Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmotor, einem Getriebe und einem Drehmomentübertragungssystem, mit einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung des Getriebes mit einer Steuereinheit und zumindest einem von der Steuereinheit ansteuerbaren Aktor zum Schalten/Wählen einer Getriebeübersetzung, die Steuereinheit steht mit zumindest einem Sensor und gegebenenfalls mit anderen Elektronikeinheiten in Signalverbindung, der Aktor weist einen ersten Antrieb zur Betätigung eines Getriebeelementes zum Wählen einer Getriebeübersetzung und einen zweiten Antrieb zur Betätigung eines Getriebeelementes zum Schalten einer Getriebeübersetzung auf.The invention relates to a motor vehicle with a drive motor, a transmission and a torque transmission system, with a device for automated actuation of the transmission with a control unit and at least one controllable by the control unit actuator for switching / selecting a gear ratio, the control unit is connected to at least one sensor and optionally with other electronic units in signal connection, the actuator has a first drive for actuating a transmission element for selecting a transmission ratio and a second drive for actuating a transmission element for switching a transmission ratio.
Fahrzeuge mit automatisierten Schaltgetrieben sind beispielsweise mit hydraulischen Aktoren bekannt. Die hydraulische Betätigung der getriebeinternen Schaltelemente erweist sich jedoch als sehr umfangreich und kostenintensiv. Beispielsweise werden für die hydraulischen Aktoren umfangreiche Elemente, wie Druckspeicher, Ventile und so weiter benötigt.Vehicles with automated manual transmissions are known, for example, with hydraulic actuators. However, the hydraulic actuation of the internal gear shift elements proves to be very extensive and costly. For example, extensive elements such as pressure accumulators, valves and so on are required for the hydraulic actuators.
Aus der DE 197 34 023 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem automatisierten Schaltgetriebe bekannt. Hier wird mittels eines Aktors wenigstens ein Ausgangs- oder Betätigungselement des Getriebes zum Schalten und/oder Wählen betätigt. Die Elektronik berücksichtigt dabei entsprechende Signale von Sensoren. Für die Schalt- und Wählbewegungen sind entsprechende Antriebe bereitgestellt. Über die Antriebe werden entsprechende Getriebe zum Schalten bzw. Wählen der Getriebeübersetzung getätigt.From the DE 197 34 023 A1 is a motor vehicle with an automated manual transmission known. Here, by means of an actuator, at least one output or actuating element of the transmission is actuated for switching and / or selecting. The electronics takes into account corresponding signals from sensors. For the switching and Wählbewegungen corresponding drives are provided. About the drives corresponding gear for switching or selecting the gear ratio are made.
Auch aus der DE 296 22 669 U1 ist eine Stelleinrichtung bekannt, bei welcher ein Aktuator zum automatisierten Schalten oder Wählen einer Getriebeübersetzung angesteuert wird. Hierbei werden durch zwei Antriebe jeweils über Getriebe entsprechende Elemente zum Schalten bzw. Wählen des Getriebes angesteuert.Also from the DE 296 22 669 U1 An adjusting device is known in which an actuator for automated switching or selecting a gear ratio is controlled. Here are controlled by two drives respectively via gearbox corresponding elements for switching or selecting the transmission.
Auch aus der DE 33 31 223 C2 ist ein automatisiertes Getriebe bekannt, bei welcher über elektrische Betätigungseinrichtungen Wähl- bzw. Schaltbewegungen von Getriebeelementen zum Schalten der Getriebeübersetzungen betätigt werden.Also from the DE 33 31 223 C2 an automated transmission is known, in which via electric actuators dialing or switching movements of transmission elements for switching the gear ratios are operated.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einem automatisierten Schaltgetriebe zu schaffen, das einen reduzierten Teileumfang aufweist, kostengünstiger ist und zumindest in Bezug auf den Komfort, wie Schaltkomfort, eine Verbesserung erbringt Weiterhin war es die Aufgabe, ein einfaches System zu schaffen, das einfach montiert werden kann und in Bezug auf den nötigen Bauraum klein ist.The object of the invention is to provide a motor vehicle with an automated transmission, which has a reduced parts, is more cost-effective and at least in terms of comfort, such as shifting comfort, an improvement Furthermore, the task was to provide a simple system that can be easily mounted and is small in relation to the required space.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der erste Antrieb über ein erstes Getriebe ein Element des Getriebes zum Wählen der Getriebeübersetzung betätigt und der zweite Antrieb über ein zweites Getriebe ein Element des Getriebes zum Schalten der Getriebeübersetzung betätigt.This is inventively achieved in that the first drive via a first transmission actuates an element of the transmission for selecting the gear ratio and the second drive via a second transmission actuates an element of the transmission for switching the gear ratio.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann dies ebenfalls dadurch erreicht werden, daß der erste Antrieb über ein erstes Schneckengetriebe eine Welle des Getriebes zum Wählen der Getriebeübersetzung in Umfangsrichtung betätigt und der zweite Antrieb über ein zweites Schneckengetriebe eine Welle des Getriebes zum Schalten der Getriebeübersetzung in Umfangsrichtung betätigt.According to a further inventive concept, this can also be achieved in that the first drive via a first worm gear operates a shaft of the transmission for selecting the gear ratio in the circumferential direction and the second drive via a second worm gear actuates a shaft of the transmission for switching the gear ratio in the circumferential direction ,
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann dies ebenso dadurch erreicht werden, daß der erste Antrieb über ein erstes Schneckengetriebe eine Welle des Getriebes zum Wählen der Getriebeübersetzung in axialer Richtung betätigt und der zweite Antrieb über ein zweites Schneckengetriebe eine Welle des Getriebes zum Schalten der Getriebeübersetzung in Umfangsrichtung betätigt.According to a further inventive concept, this can also be achieved by the fact that the first drive via a first worm gear actuates a shaft of the transmission for selecting the gear ratio in the axial direction and the second drive via a second worm gear a shaft of the transmission for switching the gear ratio in the circumferential direction actuated.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann dies weiterhin auch dadurch erreicht werden, daß der erste Antrieb aber ein erstes Schneckengetriebe eine Welle des Getriebes zum Wählen der Getriebeübersetzung in Umfangsrichtung betätigt und der zweite Antrieb über ein zweites Schneckengetriebe eine Welle des Getriebes zum Schalten der Getriebeübersetzung in axialer Richtung betätigt.According to a further inventive idea this can also be achieved by the fact that the first drive but a first worm gear operates a shaft of the transmission to select the gear ratio in the circumferential direction and the second drive via a second worm gear shaft of the transmission for switching the transmission ratio in the axial Direction actuated.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann dies in vorteilhafter Art auch dadurch erreicht werden, daß der erste Antrieb über ein erstes Schneckengetriebe eine Welle des Getriebes zum Wählen der Getriebeübersetzung in axialer Richtung betätigt und der zweite Antrieb über ein zweites Schneckengetriebe eine Welle des Getriebes zum Schalten der Getriebeübersetzung in axialer Richtung betätigt.According to a further inventive concept, this can also be achieved in an advantageous manner in that the first drive via a first worm gear actuates a shaft of the transmission for selecting the gear ratio in the axial direction and the second drive via a second worm gear, a shaft of the transmission for switching the Gear ratio operated in the axial direction.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das erste und/oder das zweite Getriebe ein ein- oder mehrstufiges Getriebe ist.It may be advantageous if the first and / or the second transmission is a single or multi-stage transmission.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn das erste und/oder das zweite Getriebe ein Teilgetriebe aufweist, das als Schneckengetriebe ausgestaltet ist.Furthermore, it may be expedient if the first and / or the second transmission has a partial transmission, which is designed as a worm gear.
Ebenso kann es nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken vorteilhaft sein, wenn das erste und/oder das zweite Getriebe ein Teilgetriebe aufweist, das als Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Hypoidgetriebe oder ähnliches ausgestaltet ist.Likewise, it may be advantageous according to a further inventive concept, when the first and / or the second transmission has a partial transmission, which is designed as a spur gear, bevel gear, hypoid gear or the like.
Vorteilhaft ist es bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung, wenn dem ersten und/oder dem zweiten Schneckengetriebe zumindest eine weitere Getriebestufe vor oder nachgeordnet ist, um eine Betätigung des Schalt- oder Wählvorganges anzusteuern. It is advantageous in a further embodiment of the invention, if the first and / or the second worm gear at least one further gear stage is before or arranged downstream to control an actuation of the switching or selection process.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn dem ersten und/oder dem zweiten Schneckengetriebe eine weitere Getriebestufe vor oder nachgeordnet ist, um eine Betätigung des Schalt- oder Wählvorganges anzusteuern.Furthermore, it may be expedient if the first and / or the second worm gear before or after a further gear stage is to control an actuation of the switching or dialing.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn dem Schneckengetriebe ein Getriebe mit Zahnrad und einem als Hebel ausgebildeten Segmentzahnrad nachgeordnet ist, wobei das Getriebe als Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Hypoidgetriebe oder ähnliches ausgestaltet ist.It is also expedient if the worm gear, a transmission with gear and a segment gear formed as a lever is arranged downstream, wherein the transmission is designed as a spur gear, bevel gear, hypoid gear or the like.
Zweckmäßig ist es weiterhin, wenn das als Hebel ausgebildete Segmentzahnrad mit einem Getriebeelement zum Wählen oder Schalten des Getriebes über eine formschlüssige Verbindung verbunden ist. Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn das als Hebel ausgebildete Segmentzahnrad einstückig mit einem Getriebeelement zum Wählen oder Schalten des Getriebes ausgebildet ist.It is also expedient if the segment gear formed as a lever is connected to a transmission element for selecting or switching the transmission via a positive connection. It may also be advantageous if the formed as a lever segment gear is formed integrally with a transmission element for selecting or switching the transmission.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es zweckmäßig sein, wenn der Aktor ein Gehäuse aufweist, in welches die Antriebe zumindest eingreifen und in welchem zumindest im wesentlichen die Getriebe zur Umsetzung zumindest einer Aktorbewegung zur Betätigung des Schalt- oder des Wählvorganges angeordnet sind. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn der Aktor ein Gehäuse aufweist, in welchem zumindest Teile der Steuer- und/oder Leistungselektronik zur Ansteuerung des automatisierten Getriebes aufgenommen sind.According to a further inventive concept, it may be expedient if the actuator has a housing, in which the drives at least engage and in which at least substantially the transmission for implementing at least one actuator movement for actuating the switching or the selection process are arranged. It may also be expedient if the actuator has a housing in which at least parts of the control and / or power electronics are accommodated for controlling the automated transmission.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest ein Antrieb als Elektromotor, wie Gleichstrommotor, Wechselstrommotor, Wanderwellenmotor, Switched Reluctance-Motor (SR-Motor) und/oder Schrittmotor ausgebildet ist.Furthermore, it may be expedient if at least one drive as an electric motor, such as DC motor, AC motor, traveling wave motor, switched reluctance motor (SR motor) and / or stepper motor is formed.
Vorteilhaft ist es, wenn die Antriebe, wie Motoren, Antriebswellen oder Motorwellen aufweisen, die im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.It is advantageous if the drives, such as motors, drive shafts or motor shafts, which are aligned substantially parallel to each other.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Antriebe, wie Motoren, Antriebswellen oder Motorwellen aufweisen, die im wesentlichen unter einem vorgebbaren Winkel zueinander ausgerichtet sind.Furthermore, it is expedient if the drives, such as motors, drive shafts or motor shafts, which are aligned substantially at a predeterminable angle to each other.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn die Motorwellen der Antriebe Drehachsen aufweisen und die Schnecken Getriebe Schneckenzahnräder aufweisen, wobei die Drehachse der Motorwelle des ersten Antriebes mit dem Schneckenzahnrad des ersten Schneckengetriebes eine erste Ebene bildet und die Drehachse der Motorwelle des zweiten Antriebes mit dem Schneckenzahnrad des zweiten Schneckengetriebes eine zweite Ebene bildet, wobei die erste Ebene im wesentlichen gleich der zweiten Ebene ist.Likewise, it may be advantageous if the motor shafts of the drives have axes of rotation and the worm gear worm gears, wherein the axis of rotation of the motor shaft of the first drive with the worm gear of the first worm gear forms a first plane and the axis of rotation of the motor shaft of the second drive with the worm gear of second worm gear forms a second plane, wherein the first plane is substantially equal to the second plane.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es zweckmäßig sein, wenn die Motorwellen der Antriebe Drehachsen aufweisen und die Schnecken Getriebe Schneckenzahnräder aufweisen, wobei die Drehachse der Motorwelle des ersten Antriebes mit dem Schneckenzahnrad des ersten Schneckengetriebes eine erste Ebene bildet und die Drehachse der Motorwelle des zweiten Antriebes mit dem Schneckenzahnrad des zweiten Schneckengetriebes eine zweite Ebene bildet, wobei die erste Ebene im wesentlichen parallel zu der zweiten Ebene angeordnet ist.According to a further inventive concept, it may be expedient if the motor shafts of the drives have axes of rotation and the worm gear worm gears, wherein the axis of rotation of the motor shaft of the first drive with the worm gear of the first worm gear forms a first plane and the axis of rotation of the motor shaft of the second drive forms a second plane with the worm gear of the second worm gear, wherein the first plane is arranged substantially parallel to the second plane.
Vorteilhaft ist es, wenn die Motorwellen der Antriebe Drehachsen aufweisen und die Schnecken Getriebe Schneckenzahnräder aufweisen, wobei die Drehachse der Motorwelle des ersten Antriebes mit dem Schneckenzahnrad des ersten Schneckengetriebes eine erste Ebene bildet und die Drehachse der Motorwelle des zweiten Antriebes mit dem Schneckenzahnrad des zweiten Schneckengetriebes eine zweite Ebene bildet, wobei die erste Ebene im wesentlichen unter einem vorgebbaren Winkel zu der zweiten Ebene angeordnet ist.It is advantageous if the motor shafts of the drives have axes of rotation and the worm gear worm gears, wherein the axis of rotation of the motor shaft of the first drive with the worm gear of the first worm gear forms a first plane and the axis of rotation of the motor shaft of the second drive with the worm gear of the second worm gear forms a second plane, wherein the first plane is arranged substantially at a predeterminable angle to the second plane.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest ein Antrieb als Elektromagnet, wie beispielsweise als Schrittmagnet ausgebildet ist.Furthermore, it may be expedient if at least one drive is designed as an electromagnet, such as a step magnet.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es bei einem Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem von einer Steuereinheit steuerbaren Aktor mit zumindest einem Antrieb zur Betätigung eines betätigbaren Elementes, wie eines Getriebeelementes oder eines Drehmomentübertragungssystems, wobei zwischen dem Antrieb und dem betätigbaren Element zumindest zwei im wesentlichen scheibenförmige Elemente im Drehmomentfluß angeordnet sind und zwischen diesen scheibenförmigen Elementen zumindest ein Kraftspeicher unter Kraftbeaufschlagung ein Drehmoment überträgt, wobei eine Relativverdrehung der scheibenförmigen Elemente aufgrund der Kraftbeaufschlagung resultiert, vorteilhaft sein, wenn die im wesentlichen scheibenförmigen Elemente an ihren radial äußeren Randbereichen Verzahnungen als Inkrementalgeber aufweisen und zumindest ein Sensor zumindest eine Drehzahl der im wesentlichen scheibenförmigen Elemente bestimmt. Der Sensor kann dabei ein induktiver, optischer oder magnetisch sensitiver Sensor sein, der die Inkremente der Bewegung, wie Rotation detektiert und die Steuereinheit bestimmt daraus die zumindest eine Drehzahl.According to a further inventive concept, it can in a motor vehicle in particular according to one of the preceding claims, with a controllable by a control unit actuator with at least one actuator for actuating an actuatable element, such as a transmission element or a torque transmission system, wherein between the drive and the actuatable element at least two substantially disc-shaped elements are arranged in the torque flow and transmits torque between these disc-shaped elements at least one energy storage under force, wherein a relative rotation of the disc-shaped elements results due to the application of force, be advantageous if the substantially disc-shaped elements at their radially outer edge regions than teeth Incremental encoder and at least one sensor determines at least one speed of the substantially disc-shaped elements. The sensor can be an inductive, optical or magnetically sensitive sensor that measures the increments of the movement, such as rotation detected and the control unit determines the at least one speed.
Dabei kann es insbesondere zweckmäßig sein, wenn die Steuereinheit aus den Drehzahlen der im wesentlichen scheibenförmigen Elemente ein Relativverdrehung der Elemente bestimmt.It may be particularly expedient if the control unit determines a relative rotation of the elements from the rotational speeds of the substantially disc-shaped elements.
Ebenso kann es gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens bezüglich eines Kraftfahrzeugs insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem von einer Steuereinheit steuerbaren Aktor mit zumindest einem Antrieb zur Betätigung eines betätigbaren Elementes, wie eines Getriebeelementes oder eines Drehmomentübertragungssystems, wobei zwischen dem Antrieb und dem betätigbaren Element zumindest zwei im wesentlichen scheibenförmige Elemente im Drehmomentfluß angeordnet sind und zwischen diesen scheibenförmigen Elementen zumindest ein Kraftspeicher unter Kraftbeaufschlagung ein Drehmoment überträgt, wobei eine Relativverdrehung der scheibenförmigen Elemente aufgrund der Kraftbeaufschlagung resultiert, vorteilhaft sein, wenn die im wesentlichen scheibenförmigen Elemente an ihren radial äußeren Randbereichen magnetisierte Bereiche aufweisen, die über den Umfang betrachtet eine Mehrzahl von Magnetpolen aufweisen und zumindest ein Sensor mittels des von diesen Magnetpolen generierten resultierenden Magnetfeldes zumindest eine Drehzahl der im wesentlichen scheibenförmigen Elemente und/oder eine Relativverdrehung der scheibenförmigen Elemente gegeneinander detektiert.Likewise, according to a further inventive concept relating to a motor vehicle, in particular according to one of the preceding claims, with an actuator controllable by a control unit with at least one actuator for actuating an actuatable element, such as a transmission element or a torque transmission system, between the drive and the actuatable element at least two substantially disc-shaped elements are arranged in the torque flow and transmits torque between these disc-shaped elements at least one force storage under force, wherein a relative rotation of the disc-shaped elements results due to the application of force, be advantageous if the substantially disc-shaped elements magnetized at their radially outer edge regions Have areas that have viewed over the circumference a plurality of magnetic poles and at least one sensor by means of the Magn of these etpolen generated resulting magnetic field at least one rotational speed of the substantially disc-shaped elements and / or a relative rotation of the disc-shaped elements detected against each other.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Randbereiche des im wesentlichen scheibenförmigen Elemente, wie Scheiben, mit einer Magnetisierung mit alternierenden Polen versehen sind, wobei die Magnetpole der beiden Scheiben in einem Zustand ohne Relativverdrehung gleich ausgerichtet sind, so daß im wesentlichen ein Magnetfeld resultiert, das Feldlinien in/senkrecht zu der Ebene der Scheiben aufweist, wobei bei einem Zustand mit Relativverdrehung ein Magnetfeld mit Feldlinien auch senkrecht zu/in der Ebene der Scheiben resultiert.It is also advantageous if the edge regions of the substantially disc-shaped elements, such as discs, are provided with a magnetization with alternating poles, wherein the magnetic poles of the two discs are aligned in a state without relative rotation, so that substantially results in a magnetic field, the Field lines in / perpendicular to the plane of the slices, wherein in a state with relative rotation, a magnetic field with field lines also results perpendicular to / in the plane of the slices.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest ein Sensor eine Magnetfeldkomponente detektiert, wobei diese Magnetfeldkomponenten im wesentlichen verschwindet, wenn keine Relativverdrehung vorliegt und diese Magnetfeldkomponente zumindest mit beginnender Relativvrdrehung zunimmt, wobei der Sensor ein eine Relativverdrehung repräsentierendes Signal liefert.Furthermore, it may be expedient if at least one sensor detects a magnetic field component, wherein these magnetic field components substantially disappears when there is no relative rotation and this magnetic field component increases at least with incipient relative rotation, the sensor providing a signal representing a relative rotation.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn das erste im wesentlichen scheibenförmige Element an seinem radial äußeren Randbereich über den Umfang verteilt alternierend magnetisierte Magnetpole aufweist, das zweite im wesentlichen scheibenförmige Element gleich magnetisierte am Umfang beabstandete Zungen aufweist, welche die umgekehrt magnetisierten Pole der ersten Scheibe im Zustand ohne Relativverdrehung abdecken und zumindest bei beginnender Relativverdrehung zunehmend freigeben, wobei zumindest ein Sensor das resultierende Magnetfeld als Funktion der Relativverdrehung detektiert.It is also expedient if the first substantially disc-shaped element distributed on its radially outer edge region over the circumference alternately magnetized magnetic poles, the second substantially disc-shaped element has magnetized magnetized circumferentially spaced tongues which the inversely magnetized poles of the first disc in the state cover without relative rotation and increasingly release at least at the beginning of relative rotation, wherein at least one sensor detects the resulting magnetic field as a function of relative rotation.
Vorteilhaft ist es gemäß des erfinderischen Gedankens, wenn die Zungen des zweiten im wesentlichen scheibenförmigen Elementes zwischen den Magnetpolen des ersten im wesentlichen scheibenförmigen Elementes und dem Sensor angeordnet sind.It is advantageous according to the inventive idea, when the tongues of the second substantially disc-shaped element between the magnetic poles of the first substantially disc-shaped element and the sensor are arranged.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Zungen parallel zu einer Ebene der scheibenförmigen Elemente am Randbereich eines scheibenförmigen Elementes ausgebildet sind und der magnetisierte Bereich des anderen scheibenförmigen Elementes in dieser Ebene ausgerichtet ist.Likewise, it is expedient if the tongues are formed parallel to a plane of the disk-shaped elements at the edge region of a disk-shaped element and the magnetized region of the other disk-shaped element is aligned in this plane.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Zungen im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene der scheibenförmigen Elemente am Randbereich eines scheibenförmigen Elementes ausgebildet sind und der magnetisierte Bereich des anderen scheibenförmigen Elementes im wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene ausgerichtet ist und die Zungen den Randbereich des anderen scheibenförmigen Elementes in axialer Richtung zumindest teilweise umgreifen.It is also expedient if the tongues are formed substantially perpendicular to a plane of the disk-shaped elements at the edge region of a disk-shaped element and the magnetized region of the other disk-shaped element is oriented substantially perpendicular to this plane and the tongues the edge region of the other disk-shaped element in Enclose the axial direction at least partially.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn der magnetisierte Bereich des anderen scheibenförmigen Elementes, welcher im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene der scheibenförmigen Elemente ausgerichtet ist, der senkrecht zu dieser Ebene stehende Randbereich eines scheibenförmigen Elementes ist.It is likewise expedient for the magnetized region of the other disk-shaped element, which is oriented essentially perpendicular to a plane of the disk-shaped elements, to be the edge region of a disk-shaped element perpendicular to this plane.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit aus der detektierten oder bestimmten Relativverdrehung zweier Elemente mittels zumindest einer Kraftspeicherkennlinie eine Kraftbeaufschlagung der zwischen den Elementen angeordneten Kraftspeichern bestimmt und somit eine Antriebskraft oder ein Antriebsmoment bestimmt.Likewise, it is advantageous if the control unit determines from the detected or determined relative rotation of two elements by means of at least one stored-force characteristic force application of the force accumulators arranged between the elements and thus determines a drive force or a drive torque.
Die Erfindung sei anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to FIGS.
Dabei zeigt:Showing:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges, 1 a schematic representation of a motor vehicle,
2 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 2 a section of an actuator according to the invention,
2a eine Schaltkulisse eines Getriebes, 2a a shift gate of a transmission,
3 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 3 a section of an actuator according to the invention,
4 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 4 a section of an actuator according to the invention,
5a einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 5a a section of an actuator according to the invention,
5b einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 5b a section of an actuator according to the invention,
5c einen Ausschnitt eines Aktors, 5c a section of an actor,
6a ein Element mit Kraftspeichern, 6a an element with energy stores,
6b ein Element mit Kraftspeichern, 6b an element with energy stores,
7 einen Aktor und einen Teil eines Getriebes, 7 an actuator and a part of a gearbox,
8 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 8th a section of an actuator according to the invention,
9 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 9 a section of an actuator according to the invention,
10 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 10 a section of an actuator according to the invention,
11 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 11 a section of an actuator according to the invention,
12 ein Element eines Aktors, 12 an element of an actor,
13 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, 13 a section of an actuator according to the invention,
14 eine Tabelle, 14 a table,
15a eine Anordnung eines Sensors, 15a an arrangement of a sensor,
15b eine Anordnung eines Sensors, 15b an arrangement of a sensor,
16a ein Diagramm, 16a a diagram,
16b ein Diagramm, 16b a diagram,
16c ein Diagramm, 16c a diagram,
17a eine Anordnung eines Sensors, 17a an arrangement of a sensor,
17b eine Anordnung eines Sensors, 17b an arrangement of a sensor,
17c eine Anordnung eines Sensors, 17c an arrangement of a sensor,
17d eine Anordnung eines Sensors, 17d an arrangement of a sensor,
18a eine Anordnung eines Sensors, 18a an arrangement of a sensor,
18b eine Anordnung eines Sensors, 18b an arrangement of a sensor,
18c eine Anordnung eines Sensors, 18c an arrangement of a sensor,
19a ein Diagramm, 19a a diagram,
19b ein Diagramm, 19b a diagram,
20 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 20 a device according to the invention,
21 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 21 a device according to the invention,
22 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 22 a device according to the invention,
23 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 23 a device according to the invention,
24 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 24 a device according to the invention,
25 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 25 a device according to the invention,
26 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 26 a device according to the invention,
27 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 27 a device according to the invention,
28 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 28 a device according to the invention,
29 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 29 a device according to the invention,
30 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 30 a device according to the invention,
31 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 31 a device according to the invention,
32 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 32 a device according to the invention,
33 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 33 a device according to the invention,
34 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 34 a device according to the invention,
35 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 35 a device according to the invention,
36 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 36 a device according to the invention,
37 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 37 a device according to the invention,
38 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, 38 a device according to the invention,
39 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, 39 an actuating device according to the invention,
40 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, 40 an actuating device according to the invention,
41a ein Schnitt aus 39, 41a a cut out 39 .
41b eine Ansicht aus 39, 41b a view 39 .
41c ein Schnitt aus 39 und 41c a cut out 39 and
42 ein Ausschnitt einer Betätigungsvorrichtung. 42 a section of an actuator.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor 1, wie Verbrennungskraftmaschine, mit einem Drehmomentübertragungssystem 2 und einem Getriebe 3 im Antriebsstrang. Weiterhin ist ein Differential 4, sind Abtriebswellen 5 und von den Abtriebswellen angetriebene Räder 6 dargestellt. An den Rädern können nicht dargestellte Drehzahlsensoren angeordnet sein, welche die Drehzahlen der Räder detektieren. Die Drehzahlsensoren können auch zu anderen Elektronikeinheiten funktional zugehören, wie beispielsweise einem Antiblockiersystem (ABS). Aus zumindest einer Raddrehzahl kann mittels einer Steuereinheit 7 zumindest eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Getriebedrehzahl bestimmt werden. The 1 shows a schematic representation of a motor vehicle with a drive motor 1 like internal combustion engine, with a torque transmission system 2 and a gearbox 3 in the drive train. Furthermore, a differential 4 , are output shafts 5 and driven by the output shafts wheels 6 shown. On the wheels not shown speed sensors can be arranged, which detect the rotational speeds of the wheels. The speed sensors may also functionally belong to other electronic units, such as an anti-lock brake system (ABS). From at least one wheel speed can by means of a control unit 7 at least one vehicle speed and / or one transmission speed are determined.
Die Antriebseinheit 1, kann auch als Hybridantrieb mit beispielsweise einem Elektromotor, einem Schwungrad mit Freilauf und einer Verbrennungskraftmaschine ausgestaltet sein.The drive unit 1 , Can also be configured as a hybrid drive with, for example, an electric motor, a flywheel with freewheel and an internal combustion engine.
Das Drehmomentübertragungssystem 2 ist als Reibungskupplung ausgestaltet, wobei das Drehmomentübertragungssystem auch beispielsweise als Magnetpulverkupplung, lamellenkupplung oder Drehmomentwandler mit Wandlerüberbrückungskupplung oder einer anderen Kupplung ausgestaltet sein kann. Die Reibungskupplung kann auch als eine einen Verschleiß nachstellende selbsteinstellende Kupplung ausgebildet sein.The torque transmission system 2 is designed as a friction clutch, wherein the torque transmission system can also be configured, for example, as a magnetic particle clutch, lamellenkupplung or torque converter with lockup clutch or other clutch. The friction clutch may also be formed as a self-adjusting, self-adjusting clutch.
Die Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines Getriebes 3 umfaßt eine Steuereinheit 7 und einen von der Steuereinheit 7 ansteuerbaren Aktor 8. Ebenso kann die Steuereinheit 7 einen Aktor 11 ansteuern, zur automatisierten Betätigung des Drehmomentübertragungssystems 2. In der 1 ist eine Steuereinheit 7 und einen schematisch dargestellten Aktor 8 zu erkennen. Die Steuereinheit 7 kann als integrierte Steuereinheit ausgebildet sein, welche die Steuerung oder Regelung beispielsweise des Drehmomentübertragungssystems und des Getriebes durchführt. Weiterhin kann auch eine Motorelektronik in der Steuereinheit integriert sein. Ebenso kann die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems und des Getriebes, respektive der Aktoren 7, 11 zur Betätigung des Drehmomentübertragungssystems und des Getriebes von unterschiedlichen Steuereinheiten durchgeführt werden.The device for the automated operation of a transmission 3 comprises a control unit 7 and one from the control unit 7 controllable actuator 8th , Likewise, the control unit 7 an actor 11 to control, for automated operation of the torque transmission system 2 , In the 1 is a control unit 7 and a schematically illustrated actuator 8th to recognize. The control unit 7 may be formed as an integrated control unit, which performs the control or regulation of, for example, the torque transmission system and the transmission. Furthermore, an engine electronics can be integrated in the control unit. Likewise, the control of the torque transmission system and the transmission, respectively the actuators 7 . 11 for operating the torque transmission system and the transmission of different control units are performed.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die ältere Anmeldung DE 19504847 , deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehört.The present invention further relates to the prior application DE 19504847 whose contents are expressly part of the disclosure of the present application.
Ebenso ist es möglich, daß die Steuereinheiten von Drehmomentübertragungssystem, Getriebe und/oder Motorsteuerung getrennt angeordnet sind und über Daten- und/oder Signalleitungen miteinander kommunizieren.It is also possible that the control units of the torque transmission system, transmission and / or motor control are arranged separately and communicate with each other via data and / or signal lines.
Weiterhin stehen die Steuereinheiten oder Elektronikeinheiten mit Sensoren in Signalverbindung, die der Steuereinheit oder den Steuereinheiten die Betriebsparameter des aktuellen Betriebspunktes übermitteln.Furthermore, the control units or electronic units are in signal connection with sensors which transmit the operating parameters of the current operating point to the control unit or the control units.
Ebenso ist es möglich, daß die Steuereinheit alle benötigten Informationen über Datenleitungen oder einen Datenbus erhält.It is also possible that the control unit receives all the required information via data lines or a data bus.
Die Steuereinheit 7 ist mit einer Computereinheit ausgestattet um die eingehenden Signale und Systemgrößen empfangen, verarbeiten, abspeichern, abrufen und weiterleiten zu können. Weiterhin generiert die Steuereinheit Steuergrößen und/oder Signale zur Ansteuerung von Aktoren zur Betätigung, sowie zur Weiterleitung an andere Elektronikeinheiten.The control unit 7 is equipped with a computer unit to receive, process, store, retrieve and forward the incoming signals and system variables. Furthermore, the control unit generates control variables and / or signals for actuating actuators for actuation, as well as for forwarding to other electronic units.
Das Drehmomentübertragungssystem 2 ist auf ein Schwungrad 2a montiert oder mit diesem verbunden. Das Schwungrad kann als einteiliges Schwungrad oder als geteiltes Schwungrad mit Primärmasse und Sekundärmasse ausgestaltet sein, wobei zwischen den Einzelschwungmassen, wie beispielsweise zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse, eine Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung angeordnet ist. Weiterhin kann ein Anlasserzahnkranz 2b an dem Schwungrad angeordnet sein. Die Kupplung weist eine Kupplungsscheibe 2c mit Reibbelägen und eine Druckplatte 2d sowie ein Kupplungsdeckel 2e und eine Tellerfeder 2f auf. Die selbsteinstellende Kupplung weist zusätzlich noch Mittel auf, welche eine Verstellung und ein Verschleißnachstellung erlauben, wobei ein Sensor, wie Kraft- oder Wegsensor vorhanden ist, welcher eine Situation detektiert, in welcher eine Nachstellung aufgrund beispielsweise von Verschleiß notwendig ist und bei einer Detektion auch selbsttätig durchgeführt wird.The torque transmission system 2 is on a flywheel 2a mounted or connected to this. The flywheel may be configured as a one-piece flywheel or as a divided flywheel with primary mass and secondary mass, wherein between the individual masses, such as between the primary mass and the secondary mass, a Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung is arranged. Furthermore, a starter ring gear 2 B be arranged on the flywheel. The clutch has a clutch disc 2c with friction linings and a pressure plate 2d as well as a clutch cover 2e and a plate spring 2f on. The self-adjusting clutch additionally has means which allow adjustment and wear adjustment, wherein a sensor, such as force or displacement sensor is present, which detects a situation in which an adjustment due to, for example, wear is necessary and in a detection also automatically is carried out.
Das Drehmomentübertragungssystem wird mittels eines Ausrückers 9 beispielsweise mit einem Ausrücklager 10 betätigt. Die Steuereinheit 7 steuert den Aktor 11 an, welcher die Betätigung der Kupplung durchführt. Die Betätigung des Ausrückers kann elektromotorisch, elektrohydraulisch, wie beispielsweise druckmittelbetätigt, wie hydraulisch oder mittels eines anderen Betätigungsmechanismus erfolgen. Der Ausrücker 9 mit Ausrücklager 10 kann als Zentralausrücker ausgebildet sein, der koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordnet ist und mittels Beaufschlagung beispielsweise der Tellerfederzungen der Kupplung die Kupplung ein- und ausgerückt. Der Ausrücker kann aber auch als mechanischer Ausrücker ausgestaltet sein, welcher ein Ausrücklager oder ein vergleichbares Element betätigt, beaufschlagt oder bedient.The torque transmission system is by means of a releaser 9 for example, with a release bearing 10 actuated. The control unit 7 controls the actuator 11 on, which performs the actuation of the clutch. The operation of the releaser can be carried out by an electric motor, electro-hydraulically, such as pressure medium actuated, such as hydraulically or by means of another actuating mechanism. The releaser 9 with release bearing 10 can be designed as Zentralausrücker, which is arranged coaxially with the transmission input shaft and by means of, for example, the plate spring tongues of the clutch, the clutch on and disengaged. The releaser can also be configured as a mechanical release, which operates a release bearing or a comparable element, acted upon or operated.
Der Aktor 8 betätigt insbesondere mit seinem zumindest einen Ausgangs- oder Betätigungselement oder mit mehreren Ausgangs- oder Betätigungselementen das Getriebe 3 zum Schalten und oder Wählen. Die Ansteuerung der Schalt und/oder Wählbetätigung hängt von der Bauart des Getriebes ab. The actor 8th actuates the transmission in particular with its at least one output or actuating element or with a plurality of output or actuating elements 3 for switching and or dialing. The control of the shift and / or selection operation depends on the design of the transmission.
Es sind insbesondere Getriebe mit einer zentralen Schaltwelle zu betrachten, bei welchen ein Schalt- oder Wählvorgang durch eine axiale Betätigung oder eine Betätigung in Umfangsrichtung der zentralen Schaltwelle, respektive umgekehrt erfolgt. Ein Aktor betätigt beispielsweise mit einem Betätigungselement die axiale Betätigung der zentralen Schaltwelle und mit einem anderen Betätigungselement die Betätigung der Welle in Umfangsrichtung. Dabei kann die Schaltbewegung in Umfangsrichtung erfolgen und die Wählbetätigung in axialer Richtung oder umgekehrt.In particular, gearboxes with a central control shaft are to be considered, in which a switching or dialing operation takes place by an axial actuation or an actuation in the circumferential direction of the central control shaft, or vice versa. An actuator actuates, for example with an actuating element, the axial actuation of the central switching shaft and with another actuating element, the actuation of the shaft in the circumferential direction. In this case, the switching movement in the circumferential direction and the Wählbetätigung in the axial direction or vice versa.
Weiterhin sind Getriebe mit zwei Wellen zu betrachten, bei welchen jeweils eine Welle zum Schalten und einer Welle zum Wählen der Getriebeübersetzung vorhanden sind, wobei beide Wellen in Umfangsrichtung betätigt werden um einen Schaltvorgang oder einen Wählvorgang durchzuführen.Furthermore, gearboxes are to be considered with two shafts, in each of which a shaft for shifting and a shaft for selecting the gear ratio are present, wherein both shafts are actuated in the circumferential direction to perform a switching operation or a dialing operation.
Ebenso sind Getriebe mit Schaltstangen zu betrachten, bei welchen die Schaltstangen in axialer Richtung betätigt werden um mit einem Schaltvorgang eine Getriebeübersetzung zu schalten, wobei ein Wählvorgang durch die Auswahl der betätigten Schaltstange erfolgt.Likewise gearboxes are to be considered with shift rails, in which the shift rails are actuated in the axial direction to switch a transmission ratio with a gear shift, wherein a selection process is carried out by the selection of the actuated shift rod.
Die Wellen oder Schaltstangen stellen getriebeinterne Schaltelemente dar oder die Wellen betätigen solche innerhalb des Getriebes bei einer Betätigung. Der Aktor 8 betätigt direkt oder indirekt getriebeinterne Schaltelemente zum Einlegen, Herausnehmen oder Wechseln von Gangstufen oder Übersetzungsstufen, wie eine zentrale Schaltwelle, Wellen oder Schaltstangen oder andere Schaltelemente.The shafts or shift rails represent internal gear shifting elements or the shafts actuate those within the transmission upon actuation. The actor 8th operated directly or indirectly internal gear shift elements for inserting, removing or changing gears or gear ratios, such as a central shift shaft, shafts or shift rails or other switching elements.
Die Steuereinheit 7 ist über die Signalverbindung 12 mit dem Aktor 8 verbunden, so daß Steuersignale und/oder Sensorsignale oder Betriebszustandssignale ausgetauscht, weitergeleitet oder abgefragt werden können. Weiterhin stehen die Signalverbindung 13 und 14 zur Verfügung, über welche die Steuereinheit mit weiteren Sensoren oder Elektronikeinheiten zumindest zeitweise in Signalverbindung stehen. Solche anderen Elektronikeinheiten können beispielsweise die Motorelektronik, eine Antiblockiersystemelektronik oder eine Antischlupfregelungselektronik sein. Weitere Sensoren können Sensoren sein, die allgemein den Betriebszustand des Fahrzeuges charakterisieren oder detektieren, wie zum Beispiel Drehzahlsensoren des Motors oder von Rädern, Drosselklappenstellungssensoren, Gaspedalstellungssensoren oder andere Sensoren. Die Signalverbindung 15 stellt eine Verbindung zu einem Datenbus her, wie beispielsweise CAN-Bus, über welchen Systemdaten des Fahrzeuges oder anderer Elektronikeinheiten zur Verfügung gestellt werden können, da die Elektronikeinheiten in der Regel durch Computereinheiten miteinander vernetzt sind.The control unit 7 is via the signal connection 12 with the actor 8th connected, so that control signals and / or sensor signals or operating state signals can be exchanged, forwarded or queried. Furthermore, the signal connection 13 and 14 available via which the control unit are at least temporarily in signal communication with other sensors or electronic units. Such other electronic units may be, for example, the engine electronics, anti-lock braking system electronics or traction control electronics. Other sensors may be sensors that generally characterize or detect the operating condition of the vehicle, such as engine or wheel speed sensors, throttle position sensors, accelerator position sensors, or other sensors. The signal connection 15 establishes a connection to a data bus, such as CAN bus, over which system data of the vehicle or other electronic units can be made available, since the electronic units are usually networked together by computer units.
Ein automatisiertes Getriebe kann derart geschaltet werden oder einen Gangwechsel erfahren, daß dies von dem Fahrer des Fahrzeuges initiiert wird, in dem er mittels beispielsweise eines Schalters, eines Tasters oder einer anderen Getriebewahleinrichtung 40 ein Signal zum herauf- oder herunterschalten gibt. Weiterhin könnte auch ein Signal zur Wahl des nächsten einzulegenden Ganges gegeben werden. Entsprechend kann auch mittels eines elektronischen Schalthebels ein Signal zur Verfügung gestellt werden, in welchen Gang das Getriebe schalten soll.An automated transmission may be switched or undergo a gear change so that it is initiated by the driver of the vehicle by means of, for example, a switch, a button or other gear selector 40 gives a signal to switch up or down. Furthermore, a signal could be given to select the next gear to be engaged. Accordingly, a signal can be made available by means of an electronic shift lever, in which gear the transmission should switch.
In einem anderen Getriebeprogramm kann eine automatisierte Betätigung des Getriebes gewählt werden, so daß die Wahl des aktuellen Ganges in Abhängigkeit von den Betriebsparametern durchgeführt wird und gegebenenfalls ein Schaltvorgang automatisiert eingeleitet wird. Ein automatisiertes Getriebe kann aber auch mittels beispielsweise Kennwerten, Kennlinien oder Kennfeldern und auf der Basis von Sensorsignalen bei gewissen vorbestimmten Punkten einen Gangwechsel selbständig durchführen, ohne daß der Fahrer einen Gangwechsel veranlassen muß.In another transmission program, an automated actuation of the transmission can be selected, so that the choice of the current gear is performed in dependence on the operating parameters and optionally a switching process is initiated automatically. However, an automated transmission can also independently perform a gear change by means of, for example, characteristic values, characteristic curves or characteristic diagrams and on the basis of sensor signals at certain predetermined points, without the driver having to initiate a gear change.
Weiterhin kann beispielsweise eine Neutralposition N eingestellt werden, in welcher keine Antriebsverbindung zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang vorliegt. Weiterhin kann eine Parkstellung P gewählt werden, in welcher eine Parksperre realisiert wird. Diese Parkstellung kann auch automatisch gewählt werden, wenn beispielsweise der Zündschlüssel 51 aus dem Zündschloß abgezogen wird und der Betriebszustand des Fahrzeuges dies erlaubt. Beispielsweise sei ein Abziehen des Zündschlüssels bei hohen Geschwindigkeiten genannt, wobei in dieser Situation eine Parksperre nicht automatisiert eingelegt werden sollte.Furthermore, for example, a neutral position N can be set, in which there is no drive connection between the transmission input and transmission output. Furthermore, a parking position P can be selected, in which a parking lock is realized. This parking position can also be selected automatically when, for example, the ignition key 51 is deducted from the ignition and the operating condition of the vehicle allows this. For example, a withdrawal of the ignition key is called at high speeds, in which situation a parking brake should not be automatically inserted.
Die Getriebewahleinheit 40 kann somit auf einen Bereich M, wie manuelle fahrerseitige Gangwahl, einen Bereich D, wie automatische Gangwahl zum Fahrbetrieb, einen Bereich P, wie Parksperre, und/oder einen Bereich N, wie Neutralstellung, eingestellt werden. Weiterhin kann über beispielsweise Schalter oder einen Hebel ein manuelles Schalten eingeleitet werden.The transmission selection unit 40 can thus be set to a range M, such as manual driver-side gear selection, a range D, such as automatic gear selection for driving, a range P, such as parking lock, and / or a range N, such as neutral position. Furthermore, a manual switch can be initiated via, for example, a switch or a lever.
Das Fahrzeug ist vorzugsweise mit einem elektronischen Gaspedal 23 oder Lasthebel ausgestattet, wobei das Gaspedal 23 einen Sensor 24 ansteuert, mittels welchem die Motorelektronik 20 beispielsweise die Kraftstoffzufuhr, Zündzeitpunkt, Einspritzzeit oder die Drosselklappenstellung über die Signalleitung 21 des Motors 1 steuert oder regelt. Das elektronische Gaspedal 23 mit Sensor 24 ist über die Signalleitung 25 mit der Motorelektronik 20 signalverbunden. Die Motorelektronik 20 ist über die Signalleitung 22 mit der Steuereinheit 7 in Signalverbindung. Weiterhin kann auch eine Getriebesteuerelektronik 30 in Signalverbindung mit den Einheiten 7 und 20 stehen. Eine elektromotorische Drosselklappensteuerung ist hierfür zweckmäßig, wobei die Position der Drosselklappe mittels der Motorelektronik angesteuert wird. Bei solchen Systemen ist eine direkte mechanische Verbindung zum Gaspedal nicht mehr notwendig oder zweckmäßig.The vehicle is preferably with an electronic accelerator pedal 23 or load lever equipped with the accelerator pedal 23 a sensor 24 controls, by means of which the engine electronics 20 For example, the fuel supply, ignition timing, injection time or throttle position via the signal line 21 of the motor 1 controls or regulates. The electronic gas pedal 23 with sensor 24 is over the signal line 25 with the engine electronics 20 signal-connected. The engine electronics 20 is over the signal line 22 with the control unit 7 in signal connection. Furthermore, also a transmission control electronics 30 in signal communication with the units 7 and 20 stand. An electromotive throttle control is expedient for this purpose, wherein the position of the throttle valve is controlled by means of the engine electronics. In such systems, a direct mechanical connection to the accelerator pedal is no longer necessary or expedient.
Das Fahrzeug verfügt weiterhin über eine Motorstarteinrichtung 50, welche ausgehend von einem fahrerseitigen Motorstartversuch mittels beispielsweise einer Betätigung des Zündschlüssels 51 im Zündschloß eine Motorelektronik und einen Anlasser ansteuert zum Starten und/oder Anlassen des Motors.The vehicle also has an engine starting device 50 which starting from a driver-side engine start attempt by means of, for example, an actuation of the ignition key 51 in the ignition of an engine electronics and a starter drives for starting and / or starting the engine.
Die 2 zeigt einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Aktors 100, welcher von einer Steuereinheit angesteuert wird zur Betätigung eines Getriebes, wie zum Schalten oder Wählen von Getriebeübersetzungen. Der Aktor 100 betätigt ein Getriebe 3, welches zum Schalten oder Wählen der Getriebeübersetzung jeweils eine Welle aufweist.The 2 shows a section of an actuator according to the invention 100 , which is controlled by a control unit for actuating a transmission, such as for switching or selecting transmission ratios. The actor 100 actuates a gearbox 3 which in each case has a shaft for switching or selecting the gear ratio.
Die Welle 101 wird zum Schalten der Gänge betätigt, wobei die Welle 102 zum Wählen der Getriebeübersetzung angesteuert wird. Zur Betätigung der Schaltwelle 101 oder der Wählwelle 102 zum Schalten oder Wählen der Getriebeübersetzung wird die Schaltwelle oder die Wählwelle um einen vorbestimmten Winkelbetrag durch jeweils eine Antriebseinheit und beispielsweise ein nachfolgendes Getriebe verschwenkt oder gedreht.The wave 101 is operated to shift the gears, the shaft 102 is selected to select the gear ratio. For actuating the selector shaft 101 or the selector shaft 102 For switching or selecting the gear ratio, the shift shaft or the selector shaft is pivoted or rotated by a predetermined angular amount by a respective drive unit and, for example, a subsequent transmission.
Die 2a zeigt eine Schaltkulisse 190 mit Schaltgassen 191 und der Wählgasse 192, wobei der Wählvorgang ein Wählvorgang zwischen Schaltgassen 191 ist und der Schaltvorgang eine Betätigung innerhalb einer Schaltgasse 191. Das Schaltschema oder die Schaltkulisse 190 ist anhand eines typischen 5-Gang-Getriebes mit Rückwärtsgang dargestellt, wobei die Lage des Rückwärtsganges auch im Bereich der strichlierten Linie 193 angeordnet sein kann. Weiterhin können als Schaltkulisse alle typischen Schaltkulissen für 4-Gang-, 5-Gang- oder 6-Gang-Getriebe als gleichwertig angesehen werden, wobei die einzelnen Lagen der Gänge sich aus dem Aufbau der Getriebe ergibt.The 2a shows a shift gate 190 with shift gates 191 and the dialing lane 192 wherein the dialing operation is a dialing operation between shift gates 191 and the switching operation is an operation within a shift gate 191 , The wiring diagram or the shift gate 190 is represented by a typical 5-speed gearbox with reverse gear, the position of the reverse gear also in the area of the dashed line 193 can be arranged. Furthermore, as a shift gate all typical shift gates for 4-speed, 5-speed or 6-speed transmission can be considered equivalent, with the individual layers of the gears resulting from the structure of the transmission.
Der Aktor 100 der 2 betätigt zum Schalten und/oder Wählen die Schaltwelle 101 und die Wählwelle 102. Der Aktor 100 weist zwei Antriebseinheiten 103 und 104 auf, die durch eine Ansteuerung seitens der Steuereinheit 7 einen automatisierten Schaltvorgang oder Wählvorgang durchführen.The actor 100 of the 2 operated to shift and / or select the shift shaft 101 and the dial shaft 102 , The actor 100 has two drive units 103 and 104 on, by a control by the control unit 7 perform an automated shift or dial.
Die Antriebseinheiten 103, 104 sind in vorteilhafter Ausgestaltung als Elektromotoren, wie Gleichstrommotoren, Wechselstrommotoren, Wanderwellenmotoren oder ähnliches, ausgestaltet.The drive units 103 . 104 are configured in an advantageous embodiment as electric motors, such as DC motors, AC motors, traveling wave motors or the like.
Die Antriebseinheit 103, wie Elektromotor, treibt eine Motorwelle 105 an, die im Bereich 106 gelagert ist. Die Motorwelle 105 trägt eine Schnecke 107, welche ein Schneckenrad 108 kämmt. Das Schneckenrad 108 ist im Bereich der Welle 109 drehbar gelagert. Mit dem Schneckenzahnrad 108 ist ein Zahnrad 110 drehfest verbunden, wie beispielsweise einstückig ausgebildet. Das Zahnrad 110 kann ein Stirnrad, ein Kegelrad oder ein anderes Zahnrad sein. Mit der Welle 101 ist ein Hebel 111 drehfest verbunden, wie beispielsweise über eine Verzahnung aufgenommen, wobei der Hebel 111 in seinem einen Endbereich 111a eine Verzahnung 112 aufweist, die in die Verzahnung 110a des Zahnrades 110 eingreift.The drive unit 103 like electric motor, drives a motor shaft 105 in the area 106 is stored. The motor shaft 105 carries a snail 107 which is a worm wheel 108 combs. The worm wheel 108 is in the range of the wave 109 rotatably mounted. With the worm gear 108 is a gear 110 rotatably connected, such as integrally formed. The gear 110 may be a spur gear, bevel gear or other gear. With the wave 101 is a lever 111 rotatably connected, such as received via a toothing, wherein the lever 111 in its one end area 111 a gearing 112 that is in the toothing 110a of the gear 110 intervenes.
Durch die Antriebsbewegung des Elektromotors wird die Welle 105 angetrieben, wodurch über die Schnecke und das Schneckenzahnrad das Zahnrad 110 angetrieben wird, welches die Verzahnung des Hebels kämmt, wodurch der Hebel 111 verdreht wird und dadurch die Achse 101 zum Schalten betätigt wird.By the drive movement of the electric motor, the shaft 105 driven, whereby on the worm and the worm gear, the gear 110 is driven, which meshes with the teeth of the lever, whereby the lever 111 is twisted and thereby the axis 101 is operated to switch.
Entsprechendes gilt für die Betätigung der Welle 102 mittels des Elektromotors 104, wobei der Elektromotor 104 die Welle 120 antreibt, wobei mit der Welle 120 eine Schnecke 121 drehfest verbunden ist, die das Schneckenzahnrad 122 kämmt. Mit dem Schneckenzahnrad 122 ist ein Zahnrad 123 verbunden. Mit der Welle 102, wie Wählwelle, ist ein Hebel 124 verbunden, wie beispielsweise über eine Verzahnung, wobei der Hebel im vorderen Bereich 124a eine Verzahnung 125 aufweist, die mit der Verzahnung des Zahnrades 123 in Wirkverbindung ist.The same applies to the operation of the shaft 102 by means of the electric motor 104 , where the electric motor 104 the wave 120 drives, taking with the shaft 120 a snail 121 rotatably connected, which is the worm gear 122 combs. With the worm gear 122 is a gear 123 connected. With the wave 102 , like selector shaft, is a lever 124 connected, such as via a toothing, wherein the lever in the front area 124a a gearing 125 has, with the teeth of the gear 123 is in operative connection.
Durch die Rotation oder Verdrehung des Zahnrades 123 wird der Hebel 124 verschwenkt und dadurch die Welle 102 zum Wählen betätigt.By the rotation or rotation of the gear 123 becomes the lever 124 pivots and thereby the shaft 102 pressed to dial.
Die Achsen der Motorwellen 130 und 131 sind in diesem Ausführungsbeispiel parallel angeordnet, so daß die Ausrichtung der Polgehäuse 132 und 133 der Elektromotoren 103 und 104 im wesentlichen parallel angeordnet sind. Weiterhin ist es möglich, daß die Achse 130 und 131 in einem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet sind, der ungleich null ist. Vorzugsweise können die beiden Motoren in einem Winkel beispielsweise von 90° oder in einem Bereich von 30° bis 150° angeordnet sein.The axes of the motor shafts 130 and 131 are arranged in parallel in this embodiment, so that the orientation of the pole housing 132 and 133 the electric motors 103 and 104 are arranged substantially parallel. Furthermore, it is possible that the axis 130 and 131 are arranged at a predetermined angle to each other, which is not equal to zero. Preferably, the two motors can be arranged at an angle, for example, of 90 ° or in a range of 30 ° to 150 °.
Die Ebene, die durch die Achse 130 und das Schneckenrad 108 angeordnet ist, kann die gleiche Ebene sein, in der die Achse 131 und das Schneckenrad 122 angeordnet ist. Weiterhin können diese Ebenen auch parallel zueinander versetzt sein oder in einem vorgebbaren Winkel zueinander angeordnet sein. The plane passing through the axis 130 and the worm wheel 108 can be the same plane in which the axis is arranged 131 and the worm wheel 122 is arranged. Furthermore, these planes can also be offset parallel to each other or arranged at a predeterminable angle to each other.
Der Antrieb zum Wählen oder Schalten des Getriebes ist jeweils durch einen Elektromotor und ein zweistufiges Getriebe mit einer ersten Getriebestufe als Schneckengetriebe und einer zweiten Getriebestufe im wesentlichen als Stirnradstufe ausgebildet. Die Stirnradstufe wird durch ein von dem Schneckenrad angetriebenes Zahnrad sowie ein als Hebel ausgebildetes Segmentzahnrad gebildet.The drive for selecting or switching the transmission is formed in each case by an electric motor and a two-stage gearbox with a first gear stage as a worm gear and a second gear stage substantially as a spur gear. The spur gear is formed by a driven by the worm gear and a segment gear formed as a lever.
Nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken kann innerhalb des Aktors 100 zumindest ein Teil der Steuerelektronik oder Leistungselektronik aufgenommen sein. Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es zweckmäßig sein, wenn die Steuer- und Leistungselektronik in einem separaten Gehäuse angeordnet ist.According to a further advantageous idea may be within the actuator 100 be included at least part of the control electronics or power electronics. In another advantageous embodiment of the invention, it may be expedient if the control and power electronics are arranged in a separate housing.
Der Aktor 100 kann in vorteilhafter Weise auf das Getriebe 3 aufgenommen sein, wie beispielsweise angeflanscht oder angeschraubt sein.The actor 100 can be beneficial to the transmission 3 be included, such as flanged or screwed.
Das Getriebe 3 ist als konventionelles Schaltgetriebe mit Zugkraftunterbrechung ausgestaltet. Der Aktor 100 ist als add-on-Aktor ausgestaltet, der statt einer Mechanik zur manuellen Betätigung des Getriebes auf das Getriebe aufgesetzt werden kann zur automatisierten Betätigung des Getriebes.The gear 3 is designed as a conventional manual transmission with traction interruption. The actor 100 is designed as an add-on actuator, which instead of a mechanism for manual actuation of the transmission can be placed on the transmission for automated actuation of the transmission.
Der Aktor 100 weist ein Gehäuse 140 auf, an welchen die Elektromotoren 103 und 104 befestigt sind oder mit diesem verbunden sind, wobei die Motorwelle durch eine Öffnung in das Gehäuse 140 hineinragt und die Getriebe, wie Schneckengetriebe oder Stirnradgetriebe oder andere Getriebe, innerhalb des Gehäuses 140 angeordnet sind. Weiterhin ragen die Wellen 101 und 102 durch zumindest eine Öffnung in das Gehäuse hinein. Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann es zweckmäßig sein, wenn zur Betätigung einer Schalt- und einer Wahlwelle je ein Ausgangselement des Aktors in das Getriebe hineinragt, um über eine beispielsweise formschlüssige Verbindung oder reibschlüssige Verbindung getriebeinterne Schaltelemente zum Schalten oder Wählen des Getriebes zu betätigen.The actor 100 has a housing 140 on, on which the electric motors 103 and 104 are attached or connected thereto, wherein the motor shaft through an opening in the housing 140 protrudes and the gear, such as worm gear or helical gear or other gearboxes, within the housing 140 are arranged. Continue to protrude the waves 101 and 102 through at least one opening into the housing. According to a further inventive concept, it may be expedient if for actuating a switching and a selector shaft ever an output element of the actuator projects into the transmission to operate via an example positive connection or frictional connection gear internal switching elements for switching or selecting the transmission.
Die 3 zeigt einen Aktor 200 zur Betätigung, wie zum Schalten oder Wählen der Übersetzung, eines Getriebes.The 3 shows an actuator 200 for operation, such as shifting or selecting the gear ratio, of a transmission.
Das Getriebe weist in diesem Ausführungsbeispiel eine zentrale Schaltwelle 205 auf, die zum Schalten in Umfangsrichtung verdrehbar ist und zum Wählen in axialer Richtung betätigbar ist.The transmission has in this embodiment, a central shift shaft 205 which is rotatable for switching in the circumferential direction and is operable for selecting in the axial direction.
Der Antrieb 201, wie Elektromotor, weist eine Motorwelle 206 auf, die beispielsweise im Bereich der Lager 207a und 207b gelagert ist. Die Motorwelle 206 weist eine Schnecke 208 auf, die ein Schneckenzahnrad 209 kämmt. Mit dem Schneckenzahnrad 209 ist ein Zahnrad 210 drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet. Mit der zentralen Schaltwelle 205 ist ein Hebel 211 drehfest verbunden, wie beispielsweise über eine Verzahnung oder eine formschlüssige Verbindung, wobei der Hebel 211 im vorderen Bereich 211a eine Verzahnung 212 aufweist, die in die Verzahnung 210a des Zahnrades 210 eingreift. Treibt der Motor 201 für die Schnecke das Schneckenzahnrad an, so wird über das Zahnrad 210 und die Verzahnung 212 der Hebel 211 verschwenkt und somit die zentrale Schaltwelle in Umfangsrichtung betätigt.The drive 201 , like electric motor, has a motor shaft 206 on, for example, in the field of bearings 207a and 207b is stored. The motor shaft 206 has a snail 208 on which a worm gear 209 combs. With the worm gear 209 is a gear 210 rotatably connected or integrally formed. With the central shaft 205 is a lever 211 rotatably connected, such as via a toothing or a positive connection, wherein the lever 211 in the front area 211 a gearing 212 that is in the toothing 210a of the gear 210 intervenes. Drives the engine 201 for the worm, the worm gear, so on the gear 210 and the gearing 212 the lever 211 pivoted and thus actuates the central shift shaft in the circumferential direction.
Der Antriebsmotor 202, wie Elektromotor, treibt eine Motorwelle 220 an, die im Bereich 221 gelagert sein kann. Mit der Motorwelle 220 ist eine Schnecke 222 verbunden, die ein Schneckenzahnrad antreibt oder kämmt, wobei das Schneckenzahnrad bezüglich der Achse 223 angeordnet ist, jedoch in dieser Darstellung nicht erkennbar ist. Mit dem Schneckenzahnrad ist ein weiteres Zahnrad 224 drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet. Zur Betätigung der zentralen Schaltwelle in axialer Richtung ist eine Gabel 230 angeordnet, welche bezüglich der Achse 231 verschwenkbar ist. Mit der Gabel 230 ist ein Hebelarm 232 drehfest verbunden, welcher im Bereich 232a eine Verzahnung aufweist, die in die Verzahnung des Zahnrades 224 eingreift. Durch den Antrieb der Welle 220 und der Schnecke wird das Schneckenzahnrad verdreht, wodurch das Zahnrad 224 ebenfalls verdreht wird. Dadurch wird der Hebel 232 um die Achse 231 verdreht, so daß die Gabel 230, welche mit einer formschlüssigen Verbindung die zentrale Schaltwelle betätigt, eine Betätigung der zentralen Schaltwelle in axialer Richtung bewirkt.The drive motor 202 like electric motor, drives a motor shaft 220 in the area 221 can be stored. With the motor shaft 220 is a snail 222 which drives or meshes with a worm gear, wherein the worm gear with respect to the axis 223 is arranged, but not visible in this illustration. With the worm gear is another gear 224 rotatably connected or integrally formed. To operate the central shift shaft in the axial direction is a fork 230 arranged, which with respect to the axis 231 is pivotable. With the fork 230 is a lever arm 232 rotatably connected, which in the area 232a having a toothing, which in the toothing of the gear 224 intervenes. By driving the shaft 220 and the worm is twisting the worm gear, causing the gear 224 is also twisted. This will be the lever 232 around the axis 231 twisted so that the fork 230 , which actuates the central shift shaft with a positive connection, causes an actuation of the central shift shaft in the axial direction.
Die 4 zeigt eine Ansicht des Aktors 200, wobei die Antriebseinheiten 201 und 202 mit ihren Polgehäusen 203 und 204 zu erkennen sind. Die Elektromotoren sind an das Gehäuse 240 angeschraubt oder angeflanscht, wobei die Motorwellen 206 und 220 durch zumindest eine Öffnung in das Gehäuse 240 hineinragen. Die Schnecke 222 treibt das Schneckenzahnrad 223a an, welches mit dem Zahnrad 224 formschlüssig oder drehfest verbunden ist. Über das Zahnrad 224 wird der verschwenkbare Hebel 232 verdreht, woraufhin die Gabel 230 um die Achse 231 verdreht wird. Die Gabel 230 greift in den Raumbereich der zentralen Schaltwelle zwischen den im wesentlichen ringförmigen Bereichen 241 und 242 ein, wobei eine formschlüssige Verbindung gewährleistet ist. Durch die Betätigung oder Verdrehung der Gabel 230 um die Achse 231 wird die zentrale Schaltwelle 205 in axialer Richtung betätigt.The 4 shows a view of the actuator 200 , wherein the drive units 201 and 202 with their pole housings 203 and 204 can be seen. The electric motors are connected to the housing 240 bolted or flanged, with the motor shafts 206 and 220 through at least one opening in the housing 240 protrude. The snail 222 drives the worm gear 223a on, which with the gear 224 positively connected or rotationally fixed. About the gear 224 becomes the pivoting lever 232 twisted, whereupon the fork 230 around the axis 231 is twisted. The fork 230 engages in the spatial area of the central control shaft between the substantially annular areas 241 and 242 a, wherein a positive connection is ensured. By the operation or Twisting the fork 230 around the axis 231 becomes the central switching shaft 205 operated in the axial direction.
Die 5a zeigt die Antriebseinheit 201 mit Polgehäuse 203 und der Motorwelle 206, wobei die Schnecke 208 das Schneckenzahnrad 209 kämmt. Das Schneckenzahnrad ist bezüglich der Achse 260 drehbar angeordnet, wobei das Zahnrad 210, welches den Hebel 211 antreibt, mit dem Schneckenzahnrad drehfest verbunden ist. Der Zapfen 261 dient der Lagerung von dem Zahnrad 210 und/oder dem Schneckenrad 209 im Bereich des Gehäuses 240, das in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt ist.The 5a shows the drive unit 201 with pole housing 203 and the motor shaft 206 , where the snail 208 the worm gear 209 combs. The worm gear is relative to the axis 260 rotatably arranged, the gear 210 which is the lever 211 drives, is rotatably connected to the worm gear. The pin 261 is used for storage of the gear 210 and / or the worm wheel 209 in the area of the housing 240 which is not shown in this embodiment.
Die 5b zeigt die Antriebseinheit 201, wie Elektromotor, mit Polgehäuse 203. Die Motorwelle 206 weist eine Schnecke 208 auf, die ein Schneckenzahnrad 209 kämmt. Dem Schneckenzahnrad 209 ist ein im wesentlichen kreisringförmiges Element 270 drehfest verbunden, wobei dieses im wesentlichen kreisringförmige Element im wesentlichen durch die Elemente 270a und 270b aufgebaut ist. Die Elemente 270a und 270b sind beispielsweise zwei beabstandete scheibenförmige Elemente, die drehfest miteinander verbunden sind. Zwischen die kreisringförmigen, scheibenförmigen Elemente 270a und 270b ist ein im wesentlichen kreisringförmiges Element 271 angeordnet. Das Element 271 weist Fenster auf 272, in welchen Kraftspeicher 273 aufgenommen sind. Die Kraftspeicher sind mit Vorspannung in Aufnahmen der Elemente 270a und 270b aufgenommen, wobei die Kraftspeicher durch die Fenster 272 des Elementes 271 reichen. Erfolgt eine Relativverdrehung der Elemente 270a, 270b relativ zu dem Elemente 271, werden die Kraftspeicher in Umfangsrichtung beaufschlagt und es erfolgt eine Drehmomentübertragung von den scheibenförmigen Teilen 270a, 270b über die Kraftspeicher auf das scheibenförmige Element 271. Mit diesem scheibenförmigen Element 271 ist die Welle 275 drehfest verbunden und das Zahnrad 210 ist mit der Welle 275 drehfest verbunden, so daß zwischen dem Antrieb des Schneckenzahnrades 209 und dem Zahnrad 210 eine Federstufe in Wirkungsrichtung zwischengeschaltet ist. Die Kraftspeicher 273 sind unter Vorspannung in die Fenster der Elemente 270a, 270b und 271 aufgenommen, so daß eine Relativverdrehung des Elementes 271 in bezug auf die Elemente 270a, 270b erst erfolgt, wenn die Kraftbeaufschlagung des einen Elementes relativ zu dem anderen Element größer als die Vorspannung ist.The 5b shows the drive unit 201 , like electric motor, with pole housing 203 , The motor shaft 206 has a snail 208 on which a worm gear 209 combs. The worm gear 209 is a substantially annular element 270 rotatably connected, this substantially annular element substantially by the elements 270a and 270b is constructed. The Elements 270a and 270b For example, two spaced disc-shaped elements which are rotatably connected to each other. Between the circular, disk-shaped elements 270a and 270b is a substantially annular element 271 arranged. The element 271 has windows 272 in which energy store 273 are included. The energy accumulators are preloaded in recordings of the elements 270a and 270b taken, with the energy storage through the windows 272 of the element 271 pass. Is a relative rotation of the elements 270a . 270b relative to the elements 271 , The energy storage are acted upon in the circumferential direction and there is a torque transfer from the disc-shaped parts 270a . 270b on the energy storage on the disc-shaped element 271 , With this disc-shaped element 271 is the wave 275 rotatably connected and the gear 210 is with the wave 275 rotatably connected, so that between the drive of the worm gear 209 and the gear 210 a spring stage is interposed in the direction of action. The energy storage 273 are under bias in the windows of the elements 270a . 270b and 271 taken, so that a relative rotation of the element 271 in terms of the elements 270a . 270b occurs only when the application of force to one element is greater than the bias voltage relative to the other element.
Wird die Vorspannung durch die Kraftbeaufschlagung überschritten, so wirkt der Kraftspeicher als Elastizität.If the preload is exceeded by the application of force, the energy accumulator acts as elasticity.
Die 5c zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Aktors, wobei die beiden Sensoren 278 und 279 die Bewegungen der Verzahnungen 277 und 276 abtasten respektive detektieren. Die Verzahnungen 276 und 277 sind an den relativ zueinander verdrehbar angeordneten Elementen, wie scheibenförmigen Teilen 270b, 271 angebracht. Die scheibenförmigen Teile 270b und 271 weisen die Verzahnungen im radial äußeren Randbereich auf. Die Sensoren sind derart ausgebildet, daß sie die an den im wesentlichen ortsfest angeordneten Sensoren sich vorbei bewegenden Zähne der Verzahnungen berührungslos detektieren. Die Sensoren detektieren dies beispielsweise induktiv oder über eine magnetische Kenngröße als Hall-Effektsensor oder über eine andere berührungslose Art, wie beispielsweise optisch. Der Strahl eines optischen Gebers könnte durch die Verzahnungen periodisch unterbrochen oder freigegeben werden, so daß ein gepulster Strahl resultiert und ein Sensor könnte diesen gepulsten Strahl detektieren. Als optischer Sensor kann jeder Sensor angesehen werden, der mit Strahlen, insbesondere elektromagnetischen Strahlen, operiert.The 5c shows a section of an actuator according to the invention, wherein the two sensors 278 and 279 the movements of the gears 277 and 276 scan respectively detect. The gears 276 and 277 are at the rotatable relative to each other arranged elements, such as disc-shaped parts 270b . 271 appropriate. The disk-shaped parts 270b and 271 have the teeth in the radially outer edge region. The sensors are designed in such a way that they detect the teeth of the toothings which move past the essentially stationary sensors without contact. The sensors detect this, for example, inductively or via a magnetic characteristic as a Hall effect sensor or via another non-contact type, such as optically. The beam of an optical encoder could be periodically interrupted or released by the gears, so that a pulsed beam results and a sensor could detect this pulsed beam. As an optical sensor, any sensor can be considered, which operates with rays, in particular electromagnetic radiation.
Die beiden Sensoren 278 und 279 detektieren die Lage und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung der Elemente 270b, 271 getrennt und die zentrale Steuereinheit kann anhand der Sensorsignale die relative Verdrehung der beiden Teile 270b und 271 berechnen.The two sensors 278 and 279 detect the location and / or speed and / or acceleration of the elements 270b . 271 separated and the central control unit based on the sensor signals, the relative rotation of the two parts 270b and 271 to calculate.
Die 6a und 6b zeigen die kreisringförmigen Elemente 270a, 270b und 271 mit ihren im wesentlichen fensterförmigen Aufnahmen 272 und 274, sowie mit den Kraftspeichern 273. Das kreisringförmige Element 271 weist im radial äußeren Bereich 275 eine Verzahnung 276 auf, die als Inkrementalgeber zur Detektion der Drehzahl oder der Position der Scheibe 271 dient.The 6a and 6b show the circular elements 270a . 270b and 271 with their essentially window-shaped shots 272 and 274 , as well as with the energy storage 273 , The annular element 271 points in the radially outer area 275 a gearing 276 as an incremental encoder for detecting the speed or the position of the disc 271 serves.
Die Fenster 272 und die Aufnahmen 274, die beispielsweise taschenförmige Anprägungen sein können, nehmen die Kraftspeicher in linearer Anordnung auf, wobei die Scheiben 270a, 270b und 271 jeweils vier Kraftspeicher aufnehmen, die jeweils um 90° gegeneinander versetzt sind. Die Kraftspeicher können auch vorgekrümmte Kraftspeicher sein, die im wesentlichen in einer kreisförmigen Anordnung in die Öffnungen aufgenommen sind. Weiterhin können die Kraftspeicher 273 als eine Kombination oder Verschachtelung von mehreren Kraftspeichern gebildet sein, wie beispielsweise zwei ineinander verschachtelte Kraftspeicher. Die Kraftspeicher 273 sind als Schraubendruckfedern oder beispielsweise als andere elastische Elemente ausgebildet, wie beispielsweise als elastische Kunststoffelemente.The window 272 and the recordings 274 , which may be pocket-shaped embossments, for example, take the energy storage in a linear arrangement, the discs 270a . 270b and 271 each take four energy storage, each offset by 90 ° to each other. The force accumulators can also be pre-curved force accumulators, which are received in a substantially circular arrangement in the openings. Furthermore, the energy storage 273 be formed as a combination or nesting of several force stores, such as two nested energy storage. The energy storage 273 are designed as helical compression springs or for example as other elastic elements, such as elastic plastic elements.
Die 7 bis 9 zeigen in Schnittdarstellungen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Aktors 300 mit zwei Antriebseinheiten zur Betätigung eines Schalt- und/oder Wählvorganges zur Automatisierung eines Schaltgetriebes 301 ohne Lastschaltfähigkeit.The 7 to 9 show in sectional views a further embodiment of an actuator 300 with two drive units for actuating a switching and / or selection process for the automation of a gearbox 301 without load switching capability.
Das Gehäuse 302 des Aktors 300 wird an das Getriebegehäuse 303 angeflanscht oder daran befestigt, wie beispielsweise mittels Befestigungsmitteln 304, wie Schrauben, verschraubt. Der Aktor kann beispielsweise als add-on-Lösung an Stelle eines Schaltdoms der Handschaltung an einem ebenfalls für eine Handschaltung vorsehbaren Getriebe 301 angeflanscht werden. Je ein Antrieb 399 und 398, wie Elektromotor, steht für die Schalt- und für die Wählbewegung zur Verfügung und betätigt diese. Weiterhin kann ein dritter Antrieb vorgesehen sein, der die Betätigung des Drehmomentübertragungssystems ansteuert. Ein solcher Aktor kann ein elektromotorischer Aktor sein. Ebenfalls kann ein druckmittelbetätigbarer, wie hydraulischer oder pneumatischer, Aktor oder ein anderer Aktor vorgesehen sein. The housing 302 of the actor 300 gets to the gearbox 303 flanged or attached thereto, such as by means of fasteners 304 , like screws, bolted. The actuator may, for example, as an add-on solution instead of a switching dome of the manual circuit on a likewise for a manual transmission providable transmission 301 be flanged. One drive each 399 and 398 , such as electric motor, is available for switching and for the selection movement and actuates them. Furthermore, a third drive can be provided, which controls the actuation of the torque transmission system. Such an actuator may be an electromotive actuator. Likewise, a pressure medium-actuated, such as hydraulic or pneumatic, actuator or another actuator can be provided.
An dem Schaltgetriebe 301 ist der Aktor 300 mit den Antrieben, wie Elektromotoren für das Schalten und das Wählen der Getriebeübersetzung des Getriebes 302 angeflanscht.At the manual transmission 301 is the actor 300 with the drives, such as electric motors for shifting and selecting the transmission ratio of the transmission 302 flanged.
Die als Elektromotoren ausgebildeten Antriebe 399, 398 sind in der Darstellung der 7 nicht zu erkennen. Sie sind jedoch in den 8 und 9 dargestellt. Die Elektromotoren weisen jedoch Motorwellen oder Antriebswellen 305 und 306 auf, die im Schnitt zu erkennen sind. Mit der Motorwelle 305 ist eine Schnecke 307 verbunden, die ein Schneckenzahnrad 308 kämmt und antreibt. Mit dem Schneckenzahnrad 308 sind die Scheibenförmigen, im wesentlichen kreisringförmigen Elemente 309a und 309b im wesentlichen drehfest verbunden. Die Elemente 309a und 309b sind in axialer Richtung betrachtet voneinander beabstandet und drehfest miteinander verbunden. Die Drehfeste Verbindung der Teile 309a und 309b kann beispielsweise mittels Abstandsbolzen oder Nieten erfolgen. Zwischen den Teilen 309a und 309b ist ein im wesentlichen kreisringförmiges Element 310 aufgenommen. Die Elemente 309a, 309b und 310 weisen fensterförmige Aufnahmen 312 oder Anprägungen auf, die zur Aufnahme von Kraftspeichern 311 dienen. Die Kraftspeicher 311 sind vorzugsweise unter Vorspannung in den Aufnahmen angeordnet. Die Kraftspeicher 311 dienen der Kraftübertragung von den Teilen 309a, 309b zu dem kreisringförmigen Element 310, wobei die Kraft von dem Kreisringförmigen Element 310 auf die Welle 313 übertragen und weitergeleitet wird. Die Welle 313 ist mittels der Hülse 314 gegenüber dem Element 309a drehbar gelagert. Weiterhin ist die Welle 313 mittels des zumindest einen Lagers 316 im Gehäuse 302 gelagert. Die Vorspannung der Kraftspeicher dient einer Definition der Kraftbegrenzung bei einer Betätigung der Schaltbewegung. Wird beispielsweise bei Erreichen eines Anschlages die Vorspannkraft der Kraftspeicher 311 überschritten, so können vor einer weiteren Betätigung des Getriebes erst einmal die Kraftspeicher kraftbeaufschlagt werden.The trained as electric motors drives 399 . 398 are in the presentation of 7 not recognizable. However, they are in the 8th and 9 shown. However, the electric motors have motor shafts or drive shafts 305 and 306 on, which can be seen on average. With the motor shaft 305 is a snail 307 connected to a worm gear 308 combs and drives. With the worm gear 308 are the disc-shaped, substantially annular elements 309a and 309b connected substantially rotatably. The Elements 309a and 309b are viewed in the axial direction spaced from each other and rotatably connected to each other. The non-rotating connection of the parts 309a and 309b can be done for example by means of spacers or rivets. Between the parts 309a and 309b is a substantially annular element 310 added. The Elements 309a . 309b and 310 have window-shaped shots 312 or stampings, which are used to hold energy stores 311 serve. The energy storage 311 are preferably arranged under pretension in the receptacles. The energy storage 311 serve the power transmission of the parts 309a . 309b to the annular element 310 , wherein the force of the annular element 310 on the wave 313 transferred and forwarded. The wave 313 is by means of the sleeve 314 opposite the element 309a rotatably mounted. Further, the wave 313 by means of the at least one bearing 316 in the case 302 stored. The bias of the energy storage is used to define the force limit in an operation of the switching movement. For example, when reaching a stop, the biasing force of the energy storage 311 exceeded, so before a further actuation of the transmission once the energy storage can be subjected to force.
Die Welle 313 treibt das Zahnrad 315 an, die Antriebsbewegung des Aktorantriebes wird von dem Zahnrad 315 über das Zahnrad 317 auf das Zahnrad 318 und von dar auf die zentrale Schaltwelle 320 weitergeleitet. Das Zahnrad 317 ist mittels der Achse 321 und des Lagers 322, wie Gleitlager oder Wälzlager im Bereich des Gehäuses gelagert.The wave 313 drives the gear 315 on, the drive movement of the actuator drive is from the gear 315 over the gear 317 on the gear 318 and from dar to the central shift shaft 320 forwarded. The gear 317 is by means of the axis 321 and the camp 322 , such as plain bearings or bearings stored in the area of the housing.
Das Zahnrad 318 ist mittels einer Innenverzahnung auf der Außenverzahnung der zentralen Schaltwelle aufgenommen und drehfest verbunden.The gear 318 is received by an internal toothing on the outer teeth of the central shift shaft and rotatably connected.
Die Schaltbewegung zum Schalten des Getriebes wird ausgehend von dem Antrieb als Drehbewegung auf die zentrale Schaltwelle 320 übertragen. Die Bewegungstransformation vom Elektromotor zur zentralen Schaltwelle 320 erfolgt über ein Schneckengetriebe, dessen Schnecke 307 sich auf der verlängerten Motorwelle 305 befindet. Das Schneckenzahnrad 308 ist auf einer Welle 313 gelagert, wobei beide eine Relativdrehung zueinander ausführen können. Über eine seitlich am Schneckenzahnrad 308 befindliche Mitnehmerscheibe 309a und vorgespannte Kraftspeicher 311, wie Federn, wird das Antriebsmoment von dem Schneckenzahnrad 308 auf die Welle 313 übertragen. Weiterhin befindet sich auf der Welle 313 drehfest eine Verzahnung 315, welche schließlich über ein Zwischenrad 317 und ein weiteres Zahnrad 318 die zentrale Schaltwelle 320 antreibt. Das Zwischenrad 317 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Gründen der Bauraumoptimierung eingefügt. Auf dieses Zwischenrad kann gegebenenfalls auch verzichtet werden. Hintergrund ist der mit gegebenenfalls relativ große Schwenkwinkel, den die zentrale Schaltwelle vollführen kann. Durch das Zwischenrad 317 kann der Achsabstand der Zahnräder und somit der Platzbedarf reduziert werden. Ebenfalls kann das Zahnrad 318 als Segmentzahnrad ausgeführt sein, bei welchem eine Verzahnung nur auf einem nutzbaren Winkelbereich angeordnet ist.The switching movement for switching the transmission is based on the drive as a rotary motion to the central shift shaft 320 transfer. The movement transformation from the electric motor to the central switching shaft 320 via a worm gear, the worm 307 on the extended motor shaft 305 located. The worm gear 308 is on a wave 313 stored, both of which can perform a relative rotation to each other. About one side of the worm gear 308 located drive plate 309a and prestressed energy storage 311 Like springs, the drive torque is from the worm gear 308 on the wave 313 transfer. Continue to be on the shaft 313 rotatably a gearing 315 , which finally has a Zwischenrad 317 and another gear 318 the central shift shaft 320 drives. The intermediate wheel 317 is inserted in the present embodiment for reasons of space optimization. If necessary, this intermediate wheel can also be dispensed with. Background is the possibly with relatively large swivel angle, which can perform the central shift shaft. Through the intermediate wheel 317 the center distance of the gears and thus the space requirement can be reduced. Likewise, the gear can 318 be designed as a segment gear, in which a toothing is arranged only on a usable angle range.
Das Wählen der Gasse des Schaltbildes oder der Schaltkulisse erfolgt durch das auf- und ab bewegen einer Hülse 330 um die zentrale Schaltwelle 320, welche über seitliche Finger 340 und 341 eine formschlüssige Verbindung zu den nachfolgenden getriebeinternen Übertragungsgliedern oder Schaltelementen 342 und 343 herstellen können. Die Drehbewegung der Welle 306 muß auf die Hülse 330 übertragen werden, was im vorliegeden Ausführungsbeispiel ein Keilwellenprofil 331 gewährleistet, alternativ könnte aber auch z. B. eine drehmomentenabstützende Linearführung eingesetzt werden.Selecting the alley of the circuit diagram or the shift gate is done by moving up and down a sleeve 330 around the central shaft 320 which via lateral fingers 340 and 341 a positive connection to the subsequent internal gear transmission elements or switching elements 342 and 343 can produce. The rotational movement of the shaft 306 must on the sleeve 330 be transmitted, which in the present embodiment, a splined shaft profile 331 ensured, but could alternatively also z. B. a torque-supporting linear guide can be used.
Angetrieben wird die Hubbewegung der Hülse 330 durch einen Antrieb 398, wie Elektromotor, über eine auf der verlängeten Motorwelle 306 befindliche Schnecke 350. Weiterhin wird die Drehbewegung auf ein Schneckenzahnrad 351 übertragen, welches drehfest mit einer Verzahnung 352 versehen ist, über die nachfolgend ein Segmentzahnrad 353 angetrieben wird. Mit dem Segmentzahnrad 353 sind wiederum zwei Hebel 354a und 354b drehfest verbunden, an deren zwei Enden sich Rollen 355a, 355b befinden, welche in eine Nut 360 auf der Außenseite der Hülse 330 eingreifen. Somit wird die Schwenkbewegung der Hebel 354a, 354b in die Hubbewegung der Hülse 330 umgesetzt. Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann es zweckmäßig sein, wenn nur ein Hebel auf einer Seite in die Hülse 330 eingreift.The stroke movement of the sleeve is driven 330 by a drive 398 like electric motor, over one on the extended motor shaft 306 located snail 350 , Furthermore, the rotational movement is on a worm gear 351 transfer, which rotatably with a toothing 352 is provided, via the below a segment gear 353 is driven. With the segment gear 353 are again two levers 354a and 354b rotatably connected, at the two ends are rollers 355a . 355b which are in a groove 360 on the outside of the sleeve 330 intervention. Thus, the pivotal movement of the lever 354a . 354b in the stroke movement of the sleeve 330 implemented. In a further advantageous embodiment, it may be appropriate if only one lever on one side in the sleeve 330 intervenes.
Die Rollen 355a, 355b sind mittels Lager 371, Gleitlager, wie Hülsen, oder Wälzlager in den Aufnahmen der Hebel gelagert.The roles 355a . 355b are by means of bearings 371 , Plain bearings, such as sleeves, or rolling bearings stored in the shots of the lever.
Die Elektromotoren 399, 398 können mit Inkrementalsensoren ausgestattet sein. Desweiteren kann eine Strommessung des Motorstromes erfolgen. Die Signale der Strommessung des Motorstromes werden als Kenngröße des Betriebszustandes verwendet, wobei die Steuerung in Abhängigkeit beispielsweise dieses Motorstromes Steuersignale generieren kann.The electric motors 399 . 398 can be equipped with incremental sensors. Furthermore, a current measurement of the motor current can take place. The signals of the current measurement of the motor current are used as a parameter of the operating state, wherein the controller can generate control signals depending on, for example, this motor current.
Die Leistungsendstufe der Steuerelektronik kann in dem Gehäuse des oben beschriebenen Getriebeaktors integriert sein, es ist aber auch denkbar, daß die elektrische Leistung von einem Steuergerät übertragen wird. Signale und elektrische Energie kommen von außen über einen Stecker (nicht gezeigt) zum Getriebeaktor 300.The power output stage of the control electronics can be integrated in the housing of the transmission actuator described above, but it is also conceivable that the electrical power is transmitted from a control unit. Signals and electrical energy come from the outside via a plug (not shown) to the gear actuator 300 ,
Das im Aktor 300 integrierte Getriebe kann entweder direkt oder über ein in das Aktorgehäuse 302 eingesetztes Trägerteil 370 gelagert sein. Das Trägerteil kann z. B. aus Kunststoff bestehen.That in the actor 300 Integrated transmission can be either directly or via a in the actuator housing 302 inserted carrier part 370 be stored. The carrier part can z. B. made of plastic.
Die Anordnung der Antriebe ist derart gestaltet, daß die Motorwellen parallel zueinander ausgerichtet sind. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn die Achsen einen Winkel einschließen.The arrangement of the drives is designed such that the motor shafts are aligned parallel to each other. It may also be appropriate if the axes include an angle.
Die 10 bis 12 zeigen in Schnittdarstellungen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Aktors 400 mit zwei Antriebseinheiten 401 und 402 zur Betätigung eines Schalt- und/oder Wählvorganges zur Automatisierung eines Schaltgetriebes ohne Lastschaltfähigkeit.The 10 to 12 show in sectional views a further embodiment of an actuator 400 with two drive units 401 and 402 for actuating a switching and / or dialing to automate a gearbox without load switching capability.
Das Gehäuse 402 des Aktors 400 wird an das Getriebegehäuse angeflanscht oder daran befestigt, wie beispielsweise verschraubt. Der Aktor kann beispielsweise als add-on-Lösung an einem Getriebe angeflanscht werden. Je ein Antrieb 401 und 402, wie Elektromotor, steht für die Schalt- und für die Wählbewegung zur Verfügung und betätigt diese. Weiterhin kann ein dritter Antrieb vorgesehen sein, der die Betätigung des Drehmomentübertragungssystems ansteuert. Ein solcher Aktor kann ein elektromotorischer Aktor sein. Ebenfalls kann ein druckmittelbetätigbarer, wie hydraulischer oder pneumatischer, Aktor oder ein anderer Aktor vorgesehen sein.The housing 402 of the actor 400 is flanged or attached to the gear housing, such as bolted. The actuator can be flanged, for example, as an add-on solution to a transmission. One drive each 401 and 402 , such as electric motor, is available for switching and for the selection movement and actuates them. Furthermore, a third drive can be provided, which controls the actuation of the torque transmission system. Such an actuator may be an electromotive actuator. Likewise, a pressure medium-actuated, such as hydraulic or pneumatic, actuator or another actuator can be provided.
Die Elektromotoren weisen Motorwellen oder Antriebswellen 405 und 406 auf, die im Schnitt zu erkennen sind. Mit der Motorwelle 305 ist eine Schnecke 407 verbunden, die ein Schneckenzahnrad 408 kämmt und antreibt. Mit dem Schneckenzahnrad 408 sind die Scheibenförmigen, im wesentlichen kreisringförmigen Elemente 409a und 409b im wesentlichen drehfest verbunden. Die Elemente 409a und 409b sind in axialer Richtung betrachtet voneinander beabstandet und drehfest miteinander verbunden. Die Drehfeste Verbindung der Teile 409a und 409b kann beispielsweise mittels Abstandsbolzen oder Nieten erfolgen.The electric motors have motor shafts or drive shafts 405 and 406 on, which can be seen on average. With the motor shaft 305 is a snail 407 connected to a worm gear 408 combs and drives. With the worm gear 408 are the disc-shaped, substantially annular elements 409a and 409b connected substantially rotatably. The Elements 409a and 409b are viewed in the axial direction spaced from each other and rotatably connected to each other. The non-rotating connection of the parts 409a and 409b can be done for example by means of spacers or rivets.
Zwischen den Teilen 309a und 309b ist ein im wesentlichen kreisringförmiges Element 410 aufgenommen. Die Elemente 409a, 409b und 410 weisen fensterförmige Aufnahmen 412 oder Anprägungen auf, die zur Aufnahme von Kraftspeichern 411 dienen. Die Kraftspeicher 411 sind vorzugsweise unter Vorspannung in den Aufnahmen angeordnet. Die Kraftspeicher 411 dienen der Kraftübertragung der Antriebskraft oder Antriebsleistung von den Teilen 409a, 409b zu dem kreisringförmigen Element 410, wobei die Kraft von dem Kreisringförmigen Element 410 auf die Welle 413 übertragen und weitergeleitet wird. Die Welle 413 ist mittels der Hülse 414 gegenüber dem Element 409a drehbar gelagert. Weiterhin ist die Welle 413 mittels des zumindest einen Lagers 416 im Gehäuse 402 gelagert. Die Vorspannung der Kraftspeicher dient einer Definition der Kraftbegrenzung bei einer Betätigung der Schaltbewegung. Wird beispielsweise bei Erreichen eines Anschlages die Vorspannkraft der Kraftspeicher 411 überschritten, so können vor einer weiteren Betätigung des Getriebes erst einmal die Kraftspeicher kraftbeaufschlagt werden.Between the parts 309a and 309b is a substantially annular element 410 added. The Elements 409a . 409b and 410 have window-shaped shots 412 or stampings, which are used to hold energy stores 411 serve. The energy storage 411 are preferably arranged under pretension in the receptacles. The energy storage 411 Serve the power transmission of the driving force or drive power of the parts 409a . 409b to the annular element 410 , wherein the force of the annular element 410 on the wave 413 transferred and forwarded. The wave 413 is by means of the sleeve 414 opposite the element 409a rotatably mounted. Further, the wave 413 by means of the at least one bearing 416 in the case 402 stored. The bias of the energy storage is used to define the force limit in an operation of the switching movement. For example, when reaching a stop, the biasing force of the energy storage 411 exceeded, so before a further actuation of the transmission once the energy storage can be subjected to force.
Die Welle 413 treibt das Zahnrad 415 an, die Antriebsbewegung des Aktorantriebes wird von dem Zahnrad 415 auf das Segmentzahnrad 418 und von dort auf die zentrale Schaltwelle 420 weitergeleitet.The wave 413 drives the gear 415 on, the drive movement of the actuator drive is from the gear 415 on the segment gear 418 and from there to the central shift shaft 420 forwarded.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 10 bis 12 wird die Schaltbewegung als Drehbewegung der zentralen Schaltwelle 420 über ein Getriebe, das vergleichbar ist mit dem Getriebe der 7 bis 9, das zwischen Elektromotor 401 und Schaltwelle 420 übertragen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Zwischenrad 317 der 8 nicht vorhanden. Weiterhin ist eine weitere vorteilhafte Drehmomentübertragung von dem Segmentzahnrad 418 auf die zentrale Schaltwelle 420 realisiert.In the embodiment of the 10 to 12 is the switching movement as a rotational movement of the central shift shaft 420 about a gear that is comparable to the transmission of the 7 to 9 that between electric motor 401 and shift shaft 420 transfer. In this embodiment, the intermediate wheel 317 of the 8th unavailable. Furthermore, a further advantageous torque transmission of the segment gear 418 on the central shaft 420 realized.
Auf der zentralen Schaltwelle 420 sind durch einen Bolzen 421 zwei Rollen 422 und 423 gehalten und drehbar angeordnet. Die Rollen 422 und 423 können auf Laufbahnen 425a, 425b im Inneren des Segmentzahnrades 418 abrollen. Die Laufbahnen sind im wesentlichen parallel zu der Achse der zentralen Schaltwelle ausgerichtet. On the central shaft 420 are by a bolt 421 two roles 422 and 423 held and rotatably arranged. The roles 422 and 423 can on runways 425a . 425b inside the segment gear 418 roll. The raceways are aligned substantially parallel to the axis of the central shift shaft.
Dadurch ist eine für das Wählen notwendige Hubbewegung der zentralen Schaltwelle 420 gegenüber dem Getriebe- und Aktorgehäuse möglich, bei gleichzeitiger Verdrehsicherung der zentralen Schaltwelle 420 gegenüber dem Segmentzahnrad 418.As a result, a necessary for the selection stroke movement of the central shift shaft 420 opposite the gear and actuator housing possible, while preventing rotation of the central shift shaft 420 opposite the segment gear 418 ,
Die Schaltbewegung zum Schalten des Getriebes wird ausgehend von dem Antrieb 401 als Drehbewegung der Motorwelle auf die zentrale Schaltwelle 420 übertragen. Die Bewegungstransformation von der Motorwelle des Elektromotors zur zentralen Schaltwelle 420 erfolgt über ein Schneckengetriebe, dessen Schnecke 407 sich auf der verlängerten Motorwelle 405 befindet. Das Schneckenzahnrad 408 ist auf einer Welle 413 gelagert, wobei beide eine Relativdrehung zueinander ausführen können. Über eine seitlich am Schneckenzahnrad 408 befindliche Mitnehmerscheibe 409a und vorgespannte Kraftspeicher 411, wie Federn, wird das Antriebsmoment von dem Schneckenzahnrad 408 auf die Welle 413 übertragen. Weiterhin befindet sich auf der Welle 413 drehfest eine Verzahnung 415, welche mittels des Segmentzahnrades 418 die zentrale Schaltwelle 420 antreibt.The switching movement for switching the transmission is based on the drive 401 as a rotary movement of the motor shaft on the central shaft 420 transfer. The movement transformation from the motor shaft of the electric motor to the central switching shaft 420 via a worm gear, the worm 407 on the extended motor shaft 405 located. The worm gear 408 is on a wave 413 stored, both of which can perform a relative rotation to each other. About one side of the worm gear 408 located drive plate 409a and prestressed energy storage 411 Like springs, the drive torque is from the worm gear 408 on the wave 413 transfer. Continue to be on the shaft 413 rotatably a gearing 415 , which by means of the segment gear 418 the central shift shaft 420 drives.
Die Ansteuerung der Wählbewegung wird von dem Elektromotor 402 über eine auf der verlängerten Motorwelle 406 befindliche Schnecke 450 zunächst auf ein Schneckenrad 451 übertragen. In der Nabe des Schneckenrades 451 befindet sich eine mit dem Schneckenrad 451 mitrotierende Buchse 452 mit zwei schraubenförmigen Nuten 453a, 453b, in denen zwei weitere auf der zentralen Schaltwelle 420 angeordnete Relief 455a, 455b laufen. Wird nun die zentrale Schaltwelle 420 durch Stillstand des Elektromotors 401 festgehalten und dreht sich gleichzeitig der Elektromotor 402, so wird aufgrund der schraubenförmigen Nuten 453a, 453b eine Hubbewegung (die Wählbewegung) der zentralen Schaltwelle 420 erreicht.The control of the selection movement is from the electric motor 402 over one on the extended motor shaft 406 located snail 450 first on a worm wheel 451 transfer. In the hub of the worm wheel 451 is one with the worm wheel 451 co-rotating socket 452 with two helical grooves 453a . 453b in which two more on the central shaft 420 arranged relief 455a . 455b to run. Will now be the central shift shaft 420 by stoppage of the electric motor 401 arrested and simultaneously rotates the electric motor 402 , so is due to the helical grooves 453a . 453b a lifting movement (the selection movement) of the central shift shaft 420 reached.
Die Rollen 455a, 455b sind mittels des Zapfens 456 mit der zentralen Schaltwelle verbunden und drehbar gelagert. Der Zapfen 456 ist in einer Bohrung der zentralen Schaltwelle aufgenommen.The roles 455a . 455b are by means of the pin 456 connected to the central shift shaft and rotatably mounted. The pin 456 is received in a bore of the central shift shaft.
Das Element 451 ist mittels der Lager 460 gegenüber dem Gehäuse gelagert und mittels der Lager 461 und 462 gegenüber dem Element 418 gelagert.The element 451 is by means of bearings 460 stored against the housing and by means of bearings 461 and 462 opposite the element 418 stored.
Innerhalb der Antriebskette Van dem Antrieb 402 zu der zentralen Schaltwelle im Sinne der Wählbewegung kann ebenso eine Elastizität angeordnet sein, wie sie mit der Feder 411 im Kraftweg zum Schalten angeordnet ist.Inside the drive chain Van the drive 402 to the central shift shaft in the sense of Wählbewegung can also be arranged an elasticity, as with the spring 411 is arranged in the power path for switching.
Die Elektromotoren 401 und/oder 402 können mit Inkrementalsensoren ausgestattet sein. Desweiteren kann eine Strommessung des Motorstromes erfolgen. Die Signale der Strommessung des Motorstromes werden als Kenngröße des Betriebszustandes verwendet, wobei die Steuerung in Abhängigkeit beispielsweise dieses Motorstromes Steuersignale generieren kann.The electric motors 401 and or 402 can be equipped with incremental sensors. Furthermore, a current measurement of the motor current can take place. The signals of the current measurement of the motor current are used as a parameter of the operating state, wherein the controller can generate control signals depending on, for example, this motor current.
Die Leistungsendstufe der Steuerelektronik kann in dem Gehäuse des oben beschriebenen Getriebeaktors integriert sein, es ist aber auch denkbar, daß die elektrische Leistung von einem Steuergerät übertragen wird. Signale und elektrische Energie kommen von außen über einen Stecker (nicht gezeigt) zum Getriebeaktor 400.The power output stage of the control electronics can be integrated in the housing of the transmission actuator described above, but it is also conceivable that the electrical power is transmitted from a control unit. Signals and electrical energy come from the outside via a plug (not shown) to the gear actuator 400 ,
Die an den Aktor 400 geflanschten oder angeschraubten Elektromotoren können als Module mit beispielsweise Schnecke und Schneckenrad, sowie gegebenenfalls Lager für das Schneckengetriebe ausgebildet sein, die mit dem Aktorgehäuse verbunden und in den Aktor integriert werden.The to the actor 400 flanged or bolted electric motors can be designed as modules with, for example, worm and worm wheel, and optionally bearing for the worm gear, which are connected to the actuator housing and integrated into the actuator.
Die Anordnung der Antriebe ist derart gestaltet, daß die Motorwellen parallel zueinander ausgerichtet sind. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn die Achsen einen Winkel einschließen.The arrangement of the drives is designed such that the motor shafts are aligned parallel to each other. It may also be appropriate if the axes include an angle.
Das Ausführungsbeispiel der 13 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der 10 bis 12, wobei eine andere vorteilhafte Ansteuerung der Wählbewegung ausgestaltet ist.The embodiment of 13 corresponds essentially to the embodiment of the 10 to 12 , wherein another advantageous control of the selection movement is configured.
Anstelle der Buchse 452 der 12 mit den schraubenförmigen Nuten 453a, 453b ist eine Schraubenverzahnung 501 auf der zentralen Schaltwelle 520, wie eine Spindel, vorhanden, und das Schneckenrad 550 besitzt im radial inneren Bereich eine entsprechende Gegenverzahnung 502, so daß das Schneckenrad die Mutter zu der Spindel bildet.Instead of the socket 452 of the 12 with the helical grooves 453a . 453b is a helical toothing 501 on the central shaft 520 , such as a spindle, present, and the worm wheel 550 has in the radially inner region a corresponding counter-toothing 502 so that the worm wheel forms the nut to the spindle.
Die Drehmomentübertragung für das Schalten erfolgt von dem Segmentzahnrad 560 über eine drehmomentabstützende Linearführung 561 auf die zentrale Schaltwelle 520. Die drehmomentabstützende Linearführung 561 besitzt in axialer Richtung naben- und wellenseitig Laufbahnen 562a, 562b für Wälzkörper 563, die z. B. kugelförmig ausgebildet sein können. Die Wälzkörper übertragen das Drehmoment, sind aber in den Laufbahnen axial beweglich, so daß die zentrale Schaltwelle zur Ausführung der Wählbewegung axial bewegt werden kann und dabei die Wälzkörper auf der Welle und auf der Nabe abrollen.The torque transmission for the shift is made by the segment gear 560 via a torque-supporting linear guide 561 on the central shaft 520 , The torque-supporting linear guide 561 has raceways in the axial direction on the hub and shaft side 562a . 562b for rolling elements 563 that z. B. may be spherical. The rolling elements transmit the torque, but are axially movable in the raceways, so that the central shift shaft for carrying out the selection movement can be moved axially and thereby roll the rolling elements on the shaft and on the hub.
Um zu verhindern, daß die Wälzkörper bei vertikalem Einbau der drehmomentabstützenden Linearführung im kraftfreien Zustand der zentralen Schaltwelle nach unten rutschen, werden die Wälzkörper, die in einem Käfig geführt werden, gegenüber der Nabe mit vorgespannten Kraftspeichern, wie Federn 564, zentriert. Die Habenseite der drehmomentabstützenden Linearführung wird derart ausgeführt, daß in die Wälzkörper der zentrierten Lage in beiden Richtungen den vollen Hub ausführen können. Bei jeder Stellung der zentralen Schaltwelle ist in beide Richtungen der volle Hub möglich. Wenn die Schaltbetätigung in den Gangruhelagen kraftfrei wird, werden die Wälzkörper durch das Spiel in der Wälzführung in axialer Richtung beweglich. Die Federn zentrieren den Wälzkörperkäfig aufgrund ihrer Vorspannkraft in der Mitte der Nabe. In order to prevent the rolling elements slide down in vertical installation of the torque-supporting linear guide in the power-free state of the central shift shaft, the rolling elements, which are guided in a cage, with respect to the hub with prestressed force accumulators, such as springs 564 , centered. The credit side of the torque-supporting linear guide is designed such that in the rolling elements of the centered position in both directions can perform the full stroke. At every position of the central shaft, the full stroke is possible in both directions. When the shift operation in the Gangruhelagen force-free, the rolling elements are movable by the play in the rolling guide in the axial direction. The springs center the roller cage due to their biasing force in the center of the hub.
Die 14 zeigt eine Tabelle mit möglichen Anordnungsvarianten für eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines Getriebes zum Schalten und/oder Wählen und eines Drehmomentübertragungssystems, wie Kupplung, zum Kuppeln. Grundsätzlich werden in der Tabelle der 14 Vorrichtungen mit drei Aktoren, das heißt je einem Aktor zum Kuppeln (K), Schalten (S) und Wählen (W), mit zwei Aktoren, das heißt zum kombinierten Kuppeln und Schalten (K + S) und zum Wählen (W), mit zwei Aktoren, das heißt zum kombinierten Kuppeln und Wählen (K + W) und zum Schalten (S) und mit einem Aktor zum kombinierten Kuppeln und Schalten und Wählen (K + S + W) unterschieden.The 14 shows a table with possible arrangement variants for a device for automated operation of a transmission for shifting and / or selecting and a torque transmission system, such as clutch, for coupling. Basically, in the table of 14 Devices with three actuators, that is each one actuator for coupling (K), switching (S) and select (W), with two actuators, that is, for combined coupling and switching (K + S) and for dialing (W), with two actuators, that is for combined coupling and selecting (K + W) and switching (S) and with an actuator for combined coupling and switching and selecting (K + S + W).
Weiterhin kann das Steuergerät mit einem Aktor der Vorrichtung kombiniert sein oder in einem separaten Gehäuse innerhalb des Fahrzeuges angeordnet sein. Eine Anordnung der Aktoren oder eines separaten Steuergerätes kann an der Karosserie des Fahrzeuges und/oder an dem Getriebe direkt vorgenommen werden.Furthermore, the control unit can be combined with an actuator of the device or arranged in a separate housing within the vehicle. An arrangement of the actuators or a separate control unit can be made directly to the body of the vehicle and / or to the transmission.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Anmeldung DE 196 27 980 , deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehört Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Anmeldung DE 195 33 640 , deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehört.The present invention further relates to the application DE 196 27 980 , the content of which belongs expressly to the disclosure content of the present application. The present invention furthermore relates to the application DE 195 33 640 whose contents are expressly part of the disclosure of the present application.
Die Konstruktion entsprechend der vorhergehenden Figuren und die Detektion einer Relativverdrehung und/oder der jeweiligen Drehungen von zwei scheibenförmigen Elementen oder Teilen wird in 5c erläutert. Die im wesentlichen scheibenförmigen Elemente sind relativ zueinander verdrehbar angeordnet, wobei die Relativverdrehung der beiden Elemente 270b, 271 entgegen der Wirkung von zumindest einem Kraftspeicher erfolgt. Der zumindest eine Kraftspeicher kann beispielsweise als Schraubendruckfeder, Spiralfeder, Schlingfeder oder als elastisches Kunststoffelement ausgebildet sein. Der zumindest eine Kraftspeicher kann weiterhin als nicht vorgespannter oder als vorgespannter Kraftspeicher ausgebildet oder angeordnet sein. Ebenso kann eine Anordnung von vorgespannten und nicht vorgespannten Kraftspeichern vorteilhaft sein, um beispielsweise eine mehrstufige Kraftcharakteristik zu erreichen. Die Detektion der jeweiligen Positionen und/oder Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen der einzelnen scheibenförmigen Elemente wird mittels zweier Sensoren 278, 279 für jeweils ein scheibenförmigen Element durchgeführt, wobei die Steuereinheit die Relativverdrehung der beiden Elemente gegeneinander und somit auch die Komprimierung des zumindest einen im Kraftfluß von der einen Scheibe zu der anderen Scheibe angeordneten Kraftspeichers bestimmt. Dadurch kann das anstehende Antriebsmoment berechnet werden, da das Drehmoment zur Beaufschlagung der Kraftspeicher dem Antriebsmoment zumindest diesem gleich ist oder proportional ist oder zumindest dieses repräsentiert.The construction according to the preceding figures and the detection of a relative rotation and / or the respective rotations of two disc-shaped elements or parts is in 5c explained. The substantially disc-shaped elements are arranged rotatable relative to each other, wherein the relative rotation of the two elements 270b . 271 takes place against the action of at least one energy storage. The at least one energy accumulator may be formed, for example, as a helical compression spring, coil spring, wrap spring or as an elastic plastic element. The at least one energy storage device can furthermore be designed or arranged as a non-prestressed or preloaded energy store. Likewise, an arrangement of prestressed and non-prestressed force accumulators may be advantageous, for example, to achieve a multistage force characteristic. The detection of the respective positions and / or speeds and / or accelerations of the individual disc-shaped elements is effected by means of two sensors 278 . 279 each performed for a disc-shaped element, wherein the control unit determines the relative rotation of the two elements against each other and thus also the compression of the at least one arranged in the flow of force from one disc to the other disc force accumulator. As a result, the pending drive torque can be calculated since the torque for applying force to the energy store is at least equal to the drive torque or is proportional or at least represents it.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann in vorteilhafter Weise ein einziger Sensor verwendet werden, der eine relative Verdrehung der beiden Elemente 270b und 271 aus der 5c detektiert, wobei die beiden Elemente neben der Relativverdrehung weiterhin eine Rotation mit einer gemeinsamen Drehzahl durchführen. Dieser eine Sensor detektiert die relative Verdrehung der beiden drehbaren Elemente aufgrund von magnetischen Eigenschaften oder anderen Eigenschaften, die vorzugsweise berührungslos detektiert werden können.In a further embodiment, advantageously, a single sensor can be used which permits a relative rotation of the two elements 270b and 271 from the 5c detected, wherein the two elements in addition to the relative rotation continue to perform a rotation with a common speed. This one sensor detects the relative rotation of the two rotatable elements due to magnetic properties or other properties, which may preferably be detected without contact.
Bei einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung nach den 15a und 15b weisen die beiden im wesentlichen scheibenförmigen Elemente 601 und 602 an ihren Randbereichen jeweils einen magnetisierten oder einen magnetisierbaren Randbereich auf. Die Scheibe 601 ist antriebsseitig angeordnet und die Scheibe 602 ist abtriebsseitig angeordnet, wobei zwischend er Scheibe 601 und der Scheibe 602 zumindest ein entgegen einer Kraftwirkung komprimierbarer Kraftspeicher angeordnet ist. Bei einer Drehmomentübertragung von einer Scheibe auf die andere Scheibe wird der zumindest eine Kraftspeicher komprimiert oder kraftbeaufschlagt.In a preferred embodiment of the invention according to the 15a and 15b the two have substantially disc-shaped elements 601 and 602 at their edge regions in each case a magnetized or a magnetizable edge region. The disc 601 is arranged on the drive side and the disc 602 is arranged on the output side, wherein between the disc 601 and the disc 602 at least one counter to a force compressible energy storage is arranged. In a torque transmission from one disc to the other disc, the at least one energy storage is compressed or subjected to force.
Die Randbereiche der Scheiben 601 und 602 sind derart magnetisiert, daß sich über den Umfang betrachtet die Nord- und Südpole abwechseln und wiederholen. Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn an den Randbereichen der scheibenförmigen Elemente Ringmagnete angeordnet oder angebracht sind. Diese Ringmagnete können aus Magnetwerkstoff, wie beispielsweise Plastomagnetwerkstoff bestehen. Als Magnetwerkstoffe können Ferrit- oder Selten-Erd-Cobalt, wie Samarium-Cobalt, Verbindungen sein. Bei Plastomagnetwerkstoffen sind die Magnetwerkstoffe beispielsweise in einer Kunststoffmatrix eingebettet. Weiterhin können die Plastomagnetwerkstoffe auch aus Kunststoffmaterial bestehen, die magnetische Ionen innerhalb der Molekülketten aufgenommen oder angeordnet haben.The edge areas of the discs 601 and 602 are magnetized so that viewed over the circumference, the north and south poles alternate and repeat. It may also be advantageous if ring magnets are arranged or mounted on the edge regions of the disk-shaped elements. These ring magnets may consist of magnetic material, such as Plastomagnetwerkstoff. As magnetic materials, ferrite or rare earth cobalt, such as samarium cobalt, may be compounds. at Plastomagnet materials, the magnetic materials, for example, embedded in a plastic matrix. Furthermore, the Plastomagnetwerkstoffe may also consist of plastic material, which have received or arranged magnetic ions within the molecular chains.
Die Ringmagnete haben vorzugsweise eine Vielzahl von über den Umfang verteilt angeordnete Magnetpole, wie magnetische Nordpole (N) und magnetische Südpole (S). Die Anzahl der am Umfang verteilten Magnetpole kann dabei durch die gewünschte Auflösung bestimmt werden. Vorzugsweise sind mindestens 4 Magnetpole über den Umfang verteilt Zweckmäßig ist es, wenn im wesentlichen mindestens 8 Pole, gegebenenfalls 16 oder 32 Pole über den Umfang verteilt angeordnet sind. Die Pole weisen dabei vorzugsweise ein gleiche Teilung entlang des Umfanges betrachtet auf.The ring magnets preferably have a plurality of magnetic poles distributed over the circumference, such as magnetic north poles (N) and magnetic south poles (S). The number of magnetic poles distributed around the circumference can be determined by the desired resolution. Preferably, at least 4 magnetic poles are distributed over the circumference. It is expedient if essentially at least 8 poles, optionally 16 or 32 poles, are distributed over the circumference. The poles preferably have an equal pitch along the circumference.
Die beiden scheibenförmigen Elemente 601 und 602 sind im nicht kraftbeaufschlagten Zustand derart angeordnet, daß jeweils die magnetisierten Bereiche 603a, 603b, die einen Nordpol (N) aufweisen und jeweils die magnetisierten Bereiche 604a, 604b, die einen Südpol (S) aufweisen untereinander liegen. Durch diese Anordnung bildet sich das Magnetfeld im wesentlichen derart aus, daß nur Magnetfeldlinien 606 die in einer Ebene der Scheiben 601,602 liegen auftreten.The two disk-shaped elements 601 and 602 are arranged in the non-force-loaded state such that in each case the magnetized areas 603a . 603b having a north pole (N) and each of the magnetized areas 604a . 604b , which have a south pole (S) with each other. By virtue of this arrangement, the magnetic field essentially forms such that only magnetic field lines 606 in a plane of slices 601 . 602 lie down.
Ein magnetfeldsensitiver Sensor 605, wie beispielsweise Hall-Sensor oder unipolarer Hall-Sensor, ist dem radial äußeren Rand der Scheiben 601, 602 gegenüber liegend angeordnet und derart ausgerichtet, daß er nur auf ein Magnetfeld mit senkrecht zu der Scheibenebene verlaufenden Feldlinien 607 anspricht und dieses Magnetfeld anhand einer Hall-Spannung detektiert.A magnetic field sensitive sensor 605 , such as Hall sensor or unipolar Hall sensor, is the radially outer edge of the discs 601 . 602 arranged opposite and aligned so that it only on a magnetic field with perpendicular to the disk plane extending field lines 607 responds and detects this magnetic field by means of a Hall voltage.
Liegen die jeweils gleich magnetisierten Pole N und S der beiden Scheiben im wesentlichen direkt übereinander, so verlaufen die Feldlinien des Magnetfeldes der Magnete oder Magnetpole im wesentlichen in der Ebene der Scheiben und der Sensor 605 detektiert im wesentlichen keine Magnetfeld mit Feldlinien in senkrechter Richtung. Sind die beiden Scheiben 601 und 602 gegeneinander verdreht, da ein Drehmoment entgegen der Kraftwirkung der zwischen den Scheiben angeordneten Kraftspeichern von der einen Scheibe 601 auf die andere Scheibe 602 übertragen wird, verschieben sich die relativen Lagen der gleich magnetisierten Bereiche oder Magnetpole und es resultiert ein Magnetfeld mit senkrecht zu der Scheibenebene verlaufenden Feldlinien. Der Sensor 605 detektiert diese senkrechte Komponente des Magnetfeldes. Durch den Anteil oder die Größe der senkrechten Komponente des Magnetfeldes kann aufgrund der Größe des Sensorsignales die relative Verdrehung der beiden Scheiben 601 und 602 gegeneinander und somit das übertragene Drehmoment bestimmt werden.If the respectively identically magnetized poles N and S of the two disks lie substantially directly above one another, the field lines of the magnetic field of the magnets or magnetic poles extend essentially in the plane of the disks and the sensor 605 detects essentially no magnetic field with field lines in the vertical direction. Are the two discs 601 and 602 rotated against each other, as a torque against the force of the arranged between the discs force accumulators of the one disc 601 to the other disc 602 is transferred, move the relative positions of the same magnetized areas or magnetic poles and it results in a magnetic field with perpendicular to the disk plane extending field lines. The sensor 605 detects this vertical component of the magnetic field. Due to the size or the size of the vertical component of the magnetic field, the relative rotation of the two disks can be due to the size of the sensor signal 601 and 602 against each other and thus the transmitted torque can be determined.
Wenn die Relativerdrehung größer wird und gleich große gleich magnetisierte Magnetpole wieder übereinander zu liegen kommen, wird die senkrechte Komponente des Magnetfeldes wieder kleiner und verschwindet gegebenenfalls. Die Steuereinheit bestimmt ein Drehzahlsignal des Aktors oder der Scheiben, und berücksichtigt dies bei der Bestimmung der Relativverdrehung. Wenn die Relativverdrehung zunimmt, vergrößert sich die elastische Verformung des Kraftspeichers zwischen den Scheiben 601, 602 und somit erhöht sich die zwischen den Bauteilen wirkende Kraft. Der Aktor, wie Elektromotor zum Antrieb, wird stärker belastet und somit fällt die Drehzahl ab. An dem Verlauf der Aktordrehzahl kann die Steuereinheit feststellen ob die Relativverdrehung zugenommen hat oder sich verringert hat.When the relative rotation becomes greater and the magnetization poles of equal size become superimposed again, the vertical component of the magnetic field again becomes smaller and eventually disappears. The control unit determines a speed signal of the actuator or the discs, and takes this into account in the determination of the relative rotation. As the relative rotation increases, the elastic deformation of the energy storage increases between the disks 601 . 602 and thus increases the force acting between the components. The actuator, such as electric motor to the drive, is more heavily loaded and thus drops the speed. On the course of the actuator speed, the control unit can determine whether the relative rotation has increased or decreased.
Ebenso kann eine ungleichmäßige Teilung der Pole über den Umfang der Scheiben betrachtet ausgebildet sein, so daß nach einer Verdrehung wieder gleich magnetisierte aber ungleich große Pole übereinander zu liegen kommen. In dieser Situation wird das Sensorsignal nicht null werden, da im wesentlichen ständig ein Magnetfeld mit senkrechten Feldlinien vorhanden ist. Die senkrechte Komponente des Magnetfeldes ist somit in ihrer Amplitude moduliert, wobei der Absolutwert des Sensorsignales nur auf null absinkt, wenn zwischen den Scheiben keine Relativverdrehung vorherrscht.Likewise, an uneven pitch of the poles can be formed over the circumference of the discs considered, so that after a rotation again equal magnetized but unequal large poles come to lie one above the other. In this situation, the sensor signal will not become zero because there is substantially constant magnetic field with vertical field lines. The vertical component of the magnetic field is thus modulated in its amplitude, wherein the absolute value of the sensor signal drops to zero only if no relative rotation prevails between the discs.
Der Hall-Sensor 605 kann als analoger oder digital unipolarer Hall-Sensor ausgebildet sein. Bei dem dual unipolaren Sensor kann durch eine XOR-Verknüpfung der beiden Signale eine gewünschte Sensorcharakteristik der Ausgangssignale erreicht werden.The Hall sensor 605 can be designed as an analog or digital unipolar Hall sensor. In the case of the dual unipolar sensor, a desired sensor characteristic of the output signals can be achieved by XORing the two signals.
Die 16a zeigt ein Diagramm 700 zur Erklärung oder Darstellung der Funktionsweise oder der Anwendung eines unipolaren Hall-Sensors 605. Die Magnetfeldstärke 701, die am Ort des Sensors vorherrscht ist als Funktion des Weges s dargestellt. Weiterhin ist ein Sensorsignal 702 und sind Signalschwellenwerte 703 und 704 dargestellt. Ist die Magnetfeldstärke 701 kleiner als der Schwellenwert 704, ist das von dem Sensor 605 gelieferte Signal gleich dem Wert 705. Erreicht die Magnetfeldstärke 701 den Schwellenwert 703, so wird das Sensorsignal auf den Wert 706 verändert. Dieser Wert 703 bleibt so lange erhalten, bis die Magnetfeldstärke 701 unter den Wert 703 absinkt. Zu diesem Weg s wird das Sensorsignal wieder auf den Wert 704 gesetzt.The 16a shows a diagram 700 to explain or explain the operation or application of a unipolar Hall sensor 605 , The magnetic field strength 701 , which prevails at the location of the sensor is shown as a function of the path s. Furthermore, a sensor signal 702 and are signal thresholds 703 and 704 shown. Is the magnetic field strength 701 less than the threshold 704 , that's from the sensor 605 delivered signal equal to the value 705 , Achieve the magnetic field strength 701 the threshold 703 , the sensor signal is set to the value 706 changed. This value 703 remains until the magnetic field strength 701 below the value 703 decreases. For this path s, the sensor signal is restored to the value 704 set.
Die 16b zeigt den Verlauf der magnetischen Flußdichte 711 als Funktion des Weges s. Der Weg s ist die Größe der Verschiebung der beiden Elemente 601 und 602. Die magnetische Flußdichte 711 variiert im wesentlichen analog und linear. Das Sensorsignal 712 eines analogen Sensors 605 ist im unteren Teil der 16b als Funktion der Flußdichte dargestellt, wobei die Flußdichte proportional zum Weg s ist. Das Sensorsignal 712 ist im wesentlichen linear und verändert sich im wesentlichen kontinuierlich zu der Wegveränderung im oberen Teil der 16b.The 16b shows the course of the magnetic flux density 711 as a function of the way s. The path s is the size of the displacement of the two elements 601 and 602 , The magnetic flux density 711 varies essentially analog and linear. The sensor signal 712 an analogue sensor 605 is in the lower part of the 16b represented as a function of the flux density, wherein the flux density is proportional to the path s. The sensor signal 712 is substantially linear and changes substantially continuously to the path change in the upper part of the 16b ,
Die 16c zeigt ein Diagramm 720 zur Erklärung oder Darstellung der Funktionsweise oder der Anwendung eines dual unipolaren Hall-Sensors, wie er beispielsweise bei 605 eingesetzt werden kann. Die Magnetfeldstärke 721, die am Ort des Sensors vorherrscht ist als Funktion des Weges s dargestellt. Der Weg s ist im wesentlichen die Größe der Verschiebung der beiden Elemente 601 und 602. Weiterhin ist jeweils ein Sensorsignal 722 und 723 und sind Signalschwellenwerte 724,725 und 726,727 dargestellt. Ist die Magnetfeldstärke 721 kleiner als der Schwellenwert 725, ist das von dem Sensor gelieferte Signal 722 gleich einem Maximalwert. Erreicht die Magnetfeldstärke 721 den Schwellenwert 725, so wird das Sensorsignal auf einen Minimalwert verändert. Dieser Wert bleibt so lange erhalten, bis die Magnetfeldstärke 721 unter den Wert 724 absinkt. Zu diesem Weg s wird das Sensorsignal wieder auf den Maximalwert gesetzt.The 16c shows a diagram 720 to explain or explain the operation or the application of a dual unipolar Hall sensor, such as in 605 can be used. The magnetic field strength 721 , which prevails at the location of the sensor is shown as a function of the path s. The path s is essentially the size of the displacement of the two elements 601 and 602 , Furthermore, in each case a sensor signal 722 and 723 and are signal thresholds 724 . 725 and 726 . 727 shown. Is the magnetic field strength 721 less than the threshold 725 , is the signal supplied by the sensor 722 equal to a maximum value. Achieve the magnetic field strength 721 the threshold 725 , the sensor signal is changed to a minimum value. This value is maintained until the magnetic field strength 721 below the value 724 decreases. For this path s, the sensor signal is reset to the maximum value.
Ist die Magnetfeldstärke 721 größer als der Schwellenwert 727, ist das von dem Sensor gelieferte Signal 723 gleich einem Maximalwert. Erreicht die Magnetfeldstärke 721 den Schwellenwert 727, so wird das Sensorsignal auf einen Minimalwert verändert. Dieser Wert bleibt so lange erhalten, bis die Magnetfeldstärke 721 wieder unter den Wert 726 absinkt. Zu diesem Weg s wird das Sensorsignal wieder auf den Maximalwert gesetzt.Is the magnetic field strength 721 greater than the threshold 727 , is the signal supplied by the sensor 723 equal to a maximum value. Achieve the magnetic field strength 721 the threshold 727 , the sensor signal is changed to a minimum value. This value is maintained until the magnetic field strength 721 again below the value 726 decreases. For this path s, the sensor signal is reset to the maximum value.
Das resultierende Sensorsignal 728 kann mittels einer XOR-Verknüpfung aus den Signalen 722 und 723 ermittelt werden.The resulting sensor signal 728 can by means of an XOR link from the signals 722 and 723 be determined.
Die 17a und 17b zeigen Ausführungsbeispiele, bei welchen jeweils eine antriebsfeste Scheibe 750, 770 und eine abtriebsfeste Scheibe 751,771 angeordnet sind. In der 17a weist die eine Scheibe 750 in axialer Richtung hervorstehende Vorsprünge, wie Zungen, 754 auf, die über die andere Scheibe 751 zumindest im radial äußeren Bereich überragen und diesen umgreifen. Die Randbereiche 752 und 753 der beiden Scheiben sind aus magnetisierbarem Magnetwerkstoff, wie aus einem ferromagnetischen Material hergestellt. Die Magnetisierung der Randbereiche 752 und 753 sind derart, daß sich Bereiche über den Umfang der Scheiben verteilt wiederholen, die einen magnetischen Nordpol (N) oder einen magnetischen Südpol (S) aufweisen. Die Vorsprünge sind dabei entweder als N oder S magnetisiert. Im einer unbelasteten Stellung der beiden Scheibe decken die Vorsprünge, wie Zungen, 754 mit N oder S magnetisiert die N- oder S-Pole der Scheibe 751 ab. Somit sind von außen betrachtet nur die S- oder N-Pole der beiden Scheiben als einheitlicher wirkender Magnetpol zu erkennen.The 17a and 17b show exemplary embodiments in which in each case a drive-fixed disc 750 . 770 and an output-resistant disc 751 . 771 are arranged. In the 17a has the one disc 750 protrusions projecting in the axial direction, such as tongues, 754 on that over the other disc 751 extend beyond at least in the radially outer region and embrace this. The border areas 752 and 753 the two discs are made of magnetizable magnetic material, as made of a ferromagnetic material. The magnetization of the border areas 752 and 753 are such that areas are repeated distributed over the circumference of the discs, which have a magnetic north pole (N) or a magnetic south pole (S). The projections are magnetized either as N or S. In an unloaded position of the two disc cover the projections, such as tongues, 754 with N or S magnetizes the N- or S-poles of the disc 751 from. Thus, viewed from the outside, only the S or N poles of the two disks can be seen as a uniformly acting magnetic pole.
Der Sensor 755 ist an den Randbereichen der Scheiben diesen gegenüberliegend angeordnet. Der Sensor ist weiterhin derart angeordnet, daß im abgedeckten, unbelasteten Zustand der Sensor kein Signal liefert, da er zwischen der nach außen hin einheitlichen Magnetisierung und gegebenenfalls einem zusätzlichen Magneten 756 angeordnet ist, wobei das Magnetfeld derart ausgerichtet ist, daß es am Ort des Sensors relativ gering ist. Der Magnet 756 ist zur optionalen Verstärkung des am Ort des Sensors vorliegenden Feldstärke vorgesehen.The sensor 755 is at the edge regions of the discs arranged opposite this. The sensor is further arranged such that in the covered, unloaded state, the sensor provides no signal, since it is between the outwardly uniform magnetization and possibly an additional magnet 756 is arranged, wherein the magnetic field is oriented such that it is relatively small at the location of the sensor. The magnet 756 is provided for optional amplification of the field strength of the sensor.
Decken die Vorsprünge 754 die N-Pole wie mittels Blenden ab, liefert der Sensor 755 kein Signal. Unter einer relativen Verdrehung der beiden Scheiben 750 und 751 werden die N-Pole zumindest teilweise gegenüber den S-Polen freigelegt und es bilden sich Feldlinien aus, die den Ort des Sensors kreuzen und der Sensor liefert ein nichtverschwindendes Sensorsignal, das eine Relativverdrehung der Scheiben repräsentiert.Cover the tabs 754 the N-poles as by means of shutters, the sensor provides 755 no signal. Under a relative rotation of the two discs 750 and 751 For example, the N poles are at least partially exposed to the S poles and field lines are formed which cross the location of the sensor and the sensor provides a non-zero sensor signal representing a relative rotation of the disks.
Entsprechendes gilt für das in den 17b bis 17d dargestellte Ausführungsbeispiel. Die Scheiben 770 und 771 sind gegen die Kraftwirkung der Kraftspeicher 780 relativ zueinander verdrehbar. In den 17b bis 17d weist die eine Scheibe 770 in radialer Richtung hervorstehende Vorsprünge 774 auf, die über die andere Scheibe 771 zumindest im radial äußeren Bereich überragen. Die Randbereiche 772 und 773 der beiden Scheiben sind aus magnetisierbarem Magnetwerkstoff, wie aus einem ferromagnetischen Material hergestellt. Die Magnetisierung der Randbereiche 772 und 773 sind derart, daß sich Bereiche über den Umfang der Scheiben wiederholen, die einen magnetischen Nordpol (N) und einen magnetischen Südpol (S) aufweisen. Die Vorsprünge 774 sind dabei entweder als N oder S magnetisiert. im einer unbelasteten Stellung der beiden Scheibe decken die Vorsprünge 774 mit N oder S magnetisiert die N- oder S-Pole der Scheibe 771 ab. Somit sind von außen betrachtet nur die S- oder N-Pole der beiden Scheiben als einheitlicher wirkender Pol zu erkennen.The same applies to the in the 17b to 17d illustrated embodiment. The disks 770 and 771 are against the power of the energy storage 780 rotatable relative to each other. In the 17b to 17d has the one disc 770 protruding projections in the radial direction 774 on that over the other disc 771 extend beyond at least in the radially outer region. The border areas 772 and 773 the two discs are made of magnetizable magnetic material, as made of a ferromagnetic material. The magnetization of the border areas 772 and 773 are such that areas repeat over the circumference of the disks, which have a north magnetic pole (N) and a south magnetic pole (S). The projections 774 are magnetized either as N or S in an unloaded position of the two disc cover the projections 774 with N or S magnetizes the N- or S-poles of the disc 771 from. Thus, viewed from the outside, only the S or N poles of the two disks can be recognized as a uniformly acting pole.
Der Sensor 775 ist oberhalb oder unterhalb der Randbereiche der Scheiben 770, 771 angeordnet. Der Sensor ist weiterhin derart angeordnet, daß im abgedeckten, unbelasteten Zustand der Sensor kein Signal liefert, da er zwischen der nach außen/oben/unten hin einheitlichen Magnetisierung und gegebenenfalls einem zusätzlichen Magneten 776 angeordnet ist. Der Magnet 776 ist zur optionalen Verstärkung des am Ort des Sensors vorliegenden Feldstärke vorgesehen.The sensor 775 is above or below the edge areas of the slices 770 . 771 arranged. The sensor is further arranged such that in the covered, unloaded condition, the sensor provides no signal, since it is between the outward / up / down towards uniform magnetization and optionally an additional magnet 776 is arranged. The magnet 776 is optional Reinforcement of the present at the location of the sensor field strength provided.
Decken die als S-Pole magnetisierten Vorsprünge 774 die N-Pole wie mittels Blenden ab, liefert der Sensor 775 kein Signal. Unter einer relativen Verdrehung der beiden Scheiben 770 und 771 werden die N-Pole zumindest teilweise gegenüber den S-Pol Blenden freigelegt und es bilden sich Feldlinien aus, die den Ort des Sensors kreuzen und der Sensor liefert ein nichtverschwindendes Signal, das eine Relativverdrehung der Scheiben zumindest repräsentiert.Cover the projections magnetized as S-poles 774 the N-poles as by means of shutters, the sensor provides 775 no signal. Under a relative rotation of the two discs 770 and 771 For example, the N poles are at least partially exposed to the S pole shutters and field lines are formed which intersect the location of the sensor and the sensor provides a non-zero signal representing at least a relative rotation of the disks.
In den 18a bis 18c ist eine weitere Ausführungsvariante zur erfindungsgemäßen Anordnung eines Sensors 820, 821 zur Detektion einer Relativbewegung zweier rotierender Elemente dargestellt. Die scheibenförmigen Bauteile 800 und 801 sind durch Kraftspeicher miteinander gekoppelt und erfahren bei Kraftbeaufschlagung der einen Scheibe 800 eine Relativverdrehung der einen Scheibe 800 gegenüber der anderen Scheibe 801. Die Kraftspeicher 805 sind in fensterförmige Ausschnitte in den Scheiben 800 und 801 aufgenommen, so daß die Kraftspeicher mit ihren Endbereichen oder mit zumindest einem Endbereich an den radialen Endbereichen oder an zumindest einem Endbereich 812 der fensterförmigen Ausschnitte anliegen. Die Kraftspeicher können unter Vorspannung in den Fenstern 810, 811 aufgenommen sein, so daß eine Relativverdrehung der beiden Scheiben erst nach Überwindung einer Vorspannkraft erfolgt.In the 18a to 18c is a further embodiment of the inventive arrangement of a sensor 820 . 821 shown for detecting a relative movement of two rotating elements. The disc-shaped components 800 and 801 are coupled together by energy storage and experienced when force of a disc 800 a relative rotation of a disc 800 opposite the other disc 801 , The energy storage 805 are in window-shaped cutouts in the panes 800 and 801 received, so that the energy storage with their end portions or at least one end portion at the radial end portions or at least one end portion 812 abut the window-shaped cutouts. The energy storage can be under tension in the windows 810 . 811 be recorded, so that a relative rotation of the two discs takes place only after overcoming a biasing force.
An den Randbereichen der Scheiben 800, 801 sind Verzahnungen 802, 803 angeordnet, wobei ein Sensor 820, 821, wie Differentialsensor, die Verzahnungen der Scheiben bei einer Rotation der Scheiben abtastet und detektiert. Die Randbereiche können aus magnetisierbarem Material, wie aus ferromagnetischem Material bestehen. Durch die Magnetisierung der Verzahnungen und den hinter den Sensorelementen 820, 821 angeordneten Magneten detektieren die jeweiligen Sensorelemente nur die Magnetisierung der jeweiligen Scheibe und detektieren somit Drehzahl, Position und/oder Beschleunigung der Scheibe.At the edges of the discs 800 . 801 are gears 802 . 803 arranged, with a sensor 820 . 821 like differential sensor, which scans and detects the teeth of the discs as the discs rotate. The edge areas may be made of magnetizable material, such as ferromagnetic material. By magnetizing the gears and behind the sensor elements 820 . 821 arranged magnets detect the respective sensor elements only the magnetization of the respective disc and thus detect speed, position and / or acceleration of the disc.
in der 19a ist ein Signalverlauf zweier Signale 850, 851 des einen Sensorelementes 820 und des anderen Sensorelementes 821 dargestellt. Bei einer nicht vorhandenen relativen Verdrehung der beiden Scheiben sind die Signale 850 und 851 im wesentlichen gleich. Bei einer relativen Verdrehung der beiden Scheiben sind die Signale 850 und 851 verschieden, wie in 19b dargestellt. Die Kurve 860 entspricht einer Differenz der Signale 850 und 851, so daß beispielsweise aus der Pulsweite 862 die relative Verschiebung der Scheiben detektiert werden kann. Wenn das Signal 860 erstmals größer als die obere Schwelle 870 ist, wird das Signal 880 auf eine Wert, wie Minimumwert, gesetzt, bis der Signalwert 860 kleiner ist als der zweite Schwellenwert 871, dann wird das Signal 861 auf einen Wert, wie Maximalwert gesetzt. Somit kann selbst bei blockiertem Abtrieb 801 die Verdrehung detektiert werden.in the 19a is a waveform of two signals 850 . 851 of a sensor element 820 and the other sensor element 821 shown. In a non-existent relative rotation of the two discs are the signals 850 and 851 essentially the same. At a relative rotation of the two discs are the signals 850 and 851 different, as in 19b shown. The curve 860 corresponds to a difference of the signals 850 and 851 , so that for example from the pulse width 862 the relative displacement of the discs can be detected. If the signal 860 for the first time larger than the upper threshold 870 is, the signal becomes 880 set to a value, such as minimum value, until the signal value 860 is less than the second threshold 871 , then the signal 861 set to a value like maximum value. Thus, even with blocked downforce 801 the rotation can be detected.
Mittels der beschriebenen Sensorik kann innerhalb des Kraftweges von einem Antrieb zu einem Betätigungselement die Kraft der Betätigung direkt oder indirekt detektiert werden. Die Kraft kann eine Schaltkraft bei einer automatisierten Betätigung eines Schaltvorganges beispielsweise bei einem Schaltvorgang eines Getriebes sein. Die Kraft kann eine Kraft zum Wählen bei einer automatisierten Betätigung eines Wählvorganges beispielsweise bei einem Gangwechsel eines Getriebes sein. Ebenso kann die Kraft eine Kraft zur Betätigung eines Drehmomentübertragungssystems beispielsweise bei einer automatisierten Betätigung einer Kupplung sein.By means of the described sensors, the force of the actuation can be detected directly or indirectly within the force path from a drive to an actuating element. The force may be a switching force in an automated operation of a switching operation, for example, in a switching operation of a transmission. The force may be a force for dialing in an automated operation of a dialing operation, for example, a gear change of a transmission. Likewise, the force may be a force for actuating a torque transmitting system, for example in an automated operation of a clutch.
Die Steuereinheit kann mittels dieses Kraftsignales oder mit einem diese Kraft repräsentierenden Signal einen Steuer- oder Regelvorgang durchführen, daß beispielsweise die vorgebbare Maximalkraft bei einer Betätigung nicht überschritten wird.The control unit can perform a control or regulating operation by means of this force signal or with a signal representing this force, for example, that the presettable maximum force is not exceeded during an actuation.
Die 20 zeigt in einem Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines Fahrzeuggetriebes, wobei das Fahrzeuggetriebe selbst nicht dargestellt ist oder nur in Teilen dargestellt ist. Die Vorrichtung umfaßt einen ersten Antriebsmotor 1001, wie Elektromotor, und einen zweiten Antriebsmotor 1002, wie Elektromotor. Der Motor 1001 betätigt den Schaltvorgang des Getriebes und der Motor 1002 betätigt den Wählvorgang des Getriebes. Die beiden Elektromotoren weisen im wesentlichen zylindrische oder davon gegebenenfalls abweichende Poltöpfe 1001a und 1001b auf. Die Poltöpfe können auch eine von einer zylindrischen Form beispielsweise durch Abflachungen abweichende Form aufweisen. Die Motoren weisen jeweils eine Antriebswelle 1003 und 1004 auf, die jeweils mit einer Schnecke bestückt oder verbunden sind, um über ein Schneckengetriebe die Dreh- bzw. Hubbewegung eines Schaltfingers einer zentralen Schaltwelle des Getriebes zu betätigen. Die Schnecke 1005 steht in Antriebsverbindung mit einem Schneckenzahnrad 1006. Der Schaltmotor 1001 überträgt die Drehbewegung seiner Abtriebswelle 1003 über die Schnecke 1005 und das Schneckenzahnrad 1006 über zwei im wesentlichen parallel angeordnete Scheibenteile 1007a und 1007b und zwischengeschaltete Kraftspeicher auf den Flansch 1008, welcher abtriebsseitig mit einem Zahnrad 1009 verbunden ist oder einstückig ausgebildet ist. Das Zahnrad 1009 kämmt ein im Gehäuse mittels des Zapfens 1001 gelagertes weiteres Zahnrad 1010, das seinerseits wiederum das Segmentzahnrad 1012 kämmt. Durch die Drehbewegung der Abtriebswelle des Motors 1003 wird durch Zwischenschaltung des Schneckengetriebes und des zwischen den scheibenförmigen Elementen 1007a und 1007b und dem Flansch angeordneten Kraftspeichern ein Drehmoment auf das Segmentzahnrad 1012 übertragen. Die beiden scheibenförmigen Teile 1007a und 1007b sind drehfest miteinander verbunden, wobei Stifte oder Bolzen der Scheibe 1007a vorzugsweise in Ausnehmungen der Scheibe 1007b eingreifen. Die beiden scheibenförmigen Teile können aber auch durch Nietverbindungen miteinander verbunden sein.The 20 shows in one embodiment, a device for automated operation of a vehicle transmission, wherein the vehicle transmission itself is not shown or only partially shown. The device comprises a first drive motor 1001 like electric motor, and a second drive motor 1002 , like electric motor. The motor 1001 actuates the gear shifting process and the engine 1002 actuates the selection process of the gearbox. The two electric motors have substantially cylindrical or optionally deviating Poltöpfe 1001a and 1001b on. The pole pots may also have a different shape from a cylindrical shape, for example by flattening. The motors each have a drive shaft 1003 and 1004 on, each equipped with a screw or connected to operate via a worm gear, the rotational or lifting movement of a shift finger of a central shift shaft of the transmission. The snail 1005 is in drive connection with a worm gear 1006 , The switching motor 1001 transfers the rotary motion of its output shaft 1003 over the snail 1005 and the worm gear 1006 via two substantially parallel disc parts 1007a and 1007b and intermediate power storage on the flange 1008 , which on the output side with a gear 1009 is connected or formed in one piece. The gear 1009 meshes in the housing by means of the pin 1001 stored another gear 1010 , in turn, the segment gear 1012 combs. By the rotational movement of the output shaft of the engine 1003 is by interposing the Worm gear and the between the disc-shaped elements 1007a and 1007b and the flange arranged force accumulators torque on the segment gear 1012 transfer. The two disc-shaped parts 1007a and 1007b are rotatably connected to each other, with pins or bolts of the disc 1007a preferably in recesses of the disc 1007b intervention. The two disc-shaped parts can also be connected to each other by riveted joints.
Das Schneckenrad 1006, die scheibenförmigen Bauteile 1007a und 1007b sowie der Flansch 1008 sind drehbar auf der Steckachse 1013 gelagert. Die Steckachse 1013 ist auf ihrer einen Seite im Gehäuse des Schaltmotores 1020 und an ihrer anderen Seite am Gehäuse des Aktors 1021 abgestützt oder drehbar gelagert. Das Schneckenzahnrad 1006 ist mit der Antriebsseite der scheibenförmigen Elemente 1007a und 1007b beispielsweise über eine Kerb- oder Evolventenverzahnung verbunden. Dazu weist das Schneckenzahnrad einen axialen Fortsatz 1006a auf, der die Verzahnung trägt. Die Außenverzahnung des Bereiches 1006a greift in eine Innenverzahnung des Elementes 1007a ein. Durch die drehfeste Verbindung der Elemente 1007a und 1007b erfolgt eine Kraftübertragung auf die beiden scheibenförmigen Elemente. Der Flansch 1008 ist axial zwischen den beiden Elementen 1007a und 1007b angeordnet, wobei die Kraftspeicher 1022 in Fenstern des Flansches 1008 aufgenommen ist und sich an Anprägungen oder Aufnahmebereichen im Bereich der scheibenförmigen Elemente 1007a, 1007b abstützt. Erfolgt eine Relativverdrehung zwischen den Elementen 1007a, 1007b und dem Flansch 1008, so erfolgt eine Kraftübertragung oder Drehmomentübertragung von den scheibenförmigen Elementen über die Kraftspeicher auf den Flansch, wobei der Flansch abtriebsseitig eine Schaltwelle oder ein Schaltfinger verdreht. Vorzugsweise sind zumindest zwei Kraftspeicher zwischen den scheibenförmigen Elementen und dem Flansch drehmomentübertragend und beispielsweise auch vorgespannt angeordnet.The worm wheel 1006 , the disc-shaped components 1007a and 1007b as well as the flange 1008 are rotatable on the thru axle 1013 stored. The thru axle 1013 is on one side in the housing of the switching motor 1020 and on the other side on the housing of the actuator 1021 supported or rotatably mounted. The worm gear 1006 is with the drive side of the disc-shaped elements 1007a and 1007b For example, connected via a notch or involute. For this purpose, the worm gear has an axial extension 1006a on, who carries the gearing. The external toothing of the area 1006a engages in an internal toothing of the element 1007a one. Due to the non-rotatable connection of the elements 1007a and 1007b a force is transmitted to the two disc-shaped elements. The flange 1008 is axial between the two elements 1007a and 1007b arranged, with the energy storage 1022 in windows of the flange 1008 is received and attached to embossing or receiving areas in the area of the disc-shaped elements 1007a . 1007b supported. Is a relative rotation between the elements 1007a . 1007b and the flange 1008 , Thus, a force transmission or torque transmission from the disc-shaped elements via the force storage on the flange, wherein the flange on the output side, a shift shaft or a shift finger is rotated. Preferably, at least two force storage between the disc-shaped elements and the flange are arranged to transmit torque and, for example, biased.
Die Aufnahme der Steckachse 1013 in einem Gehäuse kann durch eine Preßpassung erfolgen.The inclusion of the thru axle 1013 in a housing can be done by a press fit.
Das Schneckenzahnrad 1006 kann vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet sein. Der Kraftspeicher, wie die Elastizität 1022, kann aus einem Material mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizient, wie beispielsweise Metall, Gummi oder Kunststoff, hergestellt sein. Dadurch ergibt sich vorzugsweise ein geringes Fügespiel insbesondere dann, wenn an dem Schneckenrad eine verzahnte Welle und an dem Element 1006a, der Antriebsseite der Elastizität eine verzahnte Nabe ausgebildet ist. Dies wird insbesondere dann erreicht, wenn die Fügetemperatur unterhalb der Temperatur liegt, die im hauptsächlichen Betriebsbereich vorliegt. Die scheibenförmigen Bauteile 1007a, 1007b sowie der Flansch 1008 können auch aus Metall und/oder aus einem Kunststoff hergestellt sein.The worm gear 1006 may preferably be formed of a thermoplastic material. The energy storage, as the elasticity 1022 , may be made of a material with a low coefficient of thermal expansion, such as metal, rubber or plastic. This results preferably in a low joining play, in particular if, on the worm wheel, a toothed shaft and on the element 1006a , the drive side of the elasticity is formed a toothed hub. This is achieved in particular when the joining temperature is below the temperature prevailing in the main operating range. The disc-shaped components 1007a . 1007b as well as the flange 1008 can also be made of metal and / or of a plastic.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, wenn die Kerbverzahnung zwischen der Antriebsseite der Elastizität, also dem Element 1007a, und dem Zahnrad 1009 derart ausgebildet ist, daß ein geringes Fügespiel vorhanden ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die verzahnte Welle 1009 aus einem Material hergestellt ist mit einem größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten und die verzahnte Nabe aus einem Element mit geringerem thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Mittels einer Stirnradverzahnung wird die Drehbewegung von dem Zahnrad 1009 auf das Zahnrad 1012 übertragen, wobei bei einem Ausführungsbeispiel ebenfalls ein Zwischenrad zur Drehmomentübertragung angeordnet sein kann. Das Zwischenrad ist mittels der Achse 1011 im Gehäuse gelagert. Das Element 1012, wie Segmentzahnrad, ist beispielsweise über eine Verzahnung, wie Innenverzahnung 1012a, mit einer Außenverzahnung 1025 der zentralen Schaltwelle verbunden. Unter Verdrehung des Segmentzahnrades 1012 wird die zentrale Schaltwelle 1026 verdreht, so daß der Schaltfinger 1027 seine Winkelposititon ändert. Die Verzahnungspaarung 1012a, 1025 ist derart ausgebildet, daß die zentrale Schaltwelle in axialer Richtung gleitend bewegt werden kann und dennoch der Verzahnungseingriff realisiert ist, um die Winkelposition des Schaltfingers 1027 unverändert beizubehalten trotz axialer Bewegung der zentralen Schaltwelle 1026 und des Schaltfingers 1027.In a further embodiment, it is advantageous if the serration between the drive side of the elasticity, so the element 1007a , and the gear 1009 is formed such that a low joining play is present. This can be achieved, for example, in that the toothed shaft 1009 made of a material with a larger coefficient of thermal expansion and the toothed hub of a lower coefficient of thermal expansion element. By means of a spur gear toothing, the rotational movement of the gear 1009 on the gear 1012 transferred, wherein in one embodiment, an intermediate wheel may be arranged for transmitting torque. The idler gear is by means of the axle 1011 stored in the housing. The element 1012 How segment gear, for example, via a toothing, such as internal toothing 1012 , with external teeth 1025 connected to the central switching shaft. Under rotation of the segment gear 1012 becomes the central switching shaft 1026 twisted so that the shift finger 1027 his Winkelposititon changes. The gear pairing 1012 . 1025 is formed such that the central shift shaft can be slidably moved in the axial direction and yet the meshing engagement is realized by the angular position of the shift finger 1027 unchanged to maintain despite axial movement of the central shift shaft 1026 and the shift finger 1027 ,
Das Segmentzahnrad der Schaltung 1012 ist mittels einer zentrierenden Drehmomentmitnahme, wie z. B. einer Kerbverzahnung, auf der zentralen Schaltwelle 1026 aufgenommen und gelagert, die wiederum auf der gehäusefesten Führungsachse 1028 gelagert ist. Das Segmentzahnrad der Schaltung 1012 ist in axialer Richtung der gehäusefesten Führungsachse 1028 im Aktorgehäuse 1021 mittels eines Gegenhalters 1029 gehalten, so daß die zentrale Schaltwelle 1026 eine Dreh- und Hubbewegung, das Segmentzahnrad 1012 jedoch nur eine Drehbewegung ausführen kann. Somit gleiten die Elemente mit Innenverzahnung und Außenverzahnung, also 1012a und 1025 relativ zueinander, falls die zentrale Schaltwelle 1026 eine Axialbewegung in Richtung der gehäusefesten Führungsachse 1028 durchführt.The segment gear of the circuit 1012 is by means of a centering torque drive, such. B. a serration, on the central shift shaft 1026 taken and stored, which in turn on the housing-fixed guide axis 1028 is stored. The segment gear of the circuit 1012 is in the axial direction of the housing-fixed guide axis 1028 in the actuator housing 1021 by means of a counter-holder 1029 held, so that the central shift shaft 1026 a rotary and lifting movement, the segment gear 1012 However, only a rotary movement can perform. Thus, the elements slide with internal teeth and external teeth, so 1012 and 1025 relative to each other, if the central shift shaft 1026 an axial movement in the direction of the housing-fixed guide axis 1028 performs.
Der Wählmotor 1002 überträgt die Drehbewegung der Abtriebswelle 1004 mit der darauf angeordneten Schnecke 1080 auf das Schneckenzahnrad 1031. Mit dem Schneckenzahnrad 1031 ist ein weiteres Zahnrad 1032 drehfest verbunden, welches wiederum das Segmentzahnrad 1033 kämmt. Das Segmentzahnrad 1033 ist im Bereich des Zapfens 1034 drehbar gelagert, wobei mit dem Schneckenzahnrad 1033 der Finger 1031 drehfest verbunden ist. Diese drehfeste Verbindung erfolgt beispielsweise mittels Schrauben, Nieten oder durch eine einteilige oder formschlüssige Verbindung. Der Finger 1031 greift in ein Wählgabelmaul 1030 ein, wobei das Wählgabelmaul mit der zentralen Schaltwelle 1026 formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden ist. Durch die Drehbewegung der Schnecke wird das Element 1031 um die Achse 1034 verschwenkt, so daß die zentrale Schaltwelle 1026 gesenkt oder gehoben wird. Das Schneckenrad und das Zahnrad 1032 sind drehbar auf der Steckachse 1035 gelagert, die sich auf der einen Seite im Gehäuse des Wählmotors und auf der anderen Seite im Aktorgehäuse abstützt. Das Zahnrad 1032 greift an einem Segmentzahnrad 1033 an. Daran befestigt ist ein einstückig mit dem Segmentzahnrad ausgebildetes oder verbundener Wählfinger 1031, der in ein auf der zentralen Schaltwelle befestigtes oder einstückig damit ausgebildetes Wählgabelmaul eingreift, so daß ein Drehbewegung des Wählfingers 1031 eine Verschiebung der zentralen Schaltwelle 1026 längs ihrer Führungsachse 1028 bewirkt. Das Wählgabelmaul 1030 ist derart ausgebildet, daß in dem zur Getriebeschaltung notwendigen Hub- und Drehbewegungsbereich der zentralen Schaltwelle die Drehbewegung unabhängig von der Stellung des Wählfingers ausgeführt werden kann. Die in axialer Richtung der Führungsachse auf der zentralen Schaltwelle ausgebildeten Keile oder Zähne, die in entsprechende Nuten im Segmentzahnrad 1012 eingreifen ermöglichen, daß in dem zur Getriebeschaltung notwendigen Hub- und Drehbewegungsbereich der zentralen Schaltwelle die Hubbewegung unabhängig von der Stellung des Segmentzahnrades ausgeführt werden kann.The selector motor 1002 transfers the rotational movement of the output shaft 1004 with the snail on top 1080 on the worm gear 1031 , With the worm gear 1031 is another gear 1032 rotatably connected, which in turn the segment gear 1033 combs. The segment gear 1033 is in the area of the pin 1034 rotatably mounted, with the worm gear 1033 the finger 1031 rotatably connected. This rotationally fixed connection takes place for example by means of screws, rivets or by a one-piece or positive connection. The finger 1031 engages in a dialing fork mouth 1030 a, wherein the selector fork mouth with the central shift shaft 1026 is positively connected or non-positively connected. The rotational movement of the screw becomes the element 1031 around the axis 1034 pivoted, so that the central shift shaft 1026 lowered or lifted. The worm wheel and the gear 1032 are rotatable on the thru axle 1035 stored, which is supported on one side in the housing of the selector motor and on the other side in the actuator housing. The gear 1032 engages a segment gear 1033 at. Attached thereto is an integrally formed with the segment gear or connected selector finger 1031 which engages in a mounted on the central shift shaft or integrally formed Wählgabelmaul so that a rotational movement of the Wählfingers 1031 a shift of the central shift shaft 1026 along its guide axis 1028 causes. The selector fork mouth 1030 is designed such that in the necessary for the transmission circuit lifting and rotating range of the central shift shaft, the rotational movement can be performed independently of the position of the selector finger. The formed in the axial direction of the guide shaft on the central shift shaft wedges or teeth in corresponding grooves in the segment gear 1012 make it possible for the lifting movement to be able to be carried out independently of the position of the segment gear in the stroke and rotational movement range of the central control shaft necessary for the gearshift circuit.
Das Wählgabelmaul 1030 ist derart ausgebildet, daß der Finger 1031 von einem oberen Bereich, wie plattenförmigen Bereich, und von einem unteren Bereich 1030b, wie plattenförmigen Bereich, aufgenommen ist, wobei die beiden Elemente 1030a und 1030b, einstückig miteinander ausgebildet sind oder miteinander verbunden sind. Die plattenförmigen Bereiche sind an einem rohrförmigen Teil angeformt, wobei dieses mit der Schaltwelle verbunden ist. Die Ausdehnung der Bereiche 1030a und 1030b der oberen und unteren Begrenzungsflächen des Wählgabelmaules ist derart ausgelegt, daß trotz Verdrehung der zentralen Schaltwelle der Finger 1031 dennoch formschlüssig mit dem Maul verbunden ist.The selector fork mouth 1030 is designed such that the finger 1031 from an upper area, such as a plate-shaped area, and from a lower area 1030b , like plate-shaped area, is added, the two elements 1030a and 1030b , are integrally formed with each other or connected to each other. The plate-shaped regions are integrally formed on a tubular part, wherein this is connected to the switching shaft. The extent of the areas 1030a and 1030b the upper and lower boundary surfaces of the Wählgabelmaules is designed such that, despite rotation of the central shift shaft of the fingers 1031 nevertheless positively connected with the mouth.
Das Aktorgehäuse ist derart ausgebildet, daß vorteilhaft Anschläge vorhanden sind, damit die zentrale Schaltwelle in ihrer Drehbewegung und/oder Hubbewegung nur derart bewegt werden kann, daß die zur Getriebeschaltung notwendigen Dreh- und Hubbewegungen erlaubt sind. Darüberhinausgehende Dreh- oder Hubbewegungen können durch die Anschläge begrenzt werden. Dadurch wird eine kompakte und bauraumsparende Ausführungsform der Vorrichtung zur Betätigung des Getriebes erreicht, so daß durch die Begrenzung des tatsächlich auftretenden Bewegungsbereiches kein zusätzlicher Raum für nicht benötigte Bewegungsfreiheitsgrade und Raumbereiche realisiert sind.The actuator housing is designed such that advantageously stops are provided, so that the central switching shaft can only be moved in its rotational movement and / or lifting movement in such a way that the rotational and lifting movements necessary for the transmission circuit are allowed. In addition, rotating or lifting movements can be limited by the stops. Thereby, a compact and space-saving embodiment of the device for actuating the transmission is achieved, so that no additional space for unused degrees of freedom and space areas are realized by the limitation of the actually occurring range of motion.
Das Aktorgehäuse ist vorteilhaft auf dem Gehäuse des Schaltgetriebes mittels Schrauben und Zentrierzapfen befestigt. Weiterhin kann aber auch eine anderweitige Befestigung des Aktorgehäuses vorgesehen sein. Die Verschraubung kann derart ausgebildet sein, daß die Schrauben in einem Durchgangsloch des Aktorgehäuses sitzt und das Aktorgehäuse auf das Schaltgetriebegehäuse gespannt wird. Die Verschraubung kann aber auch derart ausgebildet sein, daß die Schraube durch ein Durchgangsloch des Aktorgehäuses in ein Durchgangsloch des Schalt- oder Wählmotors reicht und das Gehäuse des Schalt- oder Wählmotors zusammen mit dem Aktorgehäuse auf das Schaltgetriebegehäuse geschraubt oder gespannt.The actuator housing is advantageously mounted on the housing of the gearbox by means of screws and centering. Furthermore, however, a different attachment of the actuator housing may be provided. The screw can be designed such that the screws sits in a through hole of the actuator housing and the actuator housing is stretched onto the transmission housing. However, the screw can also be designed such that the screw extends through a through hole of the actuator housing in a through hole of the switching or Wählmotors and screwed the housing of the switching or selector motor together with the actuator housing to the gearbox housing or tensioned.
Vorteilhaft ist es, wenn die Achsen der Elektromotoren 1001 und 1002 parallel zueinander angeordnet sind und die Achse des Schneckenzahnrades 1006 parallel zur Achse der zentralen Schaltwelle 1026 ausgerichtet ist. Dabei stehen die Achsen der Elektromotoren senkrecht auf den beiden letztgenannten Achsen des Schneckenzahnrades und der zentralen Schaltwelle. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Achsen des Schneckenrades 1031 des Segmentzahnrades 1033 senkrecht auf den Achsen der Elektromotoren und der zentralen Schaltwelle steht. Dadurch kann eine bauraumsparende Anordnung erreicht werden.It is advantageous if the axes of the electric motors 1001 and 1002 are arranged parallel to each other and the axis of the worm gear 1006 parallel to the axis of the central shaft 1026 is aligned. The axes of the electric motors are perpendicular to the two latter axes of the worm gear and the central shift shaft. Furthermore, it is advantageous if the axes of the worm wheel 1031 of the segment gear 1033 perpendicular to the axes of the electric motors and the central shaft is. As a result, a space-saving arrangement can be achieved.
Die 23 bis 26 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur automatisierten Betätigung eines Getriebes. Die Vorrichtung 1100 umfaßt einen Elektromotor 1101 zum Betätigen der Schaltbewegung sowie einen Elektromotor 1102 zur Betätigung der Wählbewegung. Der Elektromotor weist abtriebsseitig 1103 eine Schnecke auf, die ein Schneckenzahnrad 1104 kämmt. Mit dem Schneckenzahnrad sind zwei beabstandete Scheiben 1105 und 1106 verbunden, wobei zwischen diesen axial beabstandeten Scheiben ein Flansch 1107 angeordnet ist. Zwischen dem Flansch 1107 und den beiden Scheiben 1105 und 1106 sind Kraftspeicher, wie Federn oder elastische Elemente, angeordnet, so daß bei einer Relativverdrehung die Kraftspeicher eine Kraftübertragung zwischen den scheibenförmigen Elementen 1105, 1106 auf das Element 1107 Übertragen. Die Welle 1108 ist mit dem Flansch drehfest verbunden, wobei die Verzahnung oder das Zahnrad 1109 mit der Welle 1108 formschlüssig oder einstückig verbunden ist. Das Zahnrad 1109 kämmt das Segmentzahnrad 1110 und verdreht die zentrale Schaltwelle 1111, falls der Elektromotor angetrieben wird. An der zentralen Schaltwelle 1111 ist der oder die Schaltfinger 1112a, 1112b angeordnet zum Eingriff in die Schaltmäuler 1113 der Schaltstangen des Getriebes. Der Schaltfinger betätigt die Schaltung der Vorwärtsgänge, der Schaltfinger 1112b betätigt in diesem Ausführungsbeispiel das Schaltmaul zur Betätigung des Rückwärtsganges. Der Elektromotor 1102 weist ebenfalls eine Schnecke 1120 auf, die das Schneckenzahnrad 1121 kämmt. Das Schneckenzahnrad ist im Bereich der Achse 1122 gelagert und weist ein Zahnrad 1123 auf, das einen Schaltfinger 1124 aufweist. Der Schaltfinger greift in eine Aussparung 1125 der zentralen Schaltwelle ein und bei Verdrehung des Zahnrades 1121 wird der Schaltfinger um die Achse 1122 verkippt, so daß die zentrale Schaltwelle 1111 axial bewegt wird. Dadurch werden die Schaltfinger 1112a, 1112b in axialer Richtung gehoben oder gesenkt. Die Aussparung 1125 kann spanabhebend, wie durch Fräsen, herausgearbeitet sein.The 23 to 26 show a further embodiment of a device according to the invention for the automated actuation of a transmission. The device 1100 includes an electric motor 1101 for actuating the switching movement and an electric motor 1102 for actuating the selection movement. The electric motor has output side 1103 a snail, which is a worm gear 1104 combs. With the worm gear are two spaced discs 1105 and 1106 connected, between these axially spaced discs a flange 1107 is arranged. Between the flange 1107 and the two discs 1105 and 1106 are energy storage, such as springs or elastic elements, arranged so that in a relative rotation, the force accumulator power transmission between the disc-shaped elements 1105 . 1106 on the element 1107 Transfer. The wave 1108 is rotatably connected to the flange, wherein the toothing or the gear 1109 with the wave 1108 is positively connected or integrally connected. The gear 1109 the segment gear meshes 1110 and twists the central shaft 1111 if the electric motor is driven. At the central shift shaft 1111 is the shift finger or fingers 1112a . 1112b arranged for engagement in the Schaltmäuler 1113 the shift rails of the transmission. The shift finger operates the circuit of the forward gears, the shift finger 1112b actuated in this embodiment, the shift jaw for actuating the reverse gear. The electric motor 1102 also has a snail 1120 on that the worm gear 1121 combs. The worm gear is in the area of the axis 1122 stored and has a gear 1123 on, that's a shift finger 1124 having. The shift finger engages in a recess 1125 the central shift shaft and a rotation of the gear 1121 becomes the shift finger around the axle 1122 tilted, so that the central shift shaft 1111 is moved axially. This will be the shift fingers 1112a . 1112b raised or lowered in the axial direction. The recess 1125 Can be machined, as by milling, worked out.
Die 24 zeigt die Vorrichtung aus einer anderen Perspektive, wobei der Schaltfinger 1124 in die Aussparung 1125 der zentralen Schaltwelle 1111 eingreift, um bei einer Verschwenkung des Fingers 1124 eine Hubbewegung der zentralen Schaltwelle anzusteuern. Das Segmentzahnrad 1110 ist am unseren Endbereich der zentralen Schaltwelle 1111 mittels des Schraub- oder Nietverbindungselements 1132 oder durch Schweißen, wie Reibschweißen, Laserschweißen, Punktschweißen oder ähnliches, verbunden. Der Schaltfinger 1112a sowie der Schaltfinger 1112b ist einstückig mit dem Segmentzahnrad 1110 ausgebildet, wie beispielsweise als Blechformteil hergestellt. Die Kontur kann dabei durch Stanzen eines Bleches hergestellt werden und anschließend durch einen Präge- oder Umformprozeß bearbeitet werden.The 24 shows the device from another perspective, wherein the shift finger 1124 in the recess 1125 the central shift shaft 1111 engages to swing at the finger 1124 to control a stroke movement of the central shift shaft. The segment gear 1110 is at our end of the central shaft 1111 by means of the screw or rivet connection element 1132 or by welding, such as friction welding, laser welding, spot welding or the like. The shift finger 1112a as well as the shift finger 1112b is integral with the segment gear 1110 trained, such as manufactured as a sheet metal part. The contour can be produced by punching a sheet and then edited by a stamping or forming process.
Die 25 zeigt an einem Ausschnitt noch einmal den Finger 1124, der in die Aufnahme 1125 eingreift, wobei der Finger einstückig mit dem Zahnrad 1121 verbunden ist und um die Achse 1122 drehbar gelagert ist.The 25 shows at a section again the finger 1124 in the recording 1125 engages, with the finger integral with the gear 1121 is connected and around the axis 1122 is rotatably mounted.
Die 26 zeigt noch einmal einen Ausschnitt der zentralen Schaltwelle 1111, die mit der Aussparung 1125 und dem Schaltfinger 1124 dargestellt ist. Am unteren Ende der zentralen Schaltwelle ist mittels des Verbindungselementes, wie Nietkopf oder Schraubverbindung, das Segmentzahnrad 1110 mit den Schaltfingern 1112a und 1112b verbunden.The 26 shows again a section of the central shift shaft 1111 that with the recess 1125 and the shift finger 1124 is shown. At the lower end of the central switching shaft is by means of the connecting element, such as rivet head or screw, the segment gear 1110 with the shift fingers 1112a and 1112b connected.
Der Schaltfinger 1112a greift in eines der Schaltmäuler 1113 ein. Durch eine Verschiebung des Schaltfingers 1112a längs der Achse der zentralen Schaltwelle 1111 wird der Schaltfinger in Eingriff in ein Schaltmaul gebracht und somit der einzulegende Gang des Schaltgetriebes ausgewählt. Damit wird zuerst die Gasse der einzulegenden Gänge gewählt. Durch eine Drehung des Schaltfingers 1112a um die Achse der zentralen Schaltwelle 1111 wird die Verschiebung einer Schaltgabel 1130 längs der zugehörigen Schaltstange und somit die Getriebeschaltung und das Einlegen eines Ganges bewirkt. Zur Erzeugung der für die Getriebeschaltung erforderlichen Dreh- und Hubbewegung des Schaltfingers 1112a wird ein Schaltmotor 1101 und ein Wählmotor 1102 verwendet. Der Schaltmotor überträgt eine Drehbewegung der Abtriebswelle über eine Schnecke und ein Schneckenzahnrad, also ein Schneckengetriebe, auf ein Eingangselement einer vorgespannten Elastizität, wobei das Eingangselement durch zwei Scheiben 1105 und 1106 ausgebildet ist. Über Kraftspeicher erfolgt der Kraftfluß auf den Flansch 1107 und von dort auf die Welle 1108 und von dort auf das Zahnrad 1109, welches im Eingriff steht mit dem Segmentzahnrad 1110 der zentralen Schaltwelle. Das Schneckenrad, das Dämpfungselement 1105 bis 1107 sowie das Zahnrad 1109 sind drehbar auf einer Steckachse gelagert, die mit 1140 bezeichnet ist. Die Steckachse 1140 stützt sich auf einer Seite im Gehäuse des Schaltmotors und auf der anderen Seite im Aktorgehäuse ab. Die Verbindung des Schneckenrades der Antriebsseite der Elastizität, wie dem Element 1105, 1106 und die Verbindung der Abtriebsseite der Elastizität, der Flansch 1107, erfolgt vorzugsweise über Verzahnungspaarungen, wie Innenverzahnung und Außenverzahnung entsprechend den 20 bis 22.The shift finger 1112a reaches into one of the shifters 1113 one. By a shift of the shift finger 1112a along the axis of the central shaft 1111 the shift finger is brought into engagement in a shift mouth and thus selected the gear of the gearbox to be engaged. Thus, first the lane of the courses to be inserted is selected. By a rotation of the shift finger 1112a around the axis of the central shaft 1111 will shift a shift fork 1130 along the associated shift rod and thus causes the transmission circuit and the engagement of a gear. To generate the required for the transmission circuit rotation and lifting movement of the shift finger 1112a becomes a switching motor 1101 and a dial motor 1102 used. The switching motor transmits a rotational movement of the output shaft via a worm and a worm gear, so a worm gear, to an input element of a prestressed elasticity, wherein the input member by two discs 1105 and 1106 is trained. About power storage of the power flow takes place on the flange 1107 and from there to the wave 1108 and from there on the gear 1109 , which is engaged with the segment gear 1110 the central shift shaft. The worm wheel, the damping element 1105 to 1107 as well as the gear 1109 are rotatably mounted on a thru-axle, which with 1140 is designated. The thru axle 1140 is supported on one side in the housing of the shift motor and on the other side in the actuator housing. The connection of the worm wheel of the drive side of the elasticity, as the element 1105 . 1106 and the connection of the output side of the elasticity, the flange 1107 , Preferably takes place via tooth pairings, such as internal teeth and external teeth according to the 20 to 22 ,
Mittels einer Stirnradverzahnung wird die Drehbewegung von dem Zahnrad 1109 auf das Segmentzahnrad 1110 übertragen. Das Zahnrad 1109 kann ebenso als Segmentzahnrad ausgebildet sein, wobei die axiale Dimension oder Länge des Zahnrades 1109 derart gewählt ist, daß unter axialer Verschiebung der zentralen Schaltwelle der Verzahnungseingriff zwischen den Elementen 1109 und 1110 gewährleistet bleibt. Ebenso könnte auch das Segmentzahnrad 1110 die axiale Länge aufweisen, daß der Verzahnungseingriff gewährleistet bleibt, wobei dann das Zahnrad 1109 kürzer ausgebildet sein kann. Vorteilhaft kann es sein, wenn das Segmentzahnrad 1110 und der Schaltfinger 1112a, 1112b formschlüssig verbunden oder einstückig ausgebildet sind. Ein weiterer Schaltfinger 1112b kann zusätzlich zu dem Schaltfinger 1112a vorhanden sein, falls das Getriebe derart ausgebildet ist, daß beispielsweise der Rückwärtsgang mittels eines anderen Schaltfingers geschaltet wird als die Vorwärtsfahrgänge. Dabei kann der Schaltfinger 1112b ebenso einstückig oder formschlüssig verbunden sein mit dem zweiten Schaltfinger und/oder dem Segmentzahnrad.By means of a spur gear toothing, the rotational movement of the gear 1109 on the segment gear 1110 transfer. The gear 1109 may also be formed as a segment gear, wherein the axial dimension or length of the gear 1109 is chosen such that under axial displacement of the central shift shaft of the meshing engagement between the elements 1109 and 1110 remains guaranteed. Likewise, the segment gear could also 1110 Having the axial length, that the meshing engagement is ensured, in which case the gear 1109 may be shorter. It may be advantageous if the segment gear 1110 and the shift finger 1112a . 1112b positively connected or integrally formed. Another shift finger 1112b can in addition to the shift finger 1112a be present if the transmission is designed such that, for example, the reverse gear is switched by means of a different shift finger than the forward driving gears. In this case, the shift finger 1112b also be integrally or positively connected to the second shift finger and / or the segment gear.
Das Segmentzahnrad 1110 und die Schaltfinger 1112a, 1112b sind drehfest mit der zentralen Schaltwelle verbunden, wobei die zentrale Schaltwelle in einer im Aktorgehäuse eingepreßten Gleitlagerbuchse geführt wird.The segment gear 1110 and the shift fingers 1112a . 1112b are rotatably connected to the central shift shaft, wherein the central shift shaft is guided in a pressed-in actuator housing slide bearing bushing.
Der Wählmotor überträgt seine Drehbewegung der Abtriebswelle über eine Schnecke und ein Schneckenzahnrad, wie Schneckengetriebe, auf einen Exzenter, wie Schaltfinger 1124. das Schneckenzahnrad und der Exzenter sind drehbar auf der Steckachse des Wählmotors 1122 gelagert, die sich auf der einen Seite im Gehäuse des Wählmotors und auf der anderen Seite im Aktorgehäuse selbst abstützen kann. Der Exzenter, wie Finger 1124 greift in ein auf der zentralen Schaltwelle befestigtes oder einstückig mit ihr ausgebildetes Wählgabelmaul, wie Aussparung 1125 ein, so daß eine Drehbewegung des Exzenters eine Verschiebung der zentralen Schaltwelle in ihrer axialen Richtung bewirkt. The selector motor transmits its rotational movement of the output shaft via a worm and a worm gear, such as worm gear, to an eccentric, such as shift fingers 1124 , the worm gear and the eccentric are rotatable on the thru-axle of the selector motor 1122 stored, which can be supported on the one hand in the housing of the selector motor and on the other side in the actuator housing itself. The eccentric, like fingers 1124 engages in a mounted on the central shift shaft or integrally formed with her selector fork mouth, such as recess 1125 a, so that a rotational movement of the eccentric causes a displacement of the central shift shaft in its axial direction.
Das Wählgabelmaul 1125 kann derart ausgebildet sein, daß in dem zur Getriebeschaltung notwendigen Hub- und Drehbewegungsbereich zur zentralen Schaltwelle die Drehbewegung unabhängig von der Stellung des Exzenters wählen ausgeführt werden kann. Dies bedeutet, daß das Wählgabelmaul 1125 derart groß bemessen ist, daß durch die Verdrehung der zentralen Schaltwelle der Schaltgabelfinger 1124 weiterhin im Eingriff des Maules 1125 bleibt.The selector fork mouth 1125 can be designed such that in the necessary to the transmission circuit hub and rotary motion range to the central shift shaft, the rotational movement can be performed independently of the position of the eccentric can be performed. This means that the selector fork mouth 1125 is sized so large that by the rotation of the central shift shaft of the shift fork fingers 1124 still engaged with the mouth 1125 remains.
Die Verzahnung des Zahnrades 1109 zum Schalten des Getriebes und des Segmentzahnrades 1110 sind derart ausgeführt, daß die Zahnflanken in Richtung der Drehachse verlaufen. In dem zur Getriebeschaltung notwendigen Hub- und Drehbewegungsbereich der zentralen Schaltwelle kann eine Bewegung des Segmentzahnrades und des damit fest verbundenen Schaltfingers in axialer Richtung der zentralen Schaltwelle unabhängig von dem Drehwinkel des Segmentzahnrades ausgeführt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß entweder das Zahnrad 1109 oder das Zahnrad 1110 eine Länge aufweist, die zumindest dem Hubbereich der zentralen Schaltwelle entspricht, so daß auch bei einem vollen Hub der zentralen Schaltwelle der Verzahnungseingriff der Elemente 1109 und 1110 gewährleistet bleibt.The toothing of the gear 1109 for switching the gear and the segment gear 1110 are designed such that the tooth flanks extend in the direction of the axis of rotation. In the necessary for the transmission circuit lifting and rotating range of the central shift shaft, a movement of the segment gear and thus fixedly connected shift finger in the axial direction of the central shift shaft are performed independently of the rotation angle of the segment gear. This is achieved by either the gear 1109 or the gear 1110 has a length which corresponds at least to the stroke range of the central shift shaft, so that even with a full stroke of the central shift shaft of the meshing engagement of the elements 1109 and 1110 remains guaranteed.
Der Schaltfinger 1124 zum Wählen kann als zylinderförmig ausgeführtes Element in vorteilhafter Art ausgebildet sein. Weiterhin kann der Finger zur Betätigung des Wählvorganges als Gleichdick oder mit einer gleichdickförmigen Kontur derart ausgeführt sein, daß bei einer Winkelveränderung des Fingers eine proportional zum Winkel der Verdrehung des Fingers resultierende aaiale Verschiebung der zentralen Schaltwelle resultiert. Dabei wird erreicht, daß der wirksame Radius des Schaltfingers beim Ausschwenken aus der Mittellage nahezu konstant gehalten wird, womit das Verhältnis von Schwenkwinkel des Exzenters zu Hubweg der zentralen Schaltwelle eine im wesentlichen ideale Linearität aufweist und dabei das Spiel zwischen Wählgabelmaul und Exzenter bei jeder Winkelstellung im wesentlichen gleich ist.The shift finger 1124 for selecting can be designed as a cylindrical element executed in an advantageous manner. Furthermore, the finger for the operation of the dialing process can be designed as a uniform thickness or with a gleichdickförmigen contour such that at an angular change of the finger results in a proportional to the angle of rotation of the finger resulting aaiale displacement of the central shift shaft. It is achieved that the effective radius of the shift finger when swinging out of the central position is kept almost constant, so the ratio of swing angle of the eccentric to stroke of the central shift shaft has a substantially ideal linearity and thereby the game between Wählgabelmaul and eccentric at each angular position in is essentially the same.
Die 27 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer im Kraftfluß zwischen Elektromotor und zentraler Schaltwelle angeordneten Elastizität, wobei das scheibenförmige Teil 1105 mit dem scheibenförmigen Teil 1106 formschlüssig beispielsweise über eine Schnappverbindung oder über Nasen 1105a in Verbindung steht. Zwischen den beiden Elementen 1105 und 1106 ist ein scheibenförmiges Bauteil 1107 angeordnet. Das Element 1105 weist antriebsseitig eine Verzahnung 1180 auf, die als Innenverzahnung ausgebildet ist. Mit dieser Verzahnung steht beispielsweise das Schneckenzahnrad 1104 der 23 in Verbindung. Das Element 1107 weist einen in axialer Richtung hervorstehenden Kragen 1107a auf, welcher im inneren Bereich eine Verzahnung 1181 aufweist. Mit dieser Verzahnung 1181 steht beispielsweise die Welle 1108 in formschlüssiger Verbindung.The 27 shows an embodiment of an arranged in the power flow between the electric motor and the central shift shaft elasticity, wherein the disc-shaped part 1105 with the disc-shaped part 1106 positively, for example via a snap connection or via noses 1105a communicates. Between the two elements 1105 and 1106 is a disk-shaped component 1107 arranged. The element 1105 has a toothing on the drive side 1180 on, which is designed as internal toothing. With this toothing, for example, is the worm gear 1104 of the 23 in connection. The element 1107 has a collar protruding in the axial direction 1107a on which in the inner area a toothing 1181 having. With this gearing 1181 is the wave, for example 1108 in positive connection.
Die Elemente 1105 und 1106 weisen schalenartige Aufnahmebereiche 1182 und 1183 auf, die Kraftspeicher 1184 aufnehmen. Das Element 1107 weist Aussparungen oder Fenster 1185 auf, in die die Kraftspeicher eingelegt sind. Die Ausnehmungen 1182 und 1183 zur Aufnahme der Kraftspeicher weisen im wesentlichen eine Länge auf, die etwa gleich der axialen Ausdehnung der Kraftspeicher 1184 ist, so daß die Kraftspeicher unter Vorspannung in den Aufnahmen aufgenommen sein können. Unter Relativverdrehung zwischen den Bauteilen 1105, 1106 und dem flanschartigen Bauteil 1107 erfolgt eine Kraftbeaufschlagung der Kraftspeicher 1184, die eine Drehmomentübertragung von dem Element 1105 auf das Element 1107 bewirkt. Die Vorspannung der Radspeicher kann derart ausgewählt sein, daß beispielsweise eine Komprimierung der Kraftspeicher erst dann erfolgt, wenn das übertragbare Drehmoment größer ist als die Vorspannkraft des Kraftspeichers. Steigt anschließend das anliegende Moment weiterhin an, so werden die Kraftspeicher im wesentlichen proportional dieser Kraft komprimiert und erreichen bei einem weiteren vorgebbaren Kraftwert oder Drehmomentwert einen Zustand, bei dem die Windungen der Kraftspeicher auf Block gehen oder Anschläge zwischen den Elementen 1105 und 1107 auf Block gehen. Ab diesem Kraft- oder Drehmomentwert erfolgt die Kraftübertragung bei steigendem Drehmoment formschlüssig, ohne daß eine Dämpferwirkung der Kraftspeicher vorliegt.The Elements 1105 and 1106 have dish-like reception areas 1182 and 1183 on, the energy storage 1184 take up. The element 1107 has recesses or windows 1185 on, in which the power storage are inserted. The recesses 1182 and 1183 for receiving the energy storage essentially have a length which is approximately equal to the axial extent of the energy storage 1184 is, so that the energy storage can be added under bias in the recordings. Under relative rotation between the components 1105 . 1106 and the flange-like component 1107 a force is applied to the energy storage 1184 that transmits torque from the element 1105 on the element 1107 causes. The bias of the wheel storage can be selected such that, for example, a compression of the energy storage takes place only when the transmittable torque is greater than the biasing force of the energy storage. Thereafter, if the applied torque continues to increase, the force accumulators are compressed essentially proportionally to this force and reach a state in which the turns of the energy accumulators go to block or stops between the elements at a further presettable force value or torque value 1105 and 1107 go to block. From this force or torque value, the power transmission takes place positively with increasing torque, without a damper effect of the energy storage is present.
Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, eine Betätigungsvorrichtung, wie Aktor, für ein automatisiertes Schaltgetriebe zu schaffen, die einen geringen oder reduzierten Teileumfang aufweist, weiterhin beim Getriebehersteller und Kfz-Hersteller einfach montiert werden kann und in Bezug auf den nötigen Bauraum klein ist. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn keine größeren Änderungen an bereits existierenden Getriebe durchgeführt werden müssen.The object of the invention is also to provide an actuator, such as actuator, for an automated manual transmission, which has a small or reduced parts scope, continue to be easily installed at the gear manufacturer and vehicle manufacturers and is small in terms of the required space. In addition, it is advantageous if no major changes to existing transmission must be performed.
Die 29 bis 32 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. The 29 to 32 show a further embodiment of the invention.
Auf dem Schaltgetriebe 1201 ist der Aktor 1202, wie Betätigungsvorrichtung, mit Elektromotoren 1203, 1204 und Übersetzungsgetriebe für die Betätigung des Schaltvorgangs und des Wählvorgangs befestigt. Die Schaltbewegung wird als Drehbewegung auf die zentrale Schaltwelle 1205 übertragen. Die Bewegungstransformation vom Elektromotor 1203 zur zentralen Schaltwelle 1205 erfolgt über ein Schneckengetriebe 1206. Die Drehbewegung des E-Motors wird über das Schneckengetriebe auf die Welle 1207 übertragen. Weiterhin befindet sich auf der Welle 1207 drehfest eine Verzahnung 1208, welche ein Zahnradsegment 1209 antreibt, das an eine Hülse 1210 befestigt ist. Diese Hülse wird über einen Bolzen 1211 drehfest mit der zentralen Schaltwelle 1205 verbunden. Somit wird das Antriebsmoment der Welle 1207 auf die zentrale Schaltwelle übertragen.On the manual transmission 1201 is the actor 1202 , like actuator, with electric motors 1203 . 1204 and transmission gear for the operation of the switching operation and the selecting operation attached. The switching movement is as a rotary motion on the central switching shaft 1205 transfer. The movement transformation from the electric motor 1203 to the central switching shaft 1205 via a worm gear 1206 , The rotary motion of the electric motor is transmitted to the shaft via the worm gear 1207 transfer. Continue to be on the shaft 1207 rotatably a gearing 1208 which is a gear segment 1209 drives that to a sleeve 1210 is attached. This sleeve is over a bolt 1211 non-rotatable with the central control shaft 1205 connected. Thus, the drive torque of the shaft 1207 transmitted to the central switching shaft.
Das Wählen der Gasse des Schaltbildes erfolgt durch das Auf- und Abbewegen der zentralen Schaltwelle 1205. Die Bewegungstransformation vom Elektromotor 1204 zur zentralen Schaltwelle erfolgt ebenso über ein Schneckengetriebe 1212. Die Drehbewegung des Elektromotors wird über das Schneckengetriebe auf die Welle 1213 übertragen. Weiterhin ist die Welle 1213 drehfest mit einem kurzen Hebel 1214 versehen. Die andere Extremität dieses Hebels (oder Fingers) greift in eine Nut 1215 auf der Außenseite der Hülse 1210 ein. Somit wird die Schwenkbewegung des Hebels 1214 in die Hubbewegung der Hülse 1210 umgesetzt. Diese Hülse wird über einen Bolzen 1211 fest mit der zentralen Schaltwelle 1205 verbunden. Somit wird die Schwenkbewegung des Hebels 1214 auf die Hubbewegung der zentralen Schaltwelle übertragen.Selecting the alley of the circuit diagram is done by the up and down moving the central shift shaft 1205 , The movement transformation from the electric motor 1204 to the central shift shaft also takes place via a worm gear 1212 , The rotary motion of the electric motor is transmitted to the shaft via the worm gear 1213 transfer. Further, the wave 1213 rotatably with a short lever 1214 Mistake. The other extremity of this lever (or finger) engages in a groove 1215 on the outside of the sleeve 1210 one. Thus, the pivotal movement of the lever 1214 in the stroke movement of the sleeve 1210 implemented. This sleeve is over a bolt 1211 fixed to the central shaft 1205 connected. Thus, the pivotal movement of the lever 1214 transmitted to the lifting movement of the central shift shaft.
Während des Wählvorgangs, d. h. während der Hubbewegung der zentralen Schaltwelle 1205, gleitet das Zahnradsegment 1209 auf und ab entlang des Zahnrads 1208 des Schaltmotors. Bei einer Schaltung innerhalb der Gasse 3/4 findet die Verzahnung auf mittlere Höhe des Zahnrads 1208 statt. Bei Gasse 1/2 bzw. 5/R findet die Verzahnung im unteren Drittel bzw. im oberen Dattel des Zahnrads 1208 statt.During the selection process, ie during the lifting movement of the central shift shaft 1205 , slides the gear segment 1209 up and down along the gear 1208 the shift motor. In a circuit within the alley 3/4, the toothing is at the average height of the gear 1208 instead of. For lanes 1/2 and 5 / R, the teeth are located in the lower third or upper date of the gear 1208 instead of.
Signale und elektrische Energie kommen von außen über einen Stecker (nicht gezeigt) jeweils zu den Elektromotoren 1203 und 1204.Signals and electrical energy come from the outside via a plug (not shown) respectively to the electric motors 1203 and 1204 ,
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der Hülse 1210 für die Betätigungsvorrichtung. Sie ermöglicht die Montage des kompletten Aktors auf das Ende der zentralen Schaltwelle. Eine solche Lösung ist bei manchen zur Anwendung kommenden Fahrzeuggetrieben vorteilhaft, weil die zentrale Schaltwelle direkt im Getriebe eingebaut ist und nicht Bestandteil eines Schaltdoms bzw. Integralmoduls ist.Particularly advantageous is the use of the sleeve 1210 for the actuator. It allows the installation of the complete actuator on the end of the central shaft. Such a solution is advantageous in some applications for use vehicle transmissions, because the central shift shaft is installed directly in the transmission and is not part of a switching dome or integral module.
Durch das in den Figuren beschriebene Ausführungsbeispiel ist es möglich einen bereits fertig montierten Aktor 1202 auf das schon fertig montierte Schaltgetriebe 1201 anzubringen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die zentrale Schaltwelle 1205 durch den Aktor bzw. die Hülse 1210 durchgeführt und durch den Bolzen 1211 drehfest an die Hülse 1210 verbunden werden. Anschließend wird der Aktor 1202 an das Getriebegehäuse verschraubt.By the embodiment described in the figures, it is possible an already assembled actuator 1202 on the already assembled gearbox 1201 to install. It is expedient if the central shift shaft 1205 through the actuator or the sleeve 1210 performed and through the bolt 1211 rotationally fixed to the sleeve 1210 get connected. Subsequently, the actuator 1202 bolted to the gearbox.
Der Aktor wird oben an der Stelle an der die Hülse 1210 durchgeführt wird durch einen Wellendichtring 1216 von Außenschmutz abgedichtet.The actuator will be at the top of the sleeve 1210 is performed by a shaft seal 1216 sealed by external dirt.
Die 33 bis 38 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung zur Getriebebetätigung betätigt ein Getriebe mit zwei Betätigungswellen für das Schalten und Wählen, welche aus dem Gehäuse ragen. Bedingt durch den inneren Aufbau des Getriebes befinden sich die für eine reine add-on Lösung günstigen Anschraubaugen zur Befestigung des Aktorgehäuses und die Lagerstellen der Betätigungswellen nicht auf dem selben Teil.The 33 to 38 show a further embodiment of the invention. The transmission actuation device actuates a transmission with two actuation shafts for shifting and selecting which protrude from the housing. Due to the internal structure of the transmission, the cheap for a pure add-on solution attachment eyes for mounting the actuator housing and the bearing points of the operating shafts are not on the same part.
Wichtige Punkte dabei sind:
- • Betätigung der Schaltwelle durch die zweite Getriebestufe und einem zusätzlichen Mitnehmer zum Ausgleich der Achstoleranzen
- • direkte Betätigung der Schaltwelle durch die zweite Getriebestufe unter Verwendung einer gegenüber kleinen Achsabstandsänderungen unempfindlichen Verzahnungsart
- • Betätigung der Wählwelle mit Hilfe einer Kurbelschleife.
Important points are: - • Actuation of the switching shaft by the second gear stage and an additional driver to compensate for the axle tolerances
- Direct actuation of the selector shaft by the second gear stage using a type of gear which is insensitive to small changes in the axial spacing
- • Actuation of the selector shaft by means of a crank loop.
Das Getriebe besitzt folgende charakteristischen Merkmale bzw. Teile:Getriebegehäuse 1301, Kupplungsglocke 1302, Schaltwelle 1303. Die Schaltung der Gänge erfolgt durch ein Drehen 1304 der Schaltwelle. Die Gassenwahl erfolgt durch Drehen 1306 der Wählwelle 1305. Gleichzeitig wird dadurch eine Längsbewegung 1307 der Schaltwelle 1303 bewirkt.The gearbox has the following characteristic features or parts: Gearbox housing 1301 , Clutch bell 1302 , Shift shaft 1303 , The gears are shifted by turning 1304 the switching shaft. The lane selection is made by turning 1306 the selector shaft 1305 , At the same time this is a longitudinal movement 1307 the switching shaft 1303 causes.
Die Schaltwelle 1303 könnte auch als einzige zentrale Schaltwelle mit Rotation für das Schalten und Translation für das Wählen benutzt werden.The shift shaft 1303 could also be used as the only central shift shaft with rotation for shifting and translation for dialing.
Für die add-on Befestigung des Getriebeaktors am Getriebe bietet sich die Verschraubung 1308 der Gehäuseteile 1301 und 1302 an. Die Trennfuge 1309 ist gekennzeichnet. Durch Nutzen dieser vorhandenen Anschraubpunkte wird keine Gehäuseänderung beim Getriebehersteller notwendig.For the add-on attachment of the gear actuator to the gearbox, the screw connection 1308 the housing parts 1301 and 1302 at. The parting line 1309 is marked. By using these existing screw-on points no housing change is necessary at the gear manufacturer.
Die Schaltwelle 1303 und die Wählwelle 1305 sind über ein internes Zwischenteil am Gehäuseteil der Kupplungsglocke 1302 befestigt. The shift shaft 1303 and the dial shaft 1305 are via an internal intermediate part on the housing part of the clutch bell 1302 attached.
Die relative Lage zwischen der Schaltwelle 1303 bzw. der Wählwelle 1305 und den Anschraubpunkten 1308 ist mit verhältnismäßig großen Toleranzen behaftet.The relative position between the selector shaft 1303 or the selector shaft 1305 and the screw-on points 1308 is subject to relatively large tolerances.
In 34 wird beispielhaft das Ensemble Getriebe-Getriebeaktorik gezeigt. Zu erkennen sind das Getriebe 1301, das Aktorgehäuse für die Schaltbetätigung 1311a, das Aktorgehäuse für die Wählbetätigung 1311b, Getriebemotor Schalten 1312 und Getriebemotor Wählen 1313.In 34 For example, the ensemble gearbox-gearbox-actuator is shown. You can see the gearbox 1301 , the actuator housing for the shift operation 1311a , the actuator housing for the selector 1311b , Gear motor switching 1312 and geared motor Select 1313 ,
Bei manchen Ausführungsbeispielen ist eine Verwendung von einer zweiten Getriebestufe mit einer Untersetzung im Bereich von 2 bis 5 vorteilhaft, insbesondere im Bereich der Schaltaktorik. Wegen ihrer konstanten Untersetzung ist eine Stirnradstufe hierbei zweckmäßig. Es ergeben sich daraus Anforderungen an die Genauigkeit von Achsabstand und Winkelversatz der Achsen.In some embodiments, a use of a second gear stage with a reduction in the range of 2 to 5 is advantageous, in particular in the field of Schaltaktorik. Because of their constant reduction a spur gear is useful here. This results in requirements for the accuracy of the axial distance and angular misalignment of the axes.
35 zeigt einen Querschnitt durch den Schaltaktor. Am Getriebegehäuse 1301 ist an den vorhandenen Anschraubpunkten ein Trägerteil 1314 für die Aktorik angeschraubt. Der Getriebemotor 1312 für die Schaltung ist so angeordnet, daß er sich möglichst an das Getriebegehäuse anschmiegt, und daß die Achse des Abtriebsritzels bis auf Toleranzfehler parallel zur Schaltbetätigungswelle 1303 des Getriebes steht. 35 shows a cross section through the switch actuator. On the gearbox 1301 is at the existing mounting points a carrier part 1314 screwed on for the actuators. The geared motor 1312 for the circuit is arranged so that it conforms as possible to the transmission housing, and that the axis of the output pinion parallel to the Schaltbetätigungswelle except for tolerance error 1303 of the gearbox is.
Auf der oberen Seite ist am Schalt-Getriebemotor 1312 ein Gehäuse 1316 mit einer Zahnradstufe bestehend aus Ritzel 1315 und Zahnsegment 1317 angeflanscht. Der Achsabstand der beiden beteiligten Verzahnungsteile 1315 und 1317 läßt sich in dieser Anordnung mit hinreichend kleinen Toleranzen realisieren. Das Gehäuse 1316 mit der zweiten Getriebestufe und der Schalt-Getriebemotor 1312 sind gemeinsam mit dem Trägerteil 1314 verschraubt 1318.On the upper side is on the gear shift motor 1312 a housing 1316 with a gear stage consisting of pinion 1315 and toothed segment 1317 flanged. The center distance of the two gear parts involved 1315 and 1317 can be realized in this arrangement with sufficiently small tolerances. The housing 1316 with the second gear stage and the gear shift motor 1312 are together with the carrier part 1314 bolted 1318 ,
Das Zahnsegment 1317 überträgt die Bewegung über eine Welle 1319 aus dem Gehäuse 1316 auf einen Mitnehmer 1320. Der Mitnehmer ist im vorliegenden Fall genutet, siehe 36. In die Nut ragt ein auf der Schaltbetätigungswelle 1303 des Getriebes 1301 befestigter Hebel 1321, welcher zwecks Spielminimierung und Toleranzunempfindlichkeit konvex profiliert ist 1322, besonders vorteilhaft als Gleichdick.The toothed segment 1317 transmits the movement over a wave 1319 out of the case 1316 on a driver 1320 , The driver is grooved in the present case, see 36 , In the groove protrudes on the Schaltbetätigungswelle 1303 of the transmission 1301 attached lever 1321 , which is convexly profiled in order to minimize play and tolerance insensitivity 1322 , particularly advantageous as a uniform thickness.
In der gezeigten Variante muß der Mitnehmer 1320 so ausgebildet sein, daß der Kontakt zum Hebel 1321 in oberster 1323 und unterster 1324 Stellung der Schaltbetätigungswelle noch gewährleistet ist. Der Poltopf 1325 des Getriebemotors befindet sich außerhalb des Schwenkbereichs von Mitnehmer 1320 und Hebel 1321.In the variant shown, the driver must 1320 be formed so that the contact with the lever 1321 in uppermost 1323 and lowest 1324 Position of the Schaltbetätigungswelle is still guaranteed. The pole pot 1325 The geared motor is outside the swivel range of the driver 1320 and levers 1321 ,
Die gezeigte Anordnung kann sehr kostengünstig ausgeführt werden, indem das Gehäuse 1316 als Blechformteil, als Alu-Druckgußteil oder als Kunststoffspritzteil gefertigt wird. Für das Zahnsegment 1317 eignet sich beispielsweise Feinschneiden oder Feinstanzen als Fertigungsverfahren. Der Mitnehmer 1320 basiert auf einem Blechumformteil, wobei die notwendige Stabilität der Nut durch Verschweißen oder Verstemmen 1326 erzielt werden kann.The arrangement shown can be carried out very inexpensively by the housing 1316 is produced as a sheet metal part, as an aluminum die casting or as a plastic injection molded part. For the toothed segment 1317 For example, fine blanking or fine blanking is suitable as a production method. The driver 1320 Based on a sheet metal forming part, whereby the necessary stability of the groove by welding or caulking 1326 can be achieved.
Vorteilhaft kann ist es, wenn das Trägerteil 1314 und das Gehäuse 1316 als ein Teil ausgebildet ist, wobei dann der Schalt-Getriebemotor als oberstes Element angeordnet ist. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn ein Tauschen von genutetem Mitnehmer 1320 und Hebel 1321 vorliegt. Vorteilhaft ist es, wenn eine hinreichend genaue Achslage der zweiten Getriebestufe durch Lagerung im Aktorgehäuse und Toleranzausgleich durch Mitnehmer am Abtrieb der zweiten Getriebestufe gegeben ist. Weiterhin ist eine kompakte Anordnung durch Trennen von Träger und Gehäuse der zweiten Getriebestufe gegeben. Eine kostengünstige Fertigung des Aktorabtriebs mit Zahnsegmet, Welle und genutetem Mitnehmer kann durch den gezeigten Aufbau realisiert werden.It is advantageous if the carrier part 1314 and the case 1316 is designed as a part, in which case the shift gear motor is arranged as the uppermost element. It may also be appropriate if an exchange of grooved driver 1320 and levers 1321 is present. It is advantageous if a sufficiently accurate axial position of the second gear stage is given by bearing in the actuator housing and tolerance compensation by means of drivers on the output of the second gear stage. Furthermore, a compact arrangement by separating carrier and housing of the second gear stage is given. A cost-effective production of Aktorabtriebs with Zahnsegmet, wave and grooved driver can be realized by the structure shown.
37 zeigt einen Schnitt durch die Schaltaktorik. Das Aktorgehäuse 1311a ist an den vorhandenen Anschraubpunkten 1308 mit dem Getriebegehäuse 1301 verbunden. Der Getriebemotor für das Schalten 1312 ist so angeordnet, daß sein Schwerpunkt möglichst senkrecht über den Anschraubpunkten 1308 liegt. Die Achse des Abtriebsritzels 1315 soll möglichst parallel zur Schaltwelle 1303 des Getriebes liegen. 37 shows a section through the Schaltaktorik. The actuator housing 1311a is at the existing screw points 1308 with the gearbox 1301 connected. The geared motor for shifting 1312 is arranged so that its center of gravity as perpendicular as possible above the bolting points 1308 lies. The axis of the output pinion 1315 should as possible parallel to the switching shaft 1303 lie of the transmission.
Das Abtriebsritzel 1315 treibt zur Realisierung der Schaltbetätigung 1304 direkt das mit der Schaltwelle 1303 verbundene Zahnsegment 1326. Da der Schaltmotor 1312 und das Abtriebsritzel 1315 über das Aktorgehäuse 1311a mit dem Getriebegehäuse 1301 und die Schaltwelle über ein internes Zwischenteil mit der Kupplungsglocke 1302 verbunden sind, ist der Achsabstand der Verzahnung stark toleranzbehaftet. Um den Einfluß des Verzahnungsspiels gering zu halten kann vorzeugsweise eine Verzahnungsart gewählt werden, die gegenüber Achsabstandsänderungen im Zehntelmillimeterbereich unempfindlich ist, wie beispielsweise eine Evolventenverzahnung mit kleinem Eingriffswinkel und negativer Profilverschiebung. Um eine kompakte Anordnung der Schaltaktorik und einen möglichst geringen Abstand des Schaltmotors 1312 vom Getriebegehäuse 1301 zu erreichen, wird das Zahnsegment 1326 gekröpft ausgeführt.The output pinion 1315 drives the realization of the switching operation 1304 directly with the shift shaft 1303 connected toothed segment 1326 , Because the switching motor 1312 and the output pinion 1315 over the actuator housing 1311a with the gearbox 1301 and the shift shaft via an internal intermediate part with the clutch bell 1302 are connected, the axial distance of the toothing is heavily toleranced. In order to keep the influence of the gear play low, a toothing type can be selected, which is insensitive to axial distance changes in the tenth of a millimeter range, such as, for example, involute toothing with a small pressure angle and negative profile displacement. To a compact arrangement of Schaltaktorik and the smallest possible distance of the switching motor 1312 from gearbox 1301 to reach the toothed segment 1326 cranked executed.
Das Aktorgehäuse 1311a wird nach dem Anschrauben auf dem Getriebe 1301 mit einer Kunststoffkappe 1327 verschlossen, um den Austritt von Schmierstoff zu verhindern und um die Verzahnung vor Feuchtigkeit und Schmutz zu schützen. Die Kunststoffkappe ist derart ausgeführt, daß sie die Wählbewegung 1307 der Schaltwelle 1303 nicht behindert.The actuator housing 1311a will after screwing on the gearbox 1301 with a plastic cap 1327 closed to prevent the escape of lubricant and to protect the teeth from moisture and dirt. The plastic cap is designed such that it is the Wählbewegung 1307 the switching shaft 1303 not disabled.
Für die dargestellte Anordnung der Schaltaktorik ist als Fertigungsverfahren für das Aktorgehäuse 1311a Alu-Druckguß oder Kunststoffspritzguß, gegebenenfalls mit einem Faserverbundwerkstoff, vorteilhaft. Die Verschlußkappe 1327 wird als Kunststoffspritzgußteil ausgeführt und für das Zahnsegment 1326 eignet sich als Fertigungsverfahren z. B. das Feinschneiden mit integriertem Umformschritt.For the illustrated arrangement of Schaltaktorik is as a manufacturing process for the actuator housing 1311a Aluminum die casting or plastic injection molding, optionally with a fiber composite material, advantageous. The cap 1327 is designed as a plastic injection molded part and for the toothed segment 1326 is suitable as a manufacturing process z. B. fineblanking with integrated forming step.
die 38 zeigt einen Schnitt durch das Aktorgehäuse 1311b. Der Wählmotor 1313 wird so an das nach unten und nach der Seite offene Aktorgehäuse 1311b angeschraubt, daß seine Abtriebswelle mit dem aufgesteckten Motorhebel 1329 möglichst parallel zur Wählwelle 1305 liegt.the 38 shows a section through the actuator housing 1311b , The selector motor 1313 This way it is connected to the actuator housing which is open at the bottom and to the side 1311b bolted that its output shaft with the plugged motor lever 1329 as parallel as possible to the selector shaft 1305 lies.
Die Wählbewegung des Motorhebels wird über den drehbar gelagerten Wählpin 1330 auf den mit der Wählwelle 1305 drehmomentfest verbundenen Wählhebel 1331 übertragen. Der Wählhebel 1331 ist zur Aufnahme des Wählpins 1330 genutet, wobei dessen Durchmesser und die Nutbreite zur Spielminimierung möglichst eng toleriert werden.The selection movement of the motor lever is via the rotatably mounted selection pin 1330 on the with the selector shaft 1305 Torque-tight connected selector lever 1331 transfer. The selector lever 1331 is to record the dialing pin 1330 grooved, with its diameter and the groove width for minimizing play are tolerated as closely as possible.
Als Fertigungsverfahren für den Wählhebel eignet sich das Stanzen mit nachfolgender Feinbearbeitung von Nut und Bohrung oder das Feinschneiden.As a manufacturing method for the selector lever is the punching with subsequent fine machining of groove and bore or fine blanking.
Die 39 und 40 zeigen erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtungen zur automatisierten Betätigung eines Getriebes zur Betätigung der Schalt- und Wählbewegung einer zentralen Schaltwelle eines Getriebes, wobei für jede Betätigung, wie Drehen und axial Verschieben der Welle, ein Elektromotor vorgesehen ist. Die 41a bis 41c zeigen jeweils einen Schnitt oder eine Ansicht eines Elementes der Vorrichtung.The 39 and 40 show actuating devices according to the invention for automated actuation of a transmission for actuating the switching and selection movement of a central shift shaft of a transmission, wherein for each actuation, such as rotating and axially displacing the shaft, an electric motor is provided. The 41a to 41c each show a section or a view of an element of the device.
Die Vorrichtung 1400 weist einen Elektromotor 1401 auf, der abtriebsseitig eine Schnecke 1403 eines Schneckengetriebes aufweist. Diese Schnecke 1403 kämmt ein Schneckenzahnrad 1405, das über eine Welle mit einem Zahnrad 1412, wie Ritzel, verbunden ist. Dieses Ritzel kämmt die Verzahnung eines Segmentzahnrades 1413. Mit dem Segmentzahnrad 1413 ist ein Schaltfinger 1415 drehfest und axial fest verbunden oder einstückig ausgebildet. Der Schaltfinger 1415 greift in eines der Schaltgabelmäuler 1416 ein. Unter Verdrehung des Fingers 1415 wird eine Schaltgabel betätigt und ein Gang wird eingelegt. Dies wird durch die Betätigung mittels des Elektromotors 1402 gesteuert. Der Motor kann reversierend betätigt werden und den Finger 1415 hin und her schwenken. Somit wird der eine oder andere Gang im Getriebe eingelegt.The device 1400 has an electric motor 1401 on the output side, a worm 1403 having a worm gear. This snail 1403 meshes a worm gear 1405 that has a shaft with a gear 1412 , like pinion, is connected. This pinion meshes the teeth of a segment gear 1413 , With the segment gear 1413 is a shift finger 1415 rotatably and axially fixed or integrally formed. The shift finger 1415 engages in one of the shift fork mouths 1416 one. Under twist of the finger 1415 a shift fork is actuated and a gear is engaged. This is done by the actuation by means of the electric motor 1402 controlled. The motor can be reversed and the finger 1415 swing back and forth. Thus, one or the other gear is engaged in the transmission.
Durch eine Verschiebung des Schaltfingers 1415 längs der Achse der zentralen Schaltwelle 1411 wird der Schaltfinger in Eingriff in ein Schaltgabelmaul gebracht und somit der einzulegende Gang oder die entsprechende Schaltgasse oder die entsprechende Ganggruppe des Schaltgetriebes ausgewählt. Durch eine Drehung des Schaltfingers 1415 um die Achse der Zentralen Schaltwelle 1411 wird die Verschiebung einer Schaltgabel längs der zugehörigen Schaltstange und somit die Getriebeschaltung bewirkt.By a shift of the shift finger 1415 along the axis of the central shaft 1411 the shift finger is brought into engagement with a shift fork mouth and thus selects the gear to be engaged or the corresponding shift gate or the corresponding gear group of the gearbox. By a rotation of the shift finger 1415 around the axis of the central shaft 1411 the displacement of a shift fork along the associated shift rod and thus the transmission circuit is effected.
Zur Erzeugung der für die Getriebeschaltung erforderlichen Dreh- und Hubbewegung des Schaltfingers 1415 wird ein Schaltmotor 1401 und ein Wählmotor 1402 verwendet und von einer Steuereinheit angesteuert.To generate the required for the transmission circuit rotation and lifting movement of the shift finger 1415 becomes a switching motor 1401 and a dial motor 1402 used and controlled by a control unit.
Der Schaltmotor überträgt seine Drehbewegung über ein Schneckengetriebe mit Schnecke und Schneckenzahnrad mit einer zwischengeschalteten vorgespannten Elastizität, wie Kraftspeicher, und von dieser auf das Ritzel zum Schalten 1412. Das Schneckenzahnrad 1405, die Elastizität und das Ritzel Schaltung 1412, wie Segmentzahnrad, sind drehbar auf einer Steckachse 1414 gelagert, die sich auf der einen Seite im Gehäuse des Schaltmotors, auf der anderen Seite im Aktorgehäuse 1418 abstützt. Die Achse 1414 kann auch beidseitig im Gehäuse des Aktors oder Aktuators aufgenommen und gelagert sein.The switching motor transmits its rotary motion via a worm gear with worm and worm gear with an intermediate prestressed elasticity, such as energy storage, and from this to the pinion for switching 1412 , The worm gear 1405 , the elasticity and the pinion circuit 1412 , such as segment gear, are rotatable on a thru-axle 1414 mounted on the one hand in the housing of the switching motor, on the other side in the actuator housing 1418 supported. The axis 1414 can also be accommodated and stored on both sides in the housing of the actuator or actuator.
Die Verbindung und Drehmomentübertragung des Schneckenrades 1405 mit der Antriebsseite der Elastizität und die Verbindung der Abtriebsseite der Elastizität mit dem Ritzel 1412 zur Schaltung erfolgt wie oben beschrieben. Mittels einer Stirnradverzahnung wird die Drehbewegung von dem Ritzel Schaltung 1412 auf das Segmentzahnrad 1413 übertragen, wobei das Segmentzahnrad 1413 und der Schaltfinger 1415 formschlüssig verbunden oder einstückig ausgebildet sein können. Ein weiterer Schaltfinger 1415a kann mit dem Segmentzahnrad 1413 oder dem Schaltfinger 1415 formschlüssig verbunden sein oder einstückig mit dem Segmentzahnrad 1413 oder dem Schaltfinger 1415 ausgeführt sein.The connection and torque transmission of the worm wheel 1405 with the drive side of the elasticity and the connection of the output side of the elasticity with the pinion 1412 for switching as described above. By means of a spur gear toothing, the rotational movement of the pinion gearshift 1412 on the segment gear 1413 transferred, wherein the segment gear 1413 and the shift finger 1415 can be positively connected or integrally formed. Another shift finger 1415a can with the segment gear 1413 or the shift finger 1415 be positively connected or integral with the segment gear 1413 or the shift finger 1415 be executed.
Das Segmentzahnrad zur Betätigung der Schaltung 1413 und die Schaltfinger 1415 und 1415a sind fest verbunden mit der zentralen Schaltwelle 1412, die z. B. in mindestens einer im Aktorgehäuse 1418 eingepreßten Gleitlagerbuchse geführt wird.The segment gear for actuating the circuit 1413 and the shift fingers 1415 and 1415a are firmly connected to the central shaft 1412 that z. B. in at least one in the actuator housing 1418 pressed bush sleeve is guided.
Der Wählmotor 1402 überträgt seine Drehbewegung über ein Schneckengetriebe 1404 auf das Ritzel 1406a zur Betätigung der Wählbewegung. Das Schneckenrad 1404 und das Ritzel 1406a zum Wählen sind drehbar auf der Steckachse 1407 gelagert, die sich auf der einen Seite im Gehäuse des Wählmotors, auf der anderen Seite im Aktorgehäuse 1418 abstützt. Auf der zentralen Schaltwelle 1411 ist die Zahnstange 1406b zum Wählen drehbar gelagert, so daß die Zahnstange 1406b nicht verdreht wird, wenn die zentrale Schaltwelle 1411 sich um ihre Achse dreht. Die Verzahnungen von Ritzel 1406a und Zahnstange 1406b werden zueinander parallel gehalten, indem sich die Verzahnungen der Verzahnungspartner gegenseitig an den Flanken der Verzahnung abstützen. Der Achsabstand wird so auf die ganze Breite des Verzahnungseingriffs konstant gehalten.The selector motor 1402 transmits its rotary motion via a worm gear 1404 on the pinion 1406a for actuating the selection movement. The worm wheel 1404 and the pinion 1406a to choose are rotatable on the thru axle 1407 stored, on the one hand in the housing of the selector motor, on the other side in the actuator housing 1418 supported. On the central shaft 1411 is the rack 1406b rotatably mounted for selection, so that the rack 1406b not twisted when the central shift shaft 1411 turns around its axis. The gears of pinion 1406a and rack 1406b are held parallel to each other by the teeth of the gear partners mutually supported on the flanks of the teeth. The center distance is thus kept constant over the entire width of the meshing engagement.
Die Zahnstange 1406b zum Wählen weist Flächen 1419 senkrecht zur Drehachse der zentralen Schaltwelle 1411 auf. Die zentrale Schaltwelle 1411 selbst weist die entsprechenden Gegenflächen 1420 auf, so daß die Tangentialkraft der Ritzelverzahnung über die Zahnstange auf die zentrale Schaltwelle 1411 übertragen wird. Die Verdrehung des Ritzels 1406a zum Wählen bewirkt eine Verschiebung der Zahnstange 1406b zum Wählen und der zentralen Schaltwelle 1411 längs ihrer Achse. Dadurch wird das Segmentzahnrad 1413 und die Zapfen 1415 und 1415a axial verschoben, so daß sie in unterschiedliche Schaltgabelmäuler geschoben werden können.The rack 1406b to choose faces 1419 perpendicular to the axis of rotation of the central switching shaft 1411 on. The central shift shaft 1411 itself has the corresponding mating surfaces 1420 on, so that the tangential force of the pinion toothing on the rack on the central shift shaft 1411 is transmitted. The rotation of the pinion 1406a to select causes a displacement of the rack 1406b to select and the central shift shaft 1411 along its axis. This will cause the segment gear 1413 and the cones 1415 and 1415a axially displaced, so that they can be pushed into different shift fork mouths.
Durch die begrenzte Länge der Zahnstange 1406b zum Wählen und durch konstruktive Maßnahmen wie nur teilweise ausgeprägte Verzahnungslücken am Rand des Bauteils werden interne Anschläge 1423 geschaffen, die den Bewegungsbereich auf das Notwendige bzw. Zulässige begrenzen.Due to the limited length of the rack 1406b to choose and by constructive measures such as only partially pronounced tooth gaps at the edge of the component are internal attacks 1423 created that limit the range of motion to the necessary or permissible.
Die Drehachsen des Ritzels 1406a zum Wählen und der zentralen Schaltwelle 1411 stehen senkrecht aufeinander, so daß in dem zur Getriebeschaltung notwendigen Hub- und Drehbewegungsbereich der zentralen Schaltwelle 1411 die Drehbewegung unabhängig von der Stellung des Ritzels 1406a zum Wählen ausgeführt werden kann und umgekehrt.The axes of rotation of the pinion 1406a to select and the central shift shaft 1411 are perpendicular to each other, so that in the transmission gear necessary for lifting and rotating range of the central shift shaft 1411 the rotational movement regardless of the position of the pinion 1406a to dial and vice versa.
Die Zahnstange 1406b zum Wählen ist in einer spezielle Ausführungsform derart gestaltet, daß sie einen Schlitz 1430 längs der Drehachse der zentralen Schaltwelle aufweist. Der Schlitz 1430 geht in eine Drehführung 1421 über, wobei die Drehführung geringfügig größeren Durchmesser hat als der Schlitz breit ist. Die zentrale Schaltwelle 1411 weist einen Bereich 1422 auf, indem der Durchmesser stark verringert ist und mit der Drehführung der Zahnstange 1406b zum Wählen korrespondiert. Die Drehführung kann auch bereichsweise, z. B. nur an den axialen Randbereichen oder Rändern der Zahnstange 1406b zum Wählen ausgeführt sein. Die Zahnstange zum Wählen wird mit dem Schlitz 1430 auf die zentrale Schaltwelle aufgesteckt. Durch das geringe Übermaß der zentralen Schaltwelle 1411 gegenüber dem Schlitz 1430 ergibt sich eine formschlüssige Verbindung, wie Schnappverbindung. Da das Ritzel zum Wählen wegen der oben genannten internen Anschläge immer im Eingriff in die Zahnstange 1406b zum Wählen ist und der Achsabstand durch die oben genannte Verzahnungsausführung sichergestellt wird, kann diese nicht von der zentralen Schaltwelle heruntergedrückt werden.The rack 1406b for dialing is designed in a particular embodiment to have a slot 1430 has along the axis of rotation of the central switching shaft. The slot 1430 goes into a rotation guide 1421 over, wherein the rotary guide has slightly larger diameter than the slot is wide. The central shift shaft 1411 has an area 1422 on, by the diameter is greatly reduced and with the rotary guide of the rack 1406b corresponds to the selection. The rotary guide can also be partially, z. B. only on the axial edge regions or edges of the rack 1406b to be dialed. The rack to choose is with the slot 1430 attached to the central shaft. Due to the small excess of the central shift shaft 1411 opposite the slot 1430 results in a positive connection, such as snap connection. Since the pinion to select because of the above internal stops always engaged in the rack 1406b to select and the center distance is ensured by the above-mentioned gear design, it can not be pressed down by the central shift shaft.
Die Verzahnungen des Ritzels 1412 zum Schalten und des Segmentzahnrades 1413 sind derart ausgeführt, daß die Zahnflanken in Richtung der Drehachsen verlaufen. in dem zur Getriebeschaltung notwendigen Hub- und Drehbewegungsbereich der zentralen Schaltwelle kann eine Bewegung des Segmentzahnrades und damit fest verbundener Schaltfinger in axialer Richtung der zentralen Schaltwelle unabhängig von dem Rotationswinkel des Segmentzahnrades ausgeführt werden.The gears of the pinion 1412 for switching and the segment gear 1413 are designed such that the tooth flanks extend in the direction of the axes of rotation. in the necessary for the transmission circuit lifting and rotating range of the central shift shaft, a movement of the segment gear and thus firmly connected shift finger in the axial direction of the central shift shaft can be performed independently of the rotation angle of the segment gear.
Auch die Verzahnung von dem Ritzel 1412 zum Schalten und dem Segmentzahnrad 1413 können derart ausgeführt werden, daß sich die Verzahnungspartner beispielsweise an Zahnflanken gegenseitig abstützen.Also, the teeth of the pinion 1412 for shifting and the segment gear 1413 can be carried out in such a way that the toothed partners mutually support, for example, tooth flanks.
Bei einer anderen Kinematik der zentralen Schaltwelle 1411, bei der die Schaltbewegung eine Schiebe- und die Wählbewegung eine Drehbewegung ist, kann das gezeigte Konstruktionsprinzip verwendet werden, indem die Schaltbewegung zur Wählbewegung wird und umgekehrt.In another kinematics of the central shift shaft 1411 in which the switching movement is a sliding movement and the selection movement is a rotary movement, the design principle shown can be used by the switching movement to the selection movement and vice versa.
Die zentrale Schaltwelle 1411 weist an ihrem einen Endbereich einen Bereich 1432 mit einer Reduzierung des Durchmessers auf der von einem Abschlußknopf 1431 abgeschlossen wird.The central shift shaft 1411 has an area at its one end 1432 with a reduction in diameter on that of a termination button 1431 is completed.
Dieser Bereich 1432 wird von der Aussparung 1433 der Zahnstange 1406b aufgenommen und drehbar aber axial fest gelagert. Dazu weist die Zahnstange 1406b Wangen 1435 an beiden seiten des Schlitzes 1419 auf, die ein Entweichen der Zahnstange 1406b verhindern.This area 1432 is from the recess 1433 the rack 1406b recorded and rotatably mounted axially fixed. To this end, the rack 1406b Wangen 1435 on both sides of the slot 1419 on, which is an escape of the rack 1406b prevent.
Erfindungsgemäß weist das Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, einem Getriebe und einem Drehmomentübertragungssystem, wie Kupplung, eine Vorrichtung zur automatisierten Betätigung des Getriebes auf, die mit einer Steuereinheit und zumindest einem von der Steuereinheit ansteuerbaren Aktor zum automatisierten Schalten/Wählen einer Getriebeübersetzung des Getriebes ausgerüstet ist. Die Steuereinheit steht dabei mit zumindest einem Sensor und gegebenenfalls mit anderen Elektronikeinheiten in Signalverbindung. Der Aktor weist einen ersten Antrieb 1401 zur Betätigung eines Getriebeelementes 1416 zum Schalten einer Getriebeübersetzung und einen zweiten Antrieb 1402 zur Betätigung eines Getriebeelementes 1411 zum Wählen einer Getriebeübersetzung auf, wobei der erste Antrieb 1401 über ein erstes Getriebe, wie Schneckengetriebe 1403, 1405 mit nachgeordnetem Stirnradgetriebe 1412, 1413, ein Element des Getriebes 1416 oder der Vorrichtung 1411 zum Schalten der Getriebeübersetzung betätigt und der zweite Antrieb 1402 über ein zweites Getriebe, wie Schneckengetriebe 1404, 1404a, ein Element des Getriebes oder der Vorrichtung 1411 zum Wählen der Getriebeübersetzung betätigt, dem Schneckengetriebe 1404, 1404a ein Stirnrad 1406a nachgeordnet ist, das eine Zahnstange 1406b kämmt, wobei die Zahnstange 1406b auf einer axial beweglichen und verdrehbaren Welle 1411 drehbar gelagert aufgenommen ist. Zweckmäßig ist, warm die Welle 1411 mittels des zweiten Antriebs 1402 über ein Schneckengetriebe 1404, 1404a und ein nachgeschaltetes Zahnrad 1406a und die Zahnstange 1406b axial hebbar und senkbar ist. Die Welle 1411 ist mittels des ersten Antriebs 1401 über eine Schnecke 1403 und ein Schneckenzahnrad 1405 und gegebenenfalls ein nachgeschaltetes Stirnradgetriebe 1412, 1413 verdrehbar. Dazu ist die Welle 1411 zumindest einseitig im Gehäuse der Vorrichtung gelagert. Die Welle 1411 ist mittels des ersten Antriebs 1401 verdrehbar und mittels des zweiten Antriebs 1402 in axialer Richtung hebbar und senkbar, wobei die Zahnstange 1406b auf der Welle 1411 axial fest aber verdrehbar aufgenommen ist und gegenüber dem die Zahnstange 1406b kämmenden Zahnrad 1406a nicht verdrehbar ist, selbst wenn die Welle verdreht wird. Dies wird dadurch erreicht, daß sich Zahnstange und Zahnrad mittels Verzahnung gegenseitig zentrieren. Die Zahnstange 1406b weist eine Bohrung 1433 oder einen Schlitz 1430 in axialer Richtung auf, der einen im Durchmesser reduzierten Bereich 1432 der Welle 1411 verdrehbar aber axial fest aufnimmt. Die Welle 1411 weist amen im Durchmesser reduzierten Bereich 1432 auf, der die Zahnstange 1406b verdrehbar trägt, wobei ein Endanschlag 1431 mit der Welle verbunden ist, der die Zahnstange axial sichert. Der Endanschlag ist vorteilhaft mit der Welle einstückig ausgebildet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Zahnstange mit der Welle formschlüssig verbunden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Zahnstange mit der Welle mittels Gewinde verschraubt ist.According to the invention, the motor vehicle with a drive motor, a transmission and a torque transmission system, such as clutch, a device for automated operation of the transmission, which is equipped with a control unit and at least one controllable by the control unit actuator for automatically switching / select a transmission ratio of the transmission. The control unit stands with at least one Sensor and optionally with other electronic units in signal connection. The actuator has a first drive 1401 for actuating a transmission element 1416 for switching a gear ratio and a second drive 1402 for actuating a transmission element 1411 for selecting a gear ratio, wherein the first drive 1401 via a first gear, such as worm gear 1403 . 1405 with downstream spur gear 1412 . 1413 , an element of the transmission 1416 or the device 1411 operated to shift the transmission ratio and the second drive 1402 via a second gear, such as worm gear 1404 . 1404a , an element of the transmission or the device 1411 operated to select the gear ratio, the worm gear 1404 . 1404a a spur gear 1406a downstream, that is a rack 1406b meshes with the rack 1406b on an axially movable and rotatable shaft 1411 is stored rotatably mounted. It is expedient to warm the shaft 1411 by means of the second drive 1402 via a worm gear 1404 . 1404a and a downstream gear 1406a and the rack 1406b is axially raised and lowered. The wave 1411 is by means of the first drive 1401 about a snail 1403 and a worm gear 1405 and optionally a downstream spur gear 1412 . 1413 rotatable. This is the wave 1411 stored at least one side in the housing of the device. The wave 1411 is by means of the first drive 1401 rotatable and by means of the second drive 1402 can be raised and lowered in the axial direction, the rack 1406b on the wave 1411 axially fixed but rotatable is added and opposite the rack 1406b meshing gear 1406a is not rotatable, even if the shaft is twisted. This is achieved in that the rack and gear center each other by means of toothing. The rack 1406b has a hole 1433 or a slot 1430 in the axial direction, which has a reduced diameter area 1432 the wave 1411 rotatable but axially fixed. The wave 1411 has a reduced diameter area 1432 on top of the rack 1406b rotatable carries, with an end stop 1431 connected to the shaft which secures the rack axially. The end stop is advantageously formed integrally with the shaft. In a further embodiment, the rack is positively connected to the shaft. In a further embodiment, the rack is bolted to the shaft by means of thread.
Die Zahnstange weist eine zentrale sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmung 1433, wie Bohrung, und einen sich in axialer Richtung erstreckenden Schlitz 1430 auf, wobei die Zahnstange den Schlitz begrenzende nachgiebige elastische Wangen 1435 beiderseits des Schlitzes aufweist.The rack has a central recess extending in the axial direction 1433 as well as a slot extending in the axial direction 1430 on, the rack defining the slot compliant resilient cheeks 1435 has on both sides of the slot.
Die Zahnstange ist im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet, wobei der Schlitz der Zahnstange in einem Wandungsbereich gegenüber der Verzahnung angeordnet ist.The rack is formed substantially hollow cylindrical, wherein the slot of the rack is disposed in a wall region opposite to the toothing.
Vorteilhaft ist es, wenn die Zahnstange 1406b und/oder das diese kämmende Zahnrad 1406a aus Kunststoffmaterial hergestellt ist.It is advantageous if the rack 1406b and / or the meshing gear 1406a made of plastic material.
Die 42 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung, wobei nur die Welle 1411 mit dem damit verbundenen Segmentzahnrad 1413 dargestellt ist. Weiterhin sind die Schaltfinger 1415 und 1415a dargestellt, die mit der Welle 1411 oder dem Segmentzahnrad 1413 fest verbunden sind. Die Schaltfinger 1415 und 1415a betätigen durch Eingriff in ein Schaltgabelmaul die Schaltgabeln 1416 zum Einlegen eines Ganges im Getriebe.The 42 shows a section of an actuating device according to the invention, wherein only the shaft 1411 with the associated segment gear 1413 is shown. Furthermore, the shift fingers 1415 and 1415a shown with the shaft 1411 or the segment gear 1413 are firmly connected. The shift fingers 1415 and 1415a operate by engaging in a shift fork mouth, the shift forks 1416 for engaging a gear in the gearbox.
Die Axialbewegung der Welle 1411 oder die Wählbewegung erfolgt über einen Antrieb der Welle mittels eines Zahnrades oder Ritzels, das in der 42 nicht dargestellt ist. Dazu ist am oberen Ende der Welle eine Verzahnung ausgebildet, die auf der Zylinderoberfläche der Welle ausgebildet ist und die einzelnen Zähne der Verzahnung kreisförmig umlaufen oder als Kreissegmente ausgebildet sind, die sich über einen Teilwinkelbereich der Welle erstrecken. Das Zahnrad kämmt somit die Verzahnung 1490 der Welle 1411, wobei die Welle im Verzahnungseingriff dennoch drehbar ist. Diesbezüglich ist die Verzahnung 1490 derart ausgelegt, daß die Welle verdrehbar ist. Die Zähne der Verzahnung 1490 sind konzentrisch zu der Wellenachse ausgebildet und angeordnet.The axial movement of the shaft 1411 or the selection movement via a drive of the shaft by means of a gear or pinion, in the 42 not shown. For this purpose, a toothing is formed at the upper end of the shaft, which is formed on the cylinder surface of the shaft and the individual teeth of the toothing circularly or are formed as circular segments which extend over a partial angle range of the shaft. The gear meshes thus the teeth 1490 the wave 1411 , wherein the shaft is still rotatable in the meshing engagement. In this regard, the gearing is 1490 designed so that the shaft is rotatable. The teeth of the teeth 1490 are formed and arranged concentrically to the shaft axis.
Es ist unter den heutigen Verkehrsdichten vorteilhaft, wenn heute allgemein bekannte manuell geschaltete Handschaltgetriebe mittels einer Getriebeaktuatorik ausgestattet werden, mit dem Ziel den Wähl- und Schaltvorgang und gegebenenfalls den Kupplungsvorgang zu automatisieren.It is advantageous under today's traffic densities, if today well-known manually switched manual transmissions are equipped by means of a Getriebeanktuatorik, with the aim of automating the selection and switching operation and, where appropriate, the coupling process.
Bei Getrieben mit einem aufschraubbaren Schaltdom mit zentralen Schaltwelle, die in das Getriebe hinein ragt, sind in den oben gezeigten Ausführungsbeispielen erfindungsgemäße Vorrichtungen dargestellt. Besitzt das Getriebe keinen Schaltdom mit zentraler Schaltwelle, sondern eine aus dem Getriebe herausragende Schaltwelle, so wird diese Schaltwelle wird zur Gassenwahl gedreht und wird für die Schaltbetätigung translatorisch verschoben. Bei solchen Getrieben wird entsprechend eine Anlenkung von Aktuatoren mit elektromotorischen antrieben an diese Schaltwelle durchgeführt. Da die Getriebeaktuatorik mit Elektromotoren angetrieben oder betätigt wird, ist es zur Drehzahl- und Drehmomentanpassung vorteilhaft, wenn sowohl für die Wähl- als auch für die Schaltbetätigung eine weitere zusätzliche, zweite Getriebestufe verwendet wird, siehe 43.In transmissions with a screw-on shift dome with central shift shaft, which protrudes into the transmission, devices according to the invention are shown in the embodiments shown above. Does the gearbox no shift dome with central shift shaft, but a protruding from the gear shift shaft, this shift shaft is rotated to the lane selection and is translated translationally for the shift operation. In such transmissions an articulation of actuators with electromotive drives is carried out in accordance with this switching shaft accordingly. Since the Getriebedaktuatorik is driven or operated with electric motors, it is advantageous for speed and torque adjustment, if for both the selector and the shift operation a additional additional, second gear stage is used, see 43 ,
Die zweite Getriebestufe für die Schaltbetätigung besteht im wesentlichen aus einer Zahnradstufe und einem Hebel, der die Drehbewegung eines Zahnsegmentes in eine lineare Bewegung überträgt. Für die Wählbewegung kann vorteilhaft die zweite Getriebestufe durch ein räumliches Viergelenk gebildet werden.The second gear stage for the shift operation consists essentially of a gear stage and a lever which transmits the rotational movement of a toothed segment in a linear movement. For the selection movement can advantageously be formed by a spatial four-bar linkage the second gear.
Vorteilhaft ist es, wenn der Einfluß der Schaltbewegung auf den an der Schaltwelle befestigten Wählarm gering ist oder nicht vorhanden ist.It is advantageous if the influence of the switching movement on the selector arm attached to the selector shaft is low or absent.
Wird dieser Wählarm beim Schalten mitbewegt, so daß hier eine Entkopplung notwendig ist, kann durch eine geeignete Steuerstrategie vorteilhaft eine Entkopplung erreicht werden, indem der Wählmotor während dem Schalten über eine Kompensationskurve nachgeregelt wird.If this selector arm is moved during shifting, so that decoupling is necessary here, a decoupling can advantageously be achieved by a suitable control strategy in that the selector motor is readjusted during the switching via a compensation curve.
Die zu automatisierenden Getriebe einschließlich seiner Schaltbetätigungswelle weisen folgende charakteristischen Merkmale bzw. Teile auf: Getriebegehäuse, Zwischengehäuse, Retainer (Schaltrastierung), Schaltwelle, wobei die Schaltung der Gänge durch Verschieben der Schaltwelle und die Gassenwahl durch Drehen der Schaltwelle erfolgt.The gearbox to be automated, including its shift operating shaft, have the following characteristic features or parts: gearbox housing, intermediate housing, retainer (shifting pawl), selector shaft, whereby the gears are shifted by shifting the selector shaft and selecting the lane by turning the selector shaft.
Für die Zentrierung und Anordnung, wie Befestigung, eines add-on Getriebeaktuators am Getriebegehäuse bietet sich Gewindebohrungen am Getriebegehäuse an. Die weitere Befestigung des Getriebeaktuators kann an anderen Bohrungen erfolgen. Durch Nutzung dieser am Getriebe bereits vorhandenen Stellen wird keine Getriebeänderung beim Getriebehersteller notwendig.For the centering and arrangement, such as attachment, an add-on gear actuator on the gear housing offers threaded holes on the gear housing. The further attachment of the transmission actuator can be done at other holes. By using this already existing on the transmission bodies no gear change at the gearbox manufacturer is necessary.
In 43 ist das Getriebegehäuse 1501 zusammen mit dem Getriebeakttuator dargestellt. Zu erkennen sind das Getriebegehäuse 1501, der Schaltmotor 1511, die Motorplatte 1512, das Aktorgehäuse 1513, der Lagerbolzen 1514 zur Zentrierung des Getriebeaktuators zum Getriebegehäuse, der Schalthebel 1515, der Wählarm 1516, die Koppel des Viergelenkes 1517, der Wählmotor 1518 und die Aktuatorhalterung 19. An den Positionen 1510 wird die Aktuatorhalterung 1519 mit dem Getriebegehäuse verschraubt.In 43 is the gearbox 1501 represented together with the Getriebetaktuator. To recognize the gearbox 1501 , the shift motor 1511 , the motor plate 1512 , the actuator housing 1513 , the bearing bolt 1514 for centering the transmission actuator to the transmission housing, the shift lever 1515 , the selection arm 1516 , the coupling of the four-bar joint 1517 , the dial motor 1518 and the actuator bracket 19 , At the positions 1510 becomes the actuator holder 1519 bolted to the gearbox.
In 44 ist ein Querschnitt durch den Getriebeaktuator dargestellt. Das Aktuatorgehäuse 1513 wird über den Lagerbolzen 1514 auf dem Getriebegehäuse zentriert, wo er in eine Bohrung eingreift. Im Aktuatorgehäuse 1513 befindet sich eine Zahnradstufe bestehend aus Motorritzel 1522 und Zahnsegment 1523. Das Zahnsegment oder Segmentzahnrad 1523 ist zusammen mit dem Schalthebel 1515 auf dem Lagerbolzen 1514 verdrehbar gelagert. Dadurch sind die Abstände des Zahnsegmentmittelpunktes zur Schaltwelle 1504 und zum Motorritzel 1522 wenig toleranzbehaftet festgelegt. Das Zahnsegment 1523 überträgt seine Schwenkbewegung über eine formschlüssige Verbindung auf den Schalthebel 1515. Die Schwenkbewegung des Schalthebels 1515 wird über einen Kugelkopf 1524, der in eine Öffnung der Welle eingreift, in eine lineare Schaltbewegung 1507 transformiert. Der Wählarm 1516 ist zum Ausgleich der dabei auftretenden Höhendifferenzen des Kugelkopfes geschätzt. Die gezeigte Anordnung kann einen Herstellungsaufwand sehr minimierend ausgeführt werden, indem das Aktorgehäuse 1513 als Blechformteil, als Alu-Druckgußteil oder als Kunststoffspritzgießteil gefertigt wird. Für das Zahnsegment 1523 eignet sich vorteilhaft Feinschneiden, Sintern oder ein Feingußverfahren. Der Schalthebel 1515 kann durch Gießen oder Stanzen hergestellt werden. Vorteilhaft ist es, wenn die genaue Achslage der zweiten Getriebestufe durch Lagerung von Zahnsegment und Motorritzel im Aktuatorgehäuse hinreichend bekannt ist. Eine hinreichend genaue Achslage der Hebelübersetzung durch Lagerung des Schalthebels auf dem Lagerbolzen ist ebenfalls vorteilhaft.In 44 is a cross section through the Getriebinktuator shown. The actuator housing 1513 is over the bearing pin 1514 centered on the gearbox housing where it engages a bore. In the actuator housing 1513 There is a gear stage consisting of motor pinion 1522 and toothed segment 1523 , The toothed segment or segment gear 1523 is together with the gear lever 1515 on the bearing bolt 1514 rotatably mounted. As a result, the distances of the tooth segment center point to the shift shaft 1504 and to the motor pinion 1522 set with little tolerance. The toothed segment 1523 transmits its pivoting movement via a positive connection to the shift lever 1515 , The pivoting movement of the shift lever 1515 is about a ball head 1524 , which engages in an opening of the shaft, in a linear switching movement 1507 transformed. The selection arm 1516 is estimated to compensate for the occurring height differences of the ball head. The arrangement shown can be made very minimizing production costs by the actuator housing 1513 is produced as a sheet metal part, as an aluminum die casting or as a plastic injection molded part. For the toothed segment 1523 is ideally suited for fineblanking, sintering or a precision casting process. The shifter 1515 Can be made by casting or stamping. It is advantageous if the exact axial position of the second gear stage is sufficiently known in the actuator housing due to the bearing of the toothed segment and the motor pinion. A sufficiently accurate axial position of the lever transmission by mounting the shift lever on the bearing pin is also advantageous.
In 45 ist das räumliche Viergelenk der Wählaktuatorik abgebildet. Die Achse 1525 des Wählmotors wird in der am Getriebegehäuse befestigten Aktuatorhalterung gelagert. Der Wählhebel 1521 wird auf die Wählmotorachse 1525 gesteckt, wodurch die Lage des Wählhebels 1521 zum Getriebegehäuse 1501 und somit zur Schaltwelle 1504 klar definiert ist. Dreht man den Wählhebel 1521 um seine Drehachse 1525, wird der Wählarm 1516 über die Koppel 1517 angelenkt und gedreht. Diese Drehung wird über eine formschlüssige Verbindung auf die Schaltwelle 1504 übertragen und erzeugt dadurch die Schwenkbewegung 1508 zur Gassenwahl.In 45 is the spatial four-bar linkage of the selection actuator shown. The axis 1525 the selector motor is mounted in the actuator holder attached to the transmission housing. The selector lever 1521 is on the selector motor axis 1525 plugged, reducing the position of the selector lever 1521 to the gearbox 1501 and thus to the switching shaft 1504 clearly defined. Turn the selector lever 1521 around its axis of rotation 1525 , becomes the selection arm 1516 over the paddock 1517 hinged and turned. This rotation is via a positive connection to the shift shaft 1504 transmit and thereby generates the pivoting movement 1508 to the alley.
Die Viergelenklösung zeigt, daß sich der Wählarm 1516 beim Schalten mitbewegt und sich dadurch die Hebelverhältnisse des Viergelenkes und die Zuordnung Stellung Wählhebel 1521 zu Stellung Wählarm 1516 ändert. Um ein Verspannen des Viergelenkes zu vermeiden, wird der Wählhebel während dem Schaltvorgang entsprechend einer Kompensationskennlinie gedreht.The Viergelenklösung shows that the selector arm 1516 moved when switching and thereby the leverage of the four-bar linkage and the assignment position selector lever 1521 to position selector arm 1516 changes. In order to avoid distortion of the four-bar linkage, the selector lever is rotated during the switching operation according to a compensation characteristic.
Die gezeigte Anordnung kann ohne viele Bauteile ausgebildet werden, indem der Wählhebel 1521 als Feinschneidteil, Stanzteil, Sinterteil, Gußteil oder Kunststoffspritzgußteil gefertigt wird. Für die Koppel 1517 eignet sich ein Rundmaterial von der Stange oder Kunststoffspritzgießen. Der Wählarm kann als Stahlgußteil oder als Schweißgruppe gefertigt werden.The arrangement shown can be formed without many components by the selector lever 1521 is produced as a fine blanking part, stamped part, sintered part, casting or plastic injection molded part. For the paddock 1517 is a round material from the bar or plastic injection molding. The selector arm can be manufactured as a cast steel part or as a welding group.
Durch die Lagerung der Wählmotorachse in der Aktorhalterung 1519 ist die Position des Wählhebels 1521 zum Wählarm 1516 hinreichend genau definiert. Durch eine softwareseitige Kompensation der Auswirkung der Schaltbewegung auf die Wählaktorik ist eine Anordnung mit wenigen und einfachen Bauteilen möglich. Die Viergelenklösung ist in der Lage auch über vier Gassen zu wählen.By storing the selector motor shaft in the actuator holder 1519 is the position of the selector lever 1521 to the selection arm 1516 sufficiently well defined. By a software-side compensation of the effect of the switching movement on the Wählaktorik an arrangement with few and simple components is possible. The Viergelenklösung is able to choose over four lanes.
In Bild 46 sind die wesentlichen Bauteile der Gleitsteinlösung zu sehen. Durch Drehen des Wählhebels 1521 um die Wählmotorachse 1525 wird der Wählarm 1516 über einen Kugelkopf mit aufgesetztem Gleitstein 1526 ausgelenkt. Über eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Wählarm 1516 und der Schaltwelle 1504 wird die Wählbewegung 1508 erzeugt. Durch die nutenförmige Ausführung des Wählarmes 1516 kann der Gleitstein 1526 ungehindert seine Position während des Schaltvorganges beibehalten, ohne daß sich dadurch die Übersetzung der Wählaktorik ändert.Figure 46 shows the main components of the sliding block solution. Turn the selector lever 1521 around the selector motor axis 1525 becomes the selection arm 1516 via a ball head with attached sliding block 1526 deflected. About a positive connection between the selector arm 1516 and the shift shaft 1504 becomes the selection movement 1508 generated. Due to the groove-shaped design of the selector arm 1516 can the sliding block 1526 unhindered maintain its position during the switching process, without thereby changing the translation of the Wählaktorik.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge 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.The claims filed with the application are formulation proposals without prejudice to the achievement of further patent protection. The Applicant reserves the right to claim further features which have hitherto been disclosed only in the description and / or drawings.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.Relationships used in subclaims indicate the further development of the subject of the main claim by the features of the respective subclaim; they should not be construed as a waiver of the attainment of independent, objective protection for the features of the dependent claims.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.However, the subjects of these subclaims also form independent inventions which have an independent of the subjects of the preceding subclaims design.
Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.The invention is not limited to the embodiments of the description. Rather, numerous modifications and modifications are possible within the scope of the invention, in particular those variants, elements and combinations and / or materials, for example, by combination or modification of individual in conjunction with those described in the general description and embodiments and the claims and in the Drawings contained features or elements or steps are inventive and lead by combinable features to a new subject or to new process steps or process steps, even if they concern manufacturing, testing and working procedures.
