breite der Nase 311 und der Breite 310 verlagerbar, so daß bei einem Anschlag von rechts oder links die Posi tion der Welle oder Stange 301 die gleiche ist.

Die Verdrehung der Welle oder Stange 302 wird durch einen Aktor 320, wie Elek tromotor mit nachgeschaltetem Getriebe, realisiert. Der Aktor kann auch durch einen Hubmagneten oder durch eine Unterdruckdose ausgestaltet sein.

Die Fig. 4c zeigt einen Schnitt durch die Anordnung der Fig. 4a, wobei die Schaltstange 301 verdreht ist um einen Gang zu schalten. In dieser einen Gang geschalteten Position verschwenkt sich die Stange 301 mit ihrer Nase 310, so daß die Nase, wie Vorsprung, 311 nicht mehr an der Nase, wie Vorsprung, 310 an schlagen kann.

Die Fig. 4d zeigt einen Schnitt durch die Anordnung der Fig. 4a, wobei die Schaltstange 302 verdreht ist um in der Getriebeneutralposition eine beliebige Schaltgasse zu wählen. In dieser Position verschwenkt sich die Stange 302 bei spielsweise durch einen Aktor 320 mit ihrer Nase 311, so daß die Nase, wie Vor sprung, 310 nicht mehr an der Nase, wie Vorsprung, 311 anschlagen kann. Der Aktor 320 treibt beispielsweise über die Abtriebswelle 324 ein Zahnrad 321 an, welches das Zahnrad 322 auf der Welle kämmt.

Die Stange oder Welle 301 ist Teil des Getriebebetätigungselementes und wird durch einen Betätigungsaktor in axialer Richtung und/oder in Rotationsrichtung betätigt.

Die Fig. 5a und 5b zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 400 zur Betä tigung eines Betätigungselementes eines Getriebes zum Schalten oder Wählen einer Getriebeübersetzung oder Schaltgasse. Das Getriebeelement 401 ist als drehbare Welle ausgebildet, die mit getriebeinternen Schaltelementen in Wirkver bindung steht. Durch das Drehen der Welle 401 wird beispielsweise eine Schalt gasse gewählt, das heißt die Welle ist entsprechend den Schaltgassen in drei oder vier Positionen verdrehbar.

Die Welle 401 steht mit einer Platte 402 in Verbindung, wobei die Platte mit der Welle formschlüssig oder einstückig verbunden sein kann. Die Platte kann bei spielsweise eine Öffnung mit Innenverzahnung aufweisen, in welche eine Außen verzahnung des Endbereiches der Welle 401 aufgenommen sein kann. Die Platte 402 weist einen in axialer Richtung hervorstehenden Stift oder Bolzen auf. Die Platte weist weiterhin in ihrem einen Endbereich Öffnungen 408 auf, in welche ein verlagerbarer Bolzen 409 eingebracht werden kann, um die Lage der Platte 402 zu fixieren. Der Bolzen 409 kann beispielsweise durch einen Hubmagnet 410 oder Elektromotor in die Öffnung 408 betätigt werden.

Die Vorrichtung 400 weist weiterhin eine Platte 403 auf, die gegenüber der Platte 402 verdrehbar angeordnet ist. Die Platte 403 ist mittels des Lagers 411 gegen über der Platte 402 gelagert. Die Platte 403 kann mittels eines Antriebes 404 beispielsweise über ein Zahnrad 405 und eine Verzahnung 406 im radial äußeren Bereich der Platte 403 verdreht werden. Als Antrieb steht beispielsweise ein Elek tromotor zur Verfügung. Die Platte 403 weist weiterhin einen in axialer Richtung hervorragenden Bolzen oder Stift 412 auf. Dieser Stift 412 ist im wesentlichen auf einem kleineren oder größeren Radius angeordnet als der Stift 407 der Platte 402. Um die Welle 420 der Platte 403 ist eine Wickelfeder 421 gewickelt oder ange ordnet. Die Wickelfeder 421 ist derart ausgebildet, daß ihre beiden Enden 422 und 423 die beiden Bolzen 407 und 412 zwischen sich aufnehmen und beispiels weise kraftbeaufschlagen, wobei die Enden im wesentlichen in radialer Richtung zeigen. Wird ein Bolzen verlagert, da die ihn tragende Platte verdreht wird, wird die Feder 421 gespannt und beaufschlagt den anderen Bolzen und somit die andere Platte, so daß diese in die gleiche Position oder um den gleichen Winkel verdreht wird, wie die eine Platte. Dies erfolgt wenn die beiden Platten sich ge genüber liegen und die Bolzen beide zwischen die Federenden eingreifen und bei einer Relativverdrehung der Bolzen die Feder gespannt wird.

Ist ein Gang im Getriebe geschaltet, ist die Welle 401 nicht verdrehbar, da durch das Einlegen des Ganges die Welle zum Wechseln der Gassen arretiert ist. Wird ein Gassenwechsel durch die Betätigung der Antriebseinheit 404 gesteuert, in dem die Platte 403 verdreht wird, wird die Feder durch die Verschwenkung des Bolzens 412 und Fixierung in der neuen Position gespannt. Wird der Gang aus dem Getriebe in die Neutralposition geschaltet, kann ein Wählvorgang stattfinden und die Arretierung der Welle 401 wird aufgehoben. Zu diesem Zeitpunkt beauf schlagt die Feder den Bolzen 407 derart, daß die Platte 402 der Verdrehung der Platte 403 folgt und der Wählvorgang somit durchgeführt wird.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfin dungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung be schränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kom binationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Ab wandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeich nungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinde risch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

1. Getriebe mit einer Vorrichtung zum automatisierten Schalten oder Wählen einer Getriebestellung, das Getriebe weist ein Getriebebetätigungselement auf, welches über zumindest einen Betätigungsaktor betätigbar ist und der Betätigungsaktor ein axial verlagerbares Element aufweist, das unter Kraft beaufschlagung zumindest eines Kraftspeichers in einer vorbestimmten Po sition gehalten ist, wobei eine Positionsverlagerung des Elementes gegen die Kraftbeaufschlagung des zumindest einen Kraftspeichers mittels zumin dest eines druckmittelbeaufschlagbaren Stellgliedes mit einem Druckraum steuerbar ist, wobei mittels eines gezielten Druckbeaufschlagung eines Druckraumes eine Kraftbeaufschlagung auf das Element in eine erste Rich tung entgegen der Kraftwirkung des zumindest einen Kraftspeichers erfolgt, wobei bei einer gesteuerten Druckbeaufschlagung des ersten Druckraumes eine gezielte Getriebebetätigung zum Schalten und/oder Wählen einer Ge triebeübersetzung erfolgt.

2. Getriebe mit einer Vorrichtung zum automatisierten Schalten oder Wählen einer Getriebestellung, das Getriebe weist ein Getriebebetätigungselement auf, welches über zumindest einen Betätigungsaktor betätigbar ist und der Betätigungsaktor ein axial verlagerbares Element aufweist, das unter Kraft beaufschlagung zumindest eines Kraftspeichers in einer vorbestimmten Po sition gehalten ist, wobei eine Positionsverlagerung des Elementes gegen die Kraftbeaufschlagung des zumindest einen Kraftspeichers mittels zumin dest eines druckmittelbeaufschlagbaren Stellgliedes mit einem Druckraum steuerbar ist, wobei mittels einer Druckbeaufschlagung eines erster Druck raumes eine Kraftbeaufschlagung auf das Element in eine erste Richtung erfolgt und mittels einer Druckbeaufschlagung eines zweiten Druckraumes eine Kraftbeaufschlagung auf das Element in eine zweite Richtung erfolgt, wobei bei einer gesteuerten Kraftbeaufschlagung des ersten und/oder zwei ten Druckraumes eine gezielte Getriebebetätigung zum Schalten und/oder Wählen einer Getriebeübersetzung erfolgt.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das verlagerbare Element zwischen zwei Endpositionen verla gerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zumindest einen Kraftspeicher aufweist, welcher das verlagerbare Element unter Kraftbeaufschlagung in eine der beiden Endpositionen drängt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zumindest zwei Kraftspeicher aufweist, welche das verlagerbare Element unter Kraftbeaufschlagung in eine Position zwischen den beiden Endpositio nen drängen, wobei in dieser Position im wesentlichen ein Kräftegleichge wicht herrscht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei druckmittelbeaufschlagbare Stellglieder mit Druckräumen vorgesehen sind, wobei die beiden Druckräume durch eine verlagerbare oder verformbare Membran gegeneinander abgedichtet sind und die Mem bran eine Anlenkung an das axial verlagerbare Element aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß zwei druckmittelbeaufschlagbare Stellglieder mit Druckräumen vorgesehen sind, wobei die beiden Druckräume durch jeweils eine verlager bare oder verformbare Membran abgedichtet sind und die beiden Membrane jeweils eine Anlenkung an das axial verlagerbare Element aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine und/oder der andere Druckraum der beiden Druckräume mittels einer Unter druckversorgung verbindbar und/oder druckbeaufschlagbar sind und somit das axial verlagerbare Element kraftbeaufschlagen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht mit der Unterdruckversorgung verbundener Druckraum mit Normaldruck oder Überdruck speisbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckraum permanent mit Normaldruck gespeist ist.

11. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume in einem Gehäuse angeord net sind und jeweils von zumindest einer Membran und einer Gehäusewan dung gebildet werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran ein Unterstützungselement aufweist, welches mit dem axial verlagerbaren Element in Wirkverbindung steht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Druckraum ein Kraftspeicher angeordnet ist, welcher mittels des Unterstüt zungselement auf das axial verlagerbare Element wirkt.

14. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckräume in einem Gehäuse angeordnet sind und ein Druckraum von zumindest einer Membran und ei ner Gehäusewandung gebildet wird und der andere Druckraum von einer Membran und einer mit dem Gehäuse verbindbaren Wandung gebildet wird.

15. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckräume in einem Gehäuse angeordnet sind und beide Druckräume von zumindest einer Membran und einer Gehäusewandung gebildet werden.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest einer der Druckräume einen im wesentlichen rota tionssymmetrischen Raumbereich einnimmt.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest einer der Druckräume einen ringförmigen Raumbe reich einnimmt.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der eine Druckraum einen auf das verlagerbare Element wir kenden Kraftspeicher aufnimmt.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der ringförmige Druckraum radial außerhalb eines Kraftspei chers angeordnet ist.

20. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein verlagerbarer Anschlag durch eine an ei ner verlagerbaren Welle oder Stange befestigte ersten Nase gebildet wird, wobei die erste Nase als Anschlag einer Bewegung einer zweiten Nase ei nes betätigbaren Elementes dient, das mittels eines Betätigungsaktors axial verlagerbar ist, wobei die Welle zwischen zwei Anschlägen um die Breite der einen Nase und der zweiten Nase verlagerbar ist und die Welle durch einen Aktor verdrehbar ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle mittels eines Elektromotors mit nachgeschaltetem Getriebe verdrehbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle mittels eines ansteuerbaren Magneten mit gegebenenfalls nachgeschalte tem Getriebe verdrehbar ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle mittels eines Unterdruckaktors mit gegebenenfalls nachgeschaltetem Ge triebe verdrehbar ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle mittels zumindest eines Lagers drehbar und axial verlagerbar geführt ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Anschlag durch ein Gummielement gebildet wird.

26. Vorrichtung zum automatisierten Schalten oder Wählen einer Getriebestel lung eines Getriebes, wobei das Getriebe ein Getriebebetätigungselement, wie Welle, aufweist, die Vorrichtung weiterhin ein von eine Betätigungsaktor verlagerbares erstes Element aufweist und mit dem Betätigungselement weiterhin ein verlagerbares zweites Element verbunden ist, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem verlagerbaren ersten Element und dem verlagerbaren zweiten Element ein Kraftspeicher, wie eine Wickelfeder, im Kraftfluß angeordnet ist, wobei eine Verlagerung des von dem Betätigungs aktor verlagerbaren ersten Elementes eine erhöhte Kraftbeaufschlagung des verlagerbaren zweiten Elementes bewirkt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden verlagerbaren Elemente im wesentlichen um eine gemeinsame Achse ver drehbar sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden verlagerbaren Elemente in axialer Richtung hervorstehende Bolzen aufwei sen, die von dem Kraftspeicher beaufschlagbar sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das erste verlagerbare Element von einem Antrieb, wie beispielsweise Elektromotor, verlagert, wie verdreht, wird.

30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspei cher um eine Achse gewickelt ist und die Enden des Kraftspeichers die Bol zen beaufschlagen.

31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen auf einem unterschiedlichen Radius angeordnet sind.

32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden verlagerbaren Elemente mittels eines Lagers relativ zueinander beweglich gelagert sind.

33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein verlagerbares Element Aufnahmebereiche aufweist, in welche ein Riegel oder Bolzen eingreifen kann, zur Fixierung der Position des verlagerbaren Elementes.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen zur Fixierung der Position mittels eines Aktors gesteuert in einen der Aufnahmebereicheeingreifen kann.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor ein Hubmagnet ist.