DE19957304A1

DE19957304A1 - Aktuatorsystem zur Betätigung einer Getriebeanordnung und einer Kupplungsanordnung eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE19957304A1
Application number: DE19957304A
Authority: DE
Inventors: Lutz Leimbach; Andreas Ratte
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2001-05-31
Also published as: FR2801541A1

Abstract

Ein Aktuatorsystem (10) zur Betätigung einer Getriebeanordnung und einer Kupplungsanordnung eines Fahrzeugs, umfasst wenigstens einen Kupplungsbetätigungsmotor (16) und wenigstens einen Getriebebetätigungsmotor (36, 38), welche Betätigungsmotoren (16, 36, 38) um jeweilige Drehachsen drehbare Ausgangsglieder (18, 82, 48) aufweisen. Die Drehachsen der Ausgangsglieder (18, 82, 48) wenigstens zweier Betätigungsmotoren (16, 32, 38) liegen zueinander im Wesentichen parallel.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aktuatorsystem zur Betätigung einer Getriebeanordnung und einer Kupplungsanordnung eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen Kupplungsbetätigungsmotor und wenigstens einen Getriebebetätigungsmotor, welche Betätigungsmotoren um jeweilige Drehachsen drehbare Ausgangsglieder aufweisen.

Im modernen Fahrzeugbau werden die Baugruppen Getriebeanordnung und Kupplungsanordnung immer häufiger derart ausgestaltet, dass sie nicht mehr manuell durch einen Fahrer zu betätigen sind, sondern dass eine entsprechende Betätigungsbewegung des Fahrers sensorisch erfasst wird und dann in einer Ansteuervorrichtung entsprechende Befehle erzeugt werden, mit welchen einerseits ein Aktuator zur Kupplungsbetätigung und andererseits ein Aktuator zur Getriebebetätigung entsprechend der Vorgabe durch den Fahrer angesteuert werden. Bei derartigen automatisierten Aktuatorsystemen besteht insbesondere auch bei Einsatz in kleineren Fahrzeugen zunehmend das Bedürfnis, in Verbindung mit einem gesamten Antriebssystem den beanspruchten Bauraum so klein als möglich zu halten. Ein sehr erfolgversprechender Weg hierfür ist es, den zur Kupplungs betätigung vorgesehenen Aktuatorbereich und den zur Getriebebetätigung vorgesehenen Aktuatorbereich voneinander getrennt in das Gesamtsystem zu integrieren, und zwar beispielsweise dort, wo für diese verschiedenen Bereiche am meisten Bauraum zur Verfügung steht.

Ziel der Erfindung ist es, ein Antriebssystem bereitzustellen, das bei geringem Bauraumbedarf eine vereinfachte Integration eines derartigen Aktuatorsystems in ein Antriebssystem ermöglicht.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Aktuatorsystem zur Betätigung einer Getriebeanordnung und einer Kupplungsanordnung eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen Kupplungsbetätigungsmotor und wenigstens einen Getriebebetäti gungsmotor, welche Betätigungsmotoren um jeweilige Drehachsen drehbare Ausgangsglieder aufweisen.

Erfindungsgemäß ist dabei dann weiter vorgesehen, dass die Drehachsen der Ausgangsglieder wenigstens zweier Betätigungsmotoren zueinander im Wesentlichen parallel liegen.

Die vorliegende Erfindung beschreitet nunmehr den Weg, die verschiedenen Baugruppen oder Komponenten des Aktuatorsystems derart anzuordnen, dass sie auch bei Zusammenfassung zu einem Gesamt-Aktuatorsystem so wenig Bauraum als möglich beanspruchen, gleichwohl die Eingliederung als Gesamteinheit jedoch möglich ist. Sind also beispielsweise die Drehachsen verschiedener Ausgangsglieder zueinander parallel, so ermöglicht dies die Positionierung der entsprechenden Betätigungsmotoren in einem relativ kleinen Volumen und ermöglicht weiterhin beim Zusammensetzen eines derartigen Aktuatorsystems das einfache Eingliedern dieser Betätigungs motoren in das Aktuatorsystem.

Bei einer derartigen Anordnung ist es dann vorteilhaft, wenn die Drehachsen der Ausgangsglieder aller Betätigungsmotoren zueinander im Wesentlichen parallel liegen. Der durch das erfindungsgemäße Aktuatorsystem dann eingenommene Bauraum kann dadurch weiter minimiert werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Aktuatorsystem zur Betätigung einer Getriebeanordnung und einer Kupplungsanordnung eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen Kupplungsbetätigungsmotor und wenigstens einen Getriebebetätigungsmotor, wobei wenigstens ein Kupplungsbetäti gungsmotor und wenigstens ein Getriebebetätigungsmotor in Antriebsver bindung mit einem jeweiligen um eine Schwenkachse schwenkbaren Drehmomentübertragungsglied stehen, und wobei wenigstens zwei der Drehmomentübertragungsglieder um dieselbe Schwenkachse schwenkbar sind.

Auch die Maßnahme, verschiedene Drehmomentübertragungsglieder um eine gemeinsame Schwenkachse zu verschwenken, erfüllt den Integrations grad bzw. vermindert den gesamt genutzten Bauraum.

Zur weiteren Verminderung des genutzten Bauraums bei gleichwohl optimierter Drehmomentübertragung wird vorgeschlagen, dass die wenigstens zwei um dieselbe Schwenkachse schwenkbaren Drehmoment übertragungsglieder jeweils ein Segmentzahnrad umfassen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante kann bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass eines der wenigstens zwei um dieselbe Schwenkachse schwenkbaren Drehmomentübertragungsglieder zur Kupplungsbetätigung dient und ein weiteres zur Getriebebetätigung dient, und dass das der Kupplungsbetätigung dienende Drehmomentübertragungs glied in Richtung der gemeinsamen Schwenkachse von den Betätigungs motoren weiter entfernt liegt als das der Getriebebetätigung dienende Drehmomentübertragungsglied. Eine derartige Ausgestaltungsform hat den Vorteil, dass das der Kupplungsbetätigung dienende Drehmomentüber tragungsglied dann in einfacher Weise mit weiteren das Betätigungsmoment bzw. die Betätigungskraft zur Kupplung übertragenden Baugruppen gekoppelt werden kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das der Kupplungsbetätigung dienende Drehmomentübertragungsglied mit einem Geberzylinder eines Geberzylinder/Nehmerzylinder-Systems zur Kupplungs betätigung zusammenwirkt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Aktuatorsystem zur Betätigung einer Getriebeanordnung und einer Kupplungsanordnung eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen Kupplungsbetätigungsmotor und wenigstens einen Getriebebetätigungsmotor, wobei das Aktuatorsystem in einem Aktuatorgehäuse angeordnet ist, welches mit einem Getriebegehäuse verbunden oder verbindbar ist, und wobei bei mit dem Getriebegehäuse verbundenem Aktuatorgehäuse Komponenten des Aktuatorsystems wenigstens zeitweise in das Getriebegehäuse ragen.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist also dafür gesorgt, dass eine räumliche Verschmelzung des Aktuatorsystems mit dem Getriebe statt findet, d. h. das Aktuatorsystem nutzt auch den vom Getriebe eingenomme nen Bauraum, so dass der durch das Gesamtsystem, umfassend das Aktuatorsystem und das Getriebesystem, beanspruchte Bauraum weiter minimiert werden kann.

Hier kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die wenigstens zeitweise in das Getriebegehäuse ragenden Komponenten des Aktuatorsystems umfassen:

- ein Betätigungsorgan, mit welchem entsprechend der Aktivierung des Aktuatorsystems wenigstens eine Gruppe von Gängen in dem Getriebe ausgewählt und aus der ausgewählten Gruppe von Gängen jeweils ein Gang eingelegt beziehungsweise ausgelegt werden kann, oder/und
- einen Führungsvorsprung/Führungsbahn-Mechanismus, durch welchen bei Aktivierung des Aktuatorsystems eine Auswahlbewe gung oder/und eine Einlege/Auslege-Bewegung des Betätigungs organs erzwungen werden kann,
- wenigstens ein Drehmomentübertragungsglied, vorzugsweise Segmentzahnrad, über welches ein Betätigungsmoment von einem jeweiligen Betätigungsmotor zur Kupplung beziehungsweise zum Getriebe übertragen wird.

Ferner ist es bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Betäti gungsorgan an einer in dem Aktuatorgehäuse in ihrer Längsrichtung verschiebbar und um ihre Längsachse drehbar angeordneten Welle getragen ist und aus dem Aktuatorgehäuse in das Getriebegehäuse eingreift und dort auf verschiedenen Gängen beziehungsweise Gruppen von Gängen zugeordnete Schaltorgane einwirken kann. Dies bedeutet also, dass das aus dem Aktuatorgehäuse herausragende Betätigungsorgan unmittelbar an den verschiedenen Schaltorganen angreifen bzw. auf diese einwirken kann, ohne dass die Zwischenschaltung einer aus dem Aktuatorgehäuse heraus ragenden bzw. einer aus dem Getriebegehäuse herausragenden Welle erforderlich wäre. Dies führt sowohl zur Verringerung des beanspruchten Bauraums als auch zu einer Vereinfachung des Gesamtsystems, da letztendlich weniger Komponenten erforderlich sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, wenn eine Ansteuerelektronik des Aktuatorsystems in oder an einem Aktuatorgehäuse angeordnet ist. Auch dies trägt zur Erhöhung des Integrationsgrades bei.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Aktuatorsystems ohne Gehäuse;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Aktuatorsystems in Blickrichtung II in Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Aktuatorsystems in Blickrichtung III in Fig. 1;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Aktuatorsystems in Blickrichtung IV in Fig. 1;

Fig. 5 eine weitere perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Aktuatorsystems, welches die Zusammenwirkung desselben mit einem Getriebe darstellt;

Fig. 6 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Aktuatorsystems, welches an ein Getriebe und eine Kupplung angekoppelt ist.

In den Figuren ist ein erfindungsgemäßes Aktuatorsystem allgemein mit 10 bezeichnet. Dieses eine einzige Baueinheit bildende und als solche Baueinheit dann in ein Antriebssystem integrierte Aktuatorsystem 10 weist einen Aktuatorbereich 12 auf, welcher der Kupplungsbetätigung dient, und weist ferner einen Aktuatorbereich 14 auf, welcher der Getriebebetätigung dient. Es wird zunächst der der Kupplungsbetätigung dienende Aktuatorbe reich 12 beschrieben.

Dieser Aktuatorbereich 12 umfasst einen Kupplungsbetätigungsmotor 16, dessen Ausgangsglied, d. h. dessen Antriebswelle 18, in Kämmeingriff mit einem Segmentzahnrad 20 steht. Es sei darauf hingewiesen, dass dieser Kämmeingriff nur schematisch dargestellt ist. Beispielsweise weist das Segmentzahnrad 20 an seinem Außenumfang eine Verzahnung auf, die mit einer Schneckenverzahnung an der Antriebswelle 18 kämmt. Das Segment zahnrad 20 ist um eine Schwenkachse S₁ verschwenkbar, die im Wesentli chen parallel zur Drehachse D₁ des Ausgangsglieds 18, d. h. der Antriebs welle 18 des Betätigungsmotors 16, liegt. Mit einem Hebelabschnitt 22 des Segmentzahnrads 20 ist zur Schwenkachse S₁ exzentrisch ein Betätigungs stößel 24 schwenkbar gekoppelt. Durch Verschwenken des Segment zahnrads 20 um die Schwenkachse S₁ wird der Betätigungsstößel 24 verschoben. Der Betätigungsstößel 24 bildet beispielsweise eine Kolben sfiange eines allgemein mit 26 bezeichneten Geberzylinders eines Geberzylin der/Nehmerzylinder-Mechanismus, über welchen eine Betätigungskraft des Aktuatorbereichs 12 vermittels eines Hydraulik- oder Pneumatikfluids auf eine Kupplung übertragen werden kann.

Am Segmentzahnrad 20 greift ferner exzentrisch zur Drehachse S₁ eine Kompensationskraftanordnung 28 an, welche andernends an einem in den Fig. 5 und 6 erkennbaren Aktuatorgehäuse 30 abgestützt ist. Diese Kompensationskraftanordnung 28 mit ihrer Kompensationsfeder 32 ist derart angeordnet, dass sie bei Durchführung einer Ausrückbewegung das Segmentzahnrad 20 in der gleichen Schwenkrichtung um die Schwenkachse S₁ vorspannt, wie dieses durch den Betätigungsmotor 16 angetrieben wird. Im optimalen Falle ist die durch die Kompensationsfeder 32 bereitgestellte Kraft gleich groß derjenigen Kraft, welche dem Aktuatorbereich 12 durch einen Kupplungskraftspeicher bei der Ausrückbewegung entgegengesetzt wird, so dass durch den Betätigungsmotor 16 lediglich die Trägheitskraft bzw. Reibkraft überwunden werden muss, jedoch der Betätigungsmotor 16 nicht gegen die Kraft des Kupplungskraftspeichers arbeiten muss. Bei oder nach Erreichen der Auskuppelstellung überschreitet die Kompensationskraft anordnung 28 eine Totpunktlage maximaler Kompression und hält somit dann die den Aktuatorbereich 12 in einer Betätigungslage, welche der ausgekuppelten Lage der Kupplung entspricht.

Man erkennt in Fig. 6, dass der Nehmerzylinder 26 teilweise aus dem Aktuatorgehäuse 30 herausragt und bis unmittelbar an ein die Kupplung enthaltendes Gehäuse 34 heranreicht, so dass der Fluidleitungsweg zwischen dem Geberzylinder und einem nicht dargestellten Nehmerzylinder der Kupplungsanordnung so kurz wie möglich gehalten wird.

Der Getriebebetätigungsbereich 14 umfasst zwei Betätigungsmotoren 36, 38. Dabei dient der Betätigungsmotor 36 als Vorwählmotor, mit welchem in nachfolgend noch beschriebener Art und Weise die Art der Bewegung eines als Schaltfinger ausgebildeten Betätigungsorgans 40 vorgegeben werden kann. Der Betätigungsmotor 38 dient dann dazu, das Betätigungs organ 40 tatsächlich in Bewegung zu versetzen.

Das Betätigungsorgan 40 ist, wie man insbesondere in Fig. 2 erkennt, an einem Führungsbahnelement 42 fest angebracht oder mit diesem integral ausgebildet. Das Führungsbahnelement 42 ist an einem Wellenteil 44 fest getragen, welches Wellenteil 44 vollständig innerhalb des Aktuatorgehäuses 30 derart aufgenommen ist, dass es in seiner Längsrichtung verschiebbar und um seine Längsachse L drehbar ist. Zu diesem Zwecke kann beispiels weise das Wellenteil 44 in seinen beiden Endbereichen in entsprechenden Lagerungen am Aktuatorgehäuse 30 verschiebbar und drehbar gelagert sein.

Ein auch in Fig. 1 erkennbares zweites Segmentzahnrad 46, das ebenso wie das vorangehend bereits beschriebene Segmentzahnrad 20 um die Schwenkachse S₁ schwenkbar getragen ist, steht in Kämmeingriff mit dem Betätigungsmotor 38. Auch hier kann die Antriebswelle 48 des Betätigungs motors 38 wieder eine Schneckenverzahnung aufweisen, die mit einer entsprechenden Verzahnung am Außenumfangsbereich des Segmentzahn rads 46 kämmt. Man erkennt vor allem in Fig. 2, dass das Segmentzahnrad 46 in der Richtung der Schwenkachse S₁ näher an den Betätigungsmotoren 16, 36, 38 liegt als das Segmentzahnrad 20. Daraus ergibt sich der vorteilhafte Aspekt, dass das Segmentzahnrad 20 in einfacher Weise mit den relativ viel Bauraum beanspruchenden weiteren Baugruppen des Aktuatorbereichs 12 zur Kupplungsbetätigung gekoppelt werden kann, nämlich an der vom Segmentzahnrad 46 abgewandt liegenden Seite desselben. Das Segmentzahnrad 16 weist an seiner vom Segmentzahnrad 20 dann abgewandt liegenden Seite einen daran fest angebrachten Gelenkvorsprung 50 auf. Ein entsprechender Gelenkvorsprung 52 ist an dem Führungsbahnelement 42 vorgesehen bzw. mit diesem gekoppelt. Diese beiden Gelenkvorsprünge 50, 52 sind durch eine Gelenkstange 54 miteinander gekoppelt, wobei im Kopplungsbereich zu den jeweiligen Gelenkvorsprüngen 50, 52 die Gelenkstange 54 jeweilige Gelenkschalen 56, 58 aufweist. Es ist somit eine Doppel-Kugelgelenkverbindung zwischen dem Segmentzahnrad 46 und dem Führungsbahnelement 42 hergestellt. Die Anordnung der Gelenkstange 54 ist derart, dass diese Gelenkstange 54 zum Wellenteil 44 windschief steht. Eine durch Erregung des Betätigungsmotors 38 induzierte Verschwenkung des Segmentzahnrads 46 um die Schwenk achse S₁ führt zu einer Umfangsbewegung des Gelenkvorsprungs 50 um diese Schwenkachse S₁. Diese Bewegung wird auf die Gelenkstange 54 übertragen und wird von dieser auf das Führungsbahnelement 42 über tragen. Da die Gelenkstange 54 zum Wellenteil 44 windschief steht, wird dabei auf den Gelenkvorsprung 52 zum einen eine Kraftkomponente übertragen, welche in der Längsrichtung des Wellenteils 44 gerichtet ist, und wird zum anderen eine Kraftkomponente übertragen, welche zu einem Umfangskreis um die Längsachse L tangential steht. Das heißt, durch diese Betätigungskraft könnte das Wellenteil 44 sowohl in seiner Längsrichtung bewegt als auch um seine Längsachse L gedreht werden.

Das Führungsbahnelement 42 weist an seiner von der von dem Wellenteil 44 entfernt liegenden Oberfläche 60 eine in Fig. 3 erkennbare Führungsbahn 62 auf. Diese Führungsbahn 62 umfasst zwei sich näherungsweise in Umfangsrichtung um das Wellenteil 44 erstreckende Bahnabschnitte 64, 66, die an einem ihrer Umfangsendbereiche durch einen sich näherungsweise in der Längsrichtung L des Wellenteils 44 erstreckenden Bahnabschnitt 68 miteinander verbunden sind und in ihrem anderen Umfangsendbereich durch einen gekrümmten Bahnabschnitt 70 miteinander verbunden sind. In diese Führungsbahn 62 mit ihren Bahnabschnitten 64, 66, 68, 70 greift ein Führungselement 72 ein, das beispielsweise durch eine Schraube gebildet sein kann, die in einen Führungselemententräger 74 eingeschraubt ist und über diesen in die Führungsbahn 62 hinein hervorsteht. Der Führungs elemententräger 74 ist beispielsweise als U-förmiger Bügel ausgebildet, der an seinen beiden Schenkelbereichen bezüglich des Wellenteils 44 frei schwenkbar und axial beweglich gelagert. ist. Die Anordnung ist dabei derart, dass der Führungselemententräger 74 auch bezüglich des Aktuator gehäuses 30 frei schwenkbar, bezüglich diesem jedoch nicht in der Längsrichtung des Wellenteils 44 verlagerbar ist. Ein Schenkelbereich 76 des Führungselemententrägers 74 ist mit einem beispielsweise als Zahnrad oder Segmentzahnrad ausgebildeten Übertragungselement 78 fest verbunden. Dieses Übertragungselement 78 kämmt mit einem weiteren Zahnradelement 80, welches wiederum in Kämmeingriff mit einer Antriebs welle 82 des Betätigungsmotors 36 steht. Hierzu kann beispielsweise das Zahnradelement 80 an seinem mit der Antriebswelle 82 zusammen wirkenden Umfangsbereich eine Schneckenverzahnung aufweisen und kann an seinem mit dem Übertragungselement 78 zusammenwirkenden Umfangsbereich eine Stirnverzahnung aufweisen. Durch die Zahnräder 78, 80 und die Antriebswelle 82 ist ein selbsthemmender Getriebemechanismus bereitgestellt, so dass dann, wenn der Betätigungsmotor 36 nicht erregt wird, der Führungselemententräger 74 in seiner Schwenklage festgehalten ist und somit auch das in die Führungsbahn 62 eingreifende Führungs element 72 in seiner Lage festgehalten ist.

Es sei nun beispielsweise angenommen, dass das Führungselement 72 in die Führungsbahn 62 derart eingreift, dass es am Übergangsbereich zwischen dem Bahnabschnitt 64 und dem Bahnabschnitt 68 positioniert ist. Bei festgehaltenem Betätigungsmotor 36 kann dann durch entsprechende Erregung des Betätigungsmotors 38 eine derartige Betätigungskraft durch die Schaltstange 54 auf das Führungselement 42 übertragen werden, dass dieses zwangsgeführt durch das Führungselement 72 sich zusammen mit dem Wellenteil 44 in Richtung der Längsachse L des Wellenteils 44 bewegen wird, wobei das Führungselement 72 sich dann entlang des Bahnabschnitts 68 bewegt. Es wird somit also eine reine Verschiebebewe gung des Wellenteils 44 in Richtung seiner Längsachse L erzeugt, mit einer entsprechenden Verschiebebewegung des Betätigungsorgans 40. Diese Verschiebebewegung des Betätigungsorgans 40 wird dann auf eine der Schaltklauen 86, 88, 90 des Getriebes 92 derart übertragen, so dass auch diese jeweilige Schaltklaue 86, 88 oder 90 verschoben wird und dabei eine jeweilig im Getriebe vorgesehene und den jeweiligen Klauen 86, 88, 90 vor zugeordnete Synchronisiervorrichtung 94, 96, 98 zum Ein- oder Auslegen eines Gangs aktiviert wird.

Eine Bewegung zum Auswählen einer jeweiligen der Schaltklauen 86, 88, 90 zur Zusammenwirkung mit dem Betätigungsorgan 40 wird durch Erzwingen einer Drehbewegung des Wellenteils 44 um seine Längsachse L erhalten. Es kann zu diesem Zwecke beispielsweise das Führungselement 72 wieder in einen Übergangsbereich zwischen einem der Bahnabschnitte 64, 66 und dem Bahnabschnitt 68 gebracht werden, darauf der Betäti gungsmotor 38 kurzzeitig erregt werden, so dass das Führungselement 72 im Bahnabschnitt 68 positioniert wird und dann der Betätigungsmotor 36 erregt werden, so dass durch die dann erzwungene Verschwenkung des Führungselemententrägers 74 um die Längsachse L auch das Führungsbahn element 42 und somit auch das Wellenteil 44 um die Längsachse L verschwenken. Es wird dadurch dann das Betätigungsorgan 40 in Aus richtung mit einer anderen der Schaltklauen 86, 88, 90 gebracht, um eine andere der Synchronisiervorrichtungen 94, 96, 98 des Getriebes 92 zum Ein- bzw. Auslegen einer Gangstufe betätigen zu können. Soll gleichzeitig eine Verschwenk- und eine Verschiebebewegung des Betätigungsorgans 40 erhalten werden, so wird das Führungselement 72 in einem Bereich der Führungsbahn 62 positioniert, in welchem einer der Bahnabschnitte 64, 66 in Verbindung mit dem gekrümmten Bahnabschnitt 70 steht. Eine nachfol gende Erregung des Betätigungsmotors 38 führt zunächst zu einer kurzen Verschiebebewegung, dann zu einer Verschwenkbewegung und dann wieder zu einer Verschiebebewegung des Wellenteils 44 und einer entsprechenden Bewegung des Betätigungsorgans 40.

Wie vorangehend beschrieben, kann durch geeignete Ansteuerung der beiden Betätigungsmotoren 36, 38 somit eine Bewegung des Betätigungs organs 40 erzwungen werden, durch welche dieses sowohl zur Auswahl jeweils einer Gruppe von zwei Gängen, d. h. einer zugeordneten der Schaltklauen 86, 88, 90 bewegt werden kann, als auch zur Verschiebung der Schaltklauen 86, 88, 90 und dementsprechenden Aktivierung oder Deaktivierung einer Synchronisiervorrichtung 94, 96, 98 von einem der ausgewählten Gänge des Getriebes 92 bewegt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufbau und die Funktionsweise eines derartigen Aktuatorbereichs zur Getriebebetätigung in der deutschen Patentanmeldung 199 16 169 der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung detailliert beschrieben ist. Auf diese deutsche Patentanmeldung wird insbesondere hinsichtlich der den Aufbau bzw. die Funktionsweise eines derartigen Aktuatorbereichs betreffenden Offenbarung hiermit ausdrücklich Bezug genommen und dieser Offenbarungsgehalt zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen.

Wie man den verschiedenen Darstellungen entnehmen kann, weist das erfindungsgemäße Aktuatorsystem hinsichtlich der räumlichen Anordnung der verschiedenen Komponenten desselben einige spezifische Merkmale auf, welche zur Folge haben, dass ein Gesamtaktuatorsystem 10 erhalten wird, das zum einen ein einziges Modul bilden kann, das zum anderen jedoch nur sehr wenig Bauraum beansprucht. Ein erster wesentlicher Aspekt hierfür ist, dass alle vorhandenen Antriebsmotoren 16, 36, 38 derart positioniert sind, dass ihre Antriebswellen 18, 82, 48 um zueinander im Wesentlichen parallel liegende Drehachsen drehbar sind. Mit "im Wesentlichen parallel" sei hier angesprochen, dass auch geringfügige Abweichungen von der exakten parallelen Orientierung, beispielsweise bedingt durch Fertigungs- oder Montagetoleranzen, vorhanden sein können. Diese parallele Positionierung aller Drehachsen der verschiedenen Antriebswellen 18, 82, 48 hat zur Folge, dass alle Antriebsmotoren 16, 36, 38 beim Integrieren in das System in der gleichen Richtung herangeführt werden können, d. h. in das Gehäuse 30 eingesetzt werden können. Ferner gestattet es eine räumlich sehr enge Positionierung der einzelnen Antriebsmotoren 16, 36, 38 zueinander.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist, dass die beiden als Drehmomentüber tragungsglieder dienenden Segmentzahnräder 20, 46 um die gemeinsame Schwenkachse S₁ (siehe Fig. 1) verschwenkbar sind. Auch dies gestattet eine räumlich sehr klein bauende Anordnung, da letztendlich die beiden Antriebsmotoren 16, 36 mit den zugeordneten Segmentzahnrädern 20, 46 nicht wesentlich mehr Platz beanspruchen, als einer dieser beiden Motoren 16, 38 mit dem ihm zugeordneten Segmentzahnrad 20 bzw. 46 alleine benötigen würde. Die beiden Segmentzahnräder 20, 46 sind in Richtung der Schwenkachse S₁ gestaffelt angeordnet, wobei das der Kupplungsbetäti gung dienende Segmentzahnrad 20 von den Antriebsmotoren 16, 38 weiter entfernt liegt. Es kann somit der zwischen dem Segmentzahnrad 46 und dem Wellenteil 44 vorhandenen Bauraum zur Positionierung der Gelenk stange 54 genutzt werden, während an der von den Betätigungsmotoren 16, 38 abgewandt liegenden Seite des Segmentzahnrads 20 die weiteren der Kupplungsbetätigung dienenden Komponenten, insbesondere die Kom pensationskraftanordnung 28 mit ihrer Kompensationsfeder 32 sowie der Stößel 24 und der Geberzylinder 26, positioniert werden können.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass das zur Zusammenwirkung mit verschiedenen Schaltklauen 86, 88, 90 des Getriebes 92 vorgesehene Betätigungsorgan 40 des Aktuatorsystems 10 an einem innerhalb des Aktuatorgehäuses 30 getragenen Wellenteil 44 vorgesehen ist und selbst aus dem Aktuatorgehäuse 30 zur Zusammen wirkung mit den Schaltklauen 86, 88, 90 des Getriebes 92 herausgreift. Es ist also kein Zwischenwellenteil vorhanden, welches beispielsweise mit dem Wellenteil 44 gekoppelt ist und in das Getriebegehäuse ragt und dort das Betätigungsorgan 40 trägt.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass, wie man insbesondere in Fig. 5 erkennt, verschiedene Komponenten oder Baugruppen des Aktuatorsystems 10 aus dem Aktuatorgehäuse 30 herausragen und in den Innenraum des Getriebegehäuses 100 hineingreifen. Dies ist zum einen, wie bereits beschrieben, das Betätigungsorgan 40. Des Weiteren erkennt man in Fig. 5, dass der Führungselemententräger 74 und wenigstens ein Teil des Führungselements 42 ebenfalls aus dem Aktuator gehäuse 30 herausragen bzw. außerhalb desselben liegen. Man erkennt beispielsweise, dass am Aktuatorgehäuse 30 an beiden Endbereichen des Wellenteils 44 ein jeweiliger Wellenträger 102 vorgesehen sein kann, der ebenfalls bereits über das Aktuatorgehäuse 30 hervorsteht und in seinem vorstehenden Bereich dann einen Endbereich des Wellenteils 44 drehbar und in der Längsrichtung L verschiebbar lagert. Es wird also der im Getriebege häuse 100 bereitgestellte Bauraum zusätzlich für Komponenten des Aktuatorsystems genutzt, so dass der gesamte beanspruchte Baumraum einer aus Getriebe 92 und Aktuatorsystem 10 beanspruchten Einheit weiter verringert werden kann. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass auch die Segmentzahnräder 20, 46 zumindest in einigen Drehstellungen aus dem Aktuatorgehäuse 30 herausragen können und dann bereichsweise in das Getriebegehäuse 100 eingreifen.

Ferner kann das erfindungsgemäße Aktuatorsystem derart aufgebaut sein, dass an oder in dem Aktuatorgehäuse 30 Bauraum bereitgestellt ist, in welchem dann die Ansteuerelektronik für die verschiedenen Betätigungs motoren 16, 36, 38 angeordnet ist. Über jeweilige Anschlusskontakte 104, 106, 108 können dann die Motoren 16, 36 und 38 an diese Ansteuerelek tronik angeschlossen werden. Auch dies trägt zu einer weiteren Systeminte gration bei, da dann letztendlich nur noch ein elektrischer Anschluss von dieser Ansteuerelektronik zu dem elektrischen System eines Fahrzeugs gelegt werden muss.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass das Aktuatorgehäuse mit seiner Verbindungsseite oder Verbindungsfläche 110 unter Zwischenlagerung einer Dichtungsanordnung, beispielsweise eines Dichtungsrings o. dgl., an eine gegenüber liegende Oberfläche des Getriebegehäuses 100 angesetzt wird und somit das Getriebegehäuse 100 und das Aktuatorgehäuse 30 zusam men einen fluiddicht abgeschlossenen Raum bilden. Die verschiedenen beweglichen Komponenten des Aktuatorsystems 10 können dann unter Mitbenutzung des Getriebeöls geschmiert werden. Da die Betätigungs motoren 16, 36 und 38 lediglich mit ihren Antriebswellen bzw. diese lagernden und auch fluiddicht abgeschlossenen Bereichen in das Aktuator gehäuse 30 eingreifen, wie in Fig. 5 erkennbar, besteht hier nicht die Gefahr einer schmiermittelbedingten Beschädigung der Betätigungsmotoren 16, 36, 38.

Claims

1. Aktuatorsystem zur Betätigung einer Getriebeanordnung und einer Kupplungsanordnung eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen Kupplungsbetätigungsmotor (16) und wenigstens einen Getriebebetä tigungsmotor (36, 38), welche Betätigungsmotoren (16, 36, 38) um jeweilige Drehachsen drehbare Ausgangsglieder (18, 82, 48) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Ausgangsglieder (18, 82, 48) wenigstens zweier Betätigungsmotoren (16, 36, 38) zueinander im Wesentlichen parallel liegen.

2. Aktuatorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Ausgangsglieder (18, 82, 48) aller Betätigungsmotoren (16, 36, 38) zueinander im Wesentlichen parallel liegen.

3. Aktuatorsystem zur Betätigung einer Getriebeanordnung und einer Kupplungsanordnung eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen Kupplungsbetätigungsmotor (16) und wenigstens einen Getriebebetä tigungsmotor (36, 38), wobei wenigstens ein Kupplungsbetätigungs motor (16) und wenigstens ein Getriebebetätigungsmotor (36) in Antriebsverbindung mit einem jeweiligen um eine Schwenkachse (S₁) schwenkbaren Drehmomentübertragungsglied (20, 46) stehen, und wobei wenigstens zwei der Drehmomentübertragungsglieder (20, 46) um dieselbe Schwenkachse (S₁) schwenkbar sind, optional in Ver bindung mit einem oder mehreren der Merkmale der vorangehenden Ansprüche.

4. Aktuatorsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (S₁) der wenigstens zwei um dieselbe Schwenkachse (S₁) schwenkbaren Drehmoment übertragungsglieder (20, 46) zur Drehachse (D₁) eines Ausgangs glieds (18) von wenigstens einem (16) der Betätigungsmotoren (16, 36, 38) im Wesentlichen parallel liegt.

5. Aktuatorsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei um dieselbe Schwenkachse (S₁) schwenkbaren Drehmomentübertragungsglieder (20, 46) jeweils ein Segmentzahnrad (20, 46) umfassen.

6. Aktuatorsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eines (20) der wenigstens zwei um dieselbe Schwenkachse (S₁) schwenkbaren Drehmomentüber tragungsglieder (20, 46) zur Kupplungsbetätigung dient und ein weiteres (46) zur Getriebebetätigung dient, und dass das der Kupplungsbetätigung dienende Drehmomentübertragungsglied (20) in Richtung der gemeinsamen Schwenkachse (S₁) von den Betäti gungsmotoren (16, 36, 38) weiter entfernt liegt als das der Getriebe betätigung dienende Drehmomentübertragungsglied (46).

7. Aktuatorsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das der Kupplungsbetätigung dienende Drehmomentübertragungsglied (20) mit einem Geberzylinder (26) eines Geberzylinder/Nehmerzylinder-Systems zur Kupplungsbetäti gung zusammenwirkt.

8. Aktuatorsystem zur Betätigung einer Getriebeanordnung und einer Kupplungsanordnung eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens einen Kupplungsbetätigungsmotor (16) und wenigstens einen Getriebebetä tigungsmotor (36, 38), wobei das Aktuatorsystem (10) in einem Aktuatorgehäuse (30) angeordnet ist, welches mit einem Getriebege häuse (100) verbunden oder verbindbar ist, und wobei bei mit dem Getriebegehäuse (100) verbundenem Aktuatorgehäuse (30) Kom ponenten des Aktuatorsystems (10) wenigstens zeitweise in das Getriebegehäuse (100) ragen, optional in Verbindung mit einem oder mehreren der Merkmale der vorangehenden Ansprüche.

9. Aktuatorsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zeitweise in das Getriebegehäuse (100) ragenden Komponenten des Aktuatorsystems (10) umfassen:

- ein Betätigungsorgan (40), mit welchem entsprechend der Aktivierung des Aktuatorsystems (10) wenigstens eine Gruppe von Gängen in dem Getriebe (92) ausgewählt und aus der ausgewählten Gruppe von Gängen jeweils ein Gang eingelegt beziehungsweise ausgelegt werden kann, oder/und
- einen Führungsvorsprung/Führungsbahn-Mechanismus (42, 72), durch welchen bei Aktivierung des Aktuatorsystems (10) eine Auswahlbewegung oder/und eine Einlege/Auslege- Bewegung des Betätigungsorgans (40) erzwungen werden kann,
- wenigstens ein Drehmomentübertragungsglied (20, 46), vorzugsweise Segmentzahnrad (20, 46), über welches ein Betätigungsmoment von einem jeweiligen Betätigungsmotor (16, 36) zur Kupplung beziehungsweise zum Getriebe über tragen wird.

10. Aktuatorsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan (40) an einer in dem Aktuatorgehäuse (30) in ihrer Längsrichtung verschiebbar und um ihre Längsachse (L) drehbar angeordneten Welle (44) getragen ist und aus dem Aktuatorgehäuse (30) in das Getriebegehäuse (100) eingreift und dort auf verschiedenen Gängen beziehungsweise Gruppen von Gängen zugeordnete Schaltorgane (86, 88, 90) einwirken kann.

11. Aktuatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuerelektronik des Aktuator systems (10) in oder an einem Aktuatorgehäuse (30) angeordnet ist.