EP1779005A2 - Elektrostriktiver aktuator für den antriebsstrang eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Elektrostriktiver aktuator für den antriebsstrang eines kraftfahrzeuges

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EP1779005A2
EP1779005A2 EP05757017A EP05757017A EP1779005A2 EP 1779005 A2 EP1779005 A2 EP 1779005A2 EP 05757017 A EP05757017 A EP 05757017A EP 05757017 A EP05757017 A EP 05757017A EP 1779005 A2 EP1779005 A2 EP 1779005A2
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EP
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actuator
motor vehicle
drive train
vehicle according
automation
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Withdrawn
Application number
EP05757017A
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English (en)
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Inventor
Frank-Detlef Speck
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D28/00—Electrically-actuated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors , actuators or related electrical control means  therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/304—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by electrical or magnetic force

Definitions

  • the present invention relates to an actuator for the drive train of a motor vehicle, in particular for the automation of a manual transmission according to the preamble of patent claim 1.
  • the present invention has for its object to provide actuators for the drive train of a motor vehicle, in particular for the automation of a gearbox, which do not have the above-mentioned disadvantages of the actuators known from the prior art.
  • the actuators according to the invention are intended to require little installation space and have a simple design, with the intention of avoiding the use of transmissions for movement conversion.
  • the geometry is varied in response to an electric field applied to the materials, the strain being proportional to the square of the locally applied field in the crystal structure. According to the invention, this property is to be used to realize the automation of a manual transmission.
  • Electrostrictive actuators are characterized by a particularly high energy density, such that the actuators according to the invention can be arranged directly at the desired location.
  • the actuator for clutch automation may be formed as an annular Gottausscher acting directly on the release bearing of the clutch.
  • a rod-shaped or block-shaped actuator made of an electrostrictive material can act directly on the sliding sleeve to be switched.
  • the actuators are preferably made of electrostrictive polymers which have very good electrostrictive properties.
  • the realization of the automation of a manual transmission is made possible in a simple manner and with low space requirements.
  • the actuators according to the invention can replace other conventional actuators present in the drive train of a vehicle.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
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Abstract

Es wird ein Aktuator für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbe­sondere zur Automatisierung eines Schaltgetriebes vorgeschlagen, der er aus einem elektrostriktiven Material hergestellt ist.

Description

Aktuator für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aktuator für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Automatisierung eines Schaltgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Automatisierung der Getriebefunktionen gewinnt zunehmend an Be¬ deutung; automatisierte Schaltgetriebe, die eine derartige Automatisierung aufweisen, weisen den Vorteil auf, dass der Fahrer vom Gangwechsel im Fahr¬ zeug entlastet wird. Es wird dadurch insgesamt ein komfortabler und sicherer Betrieb ermöglicht. Des weiteren weisen automatisierte Schaltgetriebe signifi¬ kante Kostenvorteile auf. Hierbei wird bei der Kupplungsbetätigung nach dem Stand der Technik durch einen entsprechenden elektromechanischen Aktuator eine Translationsbewegung üblicherweise auf das Ausrücklager der Kupplung übertragen. Ähnliche Konstruktionen werden auch zur Schaltungsautomati¬ sierung verwendet, wobei zum Wählen und Schalten zwei kinematisch unab¬ hängige Bewegungen notwendig sind, die nach dem Stand der Technik übli¬ cherweise von elektromechanischen Getriebestellern durchgeführt werden.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene elektromechanische Ak- tuatoren bekannt. Diese sind entweder mit selbsthemmenden Schneckenge¬ trieben und linearer Kompensation bzw. mit großer Stimradübersetzung und nichtlinearer Kompensation ausgeführt.
Diese Konstruktionen sind in nachteiliger Weise aufwendig, da Getriebe, beispielsweise zur Wandlung einer rotatorischen in eine translatorische Bewe¬ gung benötigt werden, welche auch relativ viel Bauraum erfordern. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Aktuatoren für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Automatisierung eines Schaltgetriebes, anzugeben, welche die oben erwähnten Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Aktuatoren nicht aufweisen. Insbeson¬ dere sollen die erfindungsgemäßen Aktuatoren wenig Bauraum beanspruchen und einfach aufgebaut sein, wobei die Verwendung von Getrieben zur Bewe¬ gungswandlung vermieden werden soll.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Un¬ teransprüchen hervor.
Demnach wird vorgeschlagen, die im Antriebsstrang eines Kraftfahr¬ zeugs benötigten Aktuatoren, insbesondere diejenigen, die zur Automatisie¬ rung eines Schaltgetriebes benötigt werden, aus einem elektrostriktiven Mate¬ rial herzustellen.
Bei elektrostriktiven Materialien wird die Geometrie in Abhängigkeit von einem an den Materialien anliegenden elektrischen Feld verändert, wobei die Dehnung proportional zum Quadrat des in der Kristallstruktur lokal anliegenden Feldes ist. Gemäß der Erfindung soll diese Eigenschaft genutzt werden, um die Automatisierung eines Schaltgetriebes zu realisieren.
Zur Erzeugung einer Antriebsachse für eine Stellbewegung ist gemäß der Erfindung nur ein Block oder Stab aus einem geeigneten elektrostriktiven Material als Aktuator erforderlich, an den eine Spannung angelegt werden kann. In Abhängigkeit von der angelegten Spannung wird durch einachsige Ausdehnung oder Kontraktion eine Linearbewegung erzeugt, ohne dass zu¬ sätzliche Getriebe eingesetzt werden müssen, wobei in vorteilhafter Weise kontinuierliche Bewegungen möglich sind. Ferner kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, dass das eine nicht fest angeordnete und somit bewegliche Ende des Blockes bzw. Stabes direkt auf die zu betätigenden Schaltelemente einwirken kann, wie z.B. Schaltausle¬ ger, Schaltstangen, Schaltschienen, Kupplungsausrückhebel, etc.
Elektrostriktive Aktuatoren zeichnen sich durch eine besonders hohe Energiedichte aus, derart, dass die erfindungsgemäßen Aktuatoren unmittelbar am gewünschten Einsatzort anordbar sind. Beispielsweise kann der Aktuator zur Kupplungsautomatisierung als ringförmiger Zentralausrücker ausgebildet sein, der direkt auf das Ausrücklager der Kupplung wirkt. In vorteilhafter Weise kann zur Schaltungsautomatisierung ein stab- oder blockförmiger Aktuator aus einem elektrostriktiven Material direkt auf die zu schaltende Schiebemuffe einwirken.
Vorzugsweise sind die Aktuatoren aus elektrostriktiven Polymeren her¬ gestellt, welche sehr gute elektrostriktive Eigenschaften aufweisen.
Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Aktuatoren aus einem elektrostriktiven Material gleich¬ zeitig als Sensoren zu verwenden, wodurch die Notwendigkeit des Einbaus zusätzlicher Lagesensoren entfällt.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird die Realisierung der Au¬ tomatisierung eines Schaltgetriebes auf einfache Weise und mit geringen Bau¬ raumanforderungen ermöglicht. Des weiteren können die erfindungsgemäßen Aktuatoren weitere im Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorhandene herkömmli¬ che Aktuatoren ersetzen.

Claims

Patentansprüche
1. Aktuatorfür den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Automatisierung eines Schaltgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem elektrostriktiven Material hergestellt ist.
2. Aktuator für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach An¬ spruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem elektrostrikti¬ ven Polymer hergestellt ist.
3. Aktuatorfür den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Erzeugung einer An¬ triebsachse als ein Block oder Stab ausgebildet ist, an den eine Spannung angelegt werden kann.
4. Aktuator für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach An¬ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eine nicht fest ange¬ ordnete und somit bewegliche Ende des Blockes bzw. Stabes direkt auf das zu betätigende Schaltelement einwirkt.
5. Aktuator für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach An¬ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator zur Kupp¬ lungsautomatisierung als ringförmiger Zentralausrücker ausgebildet ist, der direkt auf das Ausrücklager der Kupplung wirkt.
6. Aktuator für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach An¬ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator zur Schal¬ tungsautomatisierung direkt auf die zu schaltende Schiebemuffe einwirkt.
7. Verwendung eines Aktuators nach einem der vorangehenden Ansprü¬ che zusätzlich als Lagesensor.
EP05757017A 2004-08-21 2005-07-05 Elektrostriktiver aktuator für den antriebsstrang eines kraftfahrzeuges Withdrawn EP1779005A2 (de)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008041403A1 (de) 2008-08-20 2010-02-25 Zf Friedrichshafen Ag Schalteinheit mit mindestens einem elektroaktiven dielektrischen Verformungskörper
JP5510578B2 (ja) * 2013-03-14 2014-06-04 セイコーエプソン株式会社 ロボットアーム及びロボットアーム装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4445606B4 (de) * 1994-01-05 2004-02-12 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Betätigungsvorrichtung
DE19538978C1 (de) * 1995-10-19 1996-11-21 Univ Magdeburg Tech Antriebseinheit zur Erzeugung vorzugsweise rotatorischer Abtriebsbewegungen, insbesondere mittels piezoelektrischer Aktoren
DE19738407C2 (de) * 1997-09-03 1999-11-04 Daimler Chrysler Ag Elektrostriktiver Stellantrieb
DE19754966A1 (de) * 1997-12-11 1999-09-09 Bayerische Motoren Werke Ag Schalteinrichtung für Schaltgetriebe
DE19859458B4 (de) * 1997-12-23 2007-11-22 Luk Gs Verwaltungs Kg Getriebe
DE10003864B4 (de) * 1999-02-09 2009-09-10 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Fahrzeug
AU1436801A (en) * 1999-10-22 2001-05-08 Government of the United States of America as represented by the Administrator of the National Aeronautics and Space Administration (NASA), The Membrane tension control
US6359374B1 (en) * 1999-11-23 2002-03-19 Mcnc Miniature electrical relays using a piezoelectric thin film as an actuating element
US6570474B2 (en) * 2000-02-22 2003-05-27 Siemens Automotive Corporation Magnetostrictive electronic valve timing actuator
US6689288B2 (en) * 2000-11-28 2004-02-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Polymeric blends for sensor and actuation dual functionality
FR2817604B1 (fr) * 2000-12-01 2004-04-23 Biomerieux Sa Vannes activees par des polymeres electro-actifs ou par des materiaux a memoire de forme, dispositif contenant de telles vannes et procede de mise en oeuvre
DE10103426A1 (de) * 2001-01-26 2002-08-01 Hydraulik Ring Gmbh Ansteuereinrichtung für hydraulische und/oder mechanische Komponenten
DE10148603B4 (de) * 2001-10-02 2004-02-19 Siemens Ag Aktoreinheit mit wenigstens zwei Aktorelementen
DE10213915A1 (de) * 2002-03-28 2003-10-09 Zahnradfabrik Friedrichshafen Betätigungsvorrichtung für regelbare Lamellenkupplungen und Verfahren zur Betätigung von regelbaren Lamellenkupplungen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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JP2008510941A (ja) 2008-04-10
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DE102004040586A1 (de) 2006-02-23
WO2006021262A3 (de) 2006-06-15

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