WO2014063698A2 - Betätigungsvorrichtung und getriebe - Google Patents

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WO2014063698A2
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clutch
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transmission
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Lars Schumann
Lászlo Mán
Peter Greb
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012—Multiple controlled elements
    • Y10T74/20018—Transmission control
    • Y10T74/20177—Particular element [e.g., shift fork, template, etc.]

Definitions

  • the invention relates to an actuating device, in particular for actuating a
  • the invention also relates to a transmission with at least one such actuating device.
  • Actuators for transmissions or clutches are well known in the art.
  • WO 97/02963 discloses an actuating device for transmission and clutch in which transmission actuation and clutch actuation is carried out by means of actuators formed separately from one another.
  • WO 02/066870 A1 discloses a transmission actuation in which a translation stage is designed to be automated when another translation stage is engaged.
  • An embodiment of the invention relates to an actuating device, in particular for actuating a transmission for selecting a gear ratio and for engaging or disengaging the selected gear ratio and / or for actuating at least one clutch, with at least one rotatable roller element with guideways in which in each case a contact element of a shift fork engages Shifting the shift fork for selecting and inserting a gear ratio of a transmission and with an actuating portion for a clutch actuating means for actuating the at least one clutch.
  • actuating device in particular for actuating a transmission for selecting a gear ratio and for engaging or disengaging the selected gear ratio and / or for actuating at least one clutch, with at least one rotatable roller element with guideways in which in each case a contact element of a shift fork engages Shifting the shift fork for selecting and inserting a gear ratio of a transmission and with an actuating portion for a clutch actuating means for actuating the at least one clutch.
  • the at least one roller element is rotatable in a first direction of rotation and in a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation.
  • a rotational direction-dependent rotation of the roller element and thus a direction of rotation dependent actuation of the transmission and / or coupling can be used selectively.
  • the at least one roller element has the guide tracks arranged on its outer circumference.
  • the at least one roller element is hollow and has the actuation area arranged on its inner circumference.
  • the guideways have branches, wherein the passage through the branches takes place depending on the direction of rotation.
  • the direction of the branch depends on the direction of rotation and a division and steering is thus easily possible.
  • Direction of rotation is a change from one guideway to another guideway. This can preferably be done by passing through a deflection in the region of the branch.
  • the actuating region has ramp regions, so that the clutch actuating means is locked and rotated in a first rotational direction against the ramp region during rotation of the actuating region and is rotated relative to the ramp region during rotation of the actuating region in a second rotational direction and is not rotated.
  • An embodiment of the invention relates to a transmission with a plurality of transmission stages and with at least one clutch, wherein at least one actuating device described above is provided.
  • two actuating devices are provided for selecting a transmission stage and for engaging or disengaging the selected transmission stage and / or for actuating two clutches.
  • the transmission is a dual-clutch transmission.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of an actuating device in a selected operating position
  • FIG. 2 shows a schematic view of an exemplary embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • FIG. 3 shows a schematic view of an exemplary embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • FIG. 4 shows a schematic view of an exemplary embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • FIG. 5 shows a schematic view of an exemplary embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • FIG. 6 shows a schematic view of an embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • FIG. 7 shows a schematic view of an embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • FIG. 8 shows a schematic view of an embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • FIG. 9 shows a schematic view of an embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • FIG. 10 shows a schematic view of an exemplary embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • 1 1 is a schematic view of an embodiment of an actuator in a selected operating position
  • FIG. 12 shows a schematic view of an embodiment of an actuating device in a further selected operating position
  • FIG. 14 shows a view of a detail of a transmission according to the invention
  • FIG. 15 shows a view of a section of a transmission according to the invention
  • Figure 16 is a view of a section of a transmission according to the invention.
  • Figure 17 is a view of a section of a transmission according to the invention.
  • the actuating device 1 shows a schematic representation of an actuating device 1, in particular for actuating a transmission, in particular of a motor vehicle, for selecting and inserting or disengaging a transmission stage and / or for actuating a clutch of the transmission. drive.
  • the actuating device 1 comprises a rotatable roller element 2, which is shown schematically in FIGS. 1 to 12 as a rectangular surface.
  • the rectangular surface of the roller element 2 represents the unwound surface of the roller element 2 schematically.
  • the rotatable roller element 2 has guide tracks 3, 4 on its surface, which extend in the circumferential direction of the roller element 2 and have branches 5.
  • the guideways 6, 7 are arranged parallel to the guide track 3 but axially offset and the guideways 8, 9 are arranged parallel to the guideway 4 but axially offset therefrom, wherein the extension of the guideways 6, 7, 8, 9 in the circumferential direction only a portion of the Extension of the guideways 3, 4 occupy.
  • the actuation of the contact elements 10, 1 1 and thus the shift forks 12, 13 takes place by rotation of the roller element 2 and displacement of the engagement of the contact element 10, 1 1 of the guideways 3, 4 to 6, 7 and 8, 9, by axial Displacement of the contact elements 10, 1 1 and thus the shift forks 12, 13.
  • the actuation takes place by displacement of the contact elements 10, 1 1 of the guideways 3, 4 towards the guideways 6, 7 or 8, 9 by means of the passage of the contact elements 10th , 1 1 through the branches 5 to the guideways 6, 7, 8, 9.
  • the transitions between the guideways 3, 4 and 6, 7, 8, 9 are formed depending on the direction of rotation.
  • the rotatable roller element 2 is rotatable in a first direction of rotation and in a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation.
  • a transition of the switching element 1 1 of the guideway 4 in the guideway 8 can be done by turning in a rotational direction, wherein the transition from the guideway to the guideway 4 then takes place in the other direction of rotation.
  • the transition from the guideway 4 in the guideway 9 is such that the contact element 1 1 only by Turning to the left takes place in the guideway 14 and then takes place a rotation in the opposite direction in the guideway 9.
  • the rotation to the left or right means in the schematic representation of Fig. 1, that the roller element is moved as a rectangular area to the right or to the left.
  • the branches 5 are shown with a broken line as permeable, shown in solid line and broken line as one-sided permeable, wherein the arrow represents the passage direction from the permeable side to the impermeable side and the solid line alone represents a non-permeable transition. Accordingly, a transition from one guideway to another guideway or sections of a guideway, wherein the transition in the region of a permeable junction can be done in both directions and a transition in a one-sided permeable junction can be made only in one direction. A passage in a one-sided permeable branching against the passage direction is not possible.
  • a displaceable in the axial direction punch 18 is provided, which is displaceable relative to a force accumulator 19, which is supported on an inclined ramp surface of the ramp portion 15 in the axial direction.
  • support may also be provided in the radial direction or in the circumferential direction.
  • the punch 18 By turning the roller element 2, the punch 18 can be supported on an edge 20 of the ramp region 15, so that upon further rotation, the flank 20 rotates the punch 18 in the circumferential direction and thus displaces the clutch actuating means 16.
  • the clutch actuating means 16 is formed in the embodiment of FIGS. 1 to 12 as a piston rod of a master cylinder piston, so that a hydraulic actuation of the clutch 17 is effected by displacement of the clutch actuating means 16. If the roller element 2 is actuated from right to left, then a selection process takes place in which a contact element 10 or 11 is moved from the guide track 3 or 4 into one of the guide tracks 6, 7, 8, 9. With a rotation in the opposite direction, a switching o- or a clutch actuation can take place.
  • FIGS. 1 to 12 on the right and left of the rectangular area, which schematically illustrates the roller element 2, guide tracks are shown with broken lines, which means a continuation of the tracks in the direction of rotation in order to facilitate the understanding of the operation of the roller element.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the arrangement of FIG. 1, wherein the transitions of the guideways 3, 4, 6, 7, 8, 9 are shown in the transparent direction with arrows 21.
  • the circles 22 represent the switching points, the transition from a guideway 3, 4 in one of the guideways 8, 9, 6, 7, from which position the translation stage A, B, C, D applies as inserted.
  • the arrows indicate the transitions from one guideway to another guideway in the forward direction, in particular for the one-sided, permeable transitions.
  • Fig. 3 shows the position of the roller element 2 of the actuator 1 of the transmission in the neutral position N before taking the switching position of the translation stage A.
  • the switching element 1 1 is arranged in the guide track 14 so that it is in the axial direction between the guideways. 8 and 9 is arranged, wherein the switching element 10 is arranged in the guide track 3.
  • the clutch actuation means 16 are set via the plunger 18 in the position 17 which is unactuated to the clutch 17, that is to say in the disengaged clutch position.
  • the plunger 18 is supported by means of the energy accumulator 19 on a ramp surface of the ramp region 15.
  • FIG. 4 shows the position of the roller element 2 of the actuating device 1 in a relation to the position shown in FIG. 3 shifted to the left position.
  • the contact element 1 1 is displaced from the guideway 14 to the branch 5 and would, upon further displacement of the roller element to the left in the direction of the switching point 22 in the axial Direction are shifted.
  • the transmission ratio A is selected and the clutch unconfirmed, ie opened, since the punch 18 continues to be supported on a ramp surface of the ramp portion 15.
  • Fig. 5 shows an actuating position of the roller element 2, which is compared to the operating position of the roller member of Fig. 4 is moved further to the left, so that the contact element 1 1 is displaced in the switching point 22 and the translation stage A is inserted.
  • the clutch is still inactive, i. disengaged because the punch 18 is still applied to a ramp surface of the ramp portion 15 and the clutch actuator 16 is still unoperated.
  • Fig. 6 shows a relation to FIG. 5 further actuating position in which the roller element 2 is further displaced to the left, so that the contact element 1 1, starting from the switching point 22 is further displaced along the guideway 9 and thereby the vertical edge of the ramp area 15 acts on the punch 18 in the circumferential direction to displace the clutch actuating means 16, so that due to an example hydraulic impingement, the clutch 17 is engaged.
  • Fig. 6 shows a state in which the gear stage A is engaged and the clutch is closed, i. is indented.
  • FIG. 6 shows an operating position of the roller element 2, in which the roller element 2 relative to the position shown in FIG. 6 is displaced to the right compared to FIG. 6, so that the contact element 1 1 from the end of the guideway 9 back to the switching point 22nd is relocated.
  • the clutch actuating means 16 is again inoperative and the clutch 17 is disengaged.
  • the operating situation according to FIG. 7 represents an engaged transmission stage A with the clutch open.
  • FIG. 8 shows an operating position in which the roller element 2 is displaced further to the right in relation to the position according to FIG. 7, so that the contact element 1 1 is displaced to the branch 5, so that the contact element 1 1 in the axial direction of the height the guideway 9 is displaced to the height of the guideway 4 and the translation stage A is designed and the neutral position N is inserted again with the clutch open.
  • the punch 18 moves along the ramp surface of the ramp portion 15 against the force of the force accumulator 19, wherein the clutch actuating means 16 is unactuated and the clutch 17 is disengaged.
  • FIG. 9 shows an operating position of the roller element 2 which is displaced further to the right in relation to the operating position of the roller element of FIG. 8, so that the contact element 11 passes into the guide track 4 proceeding from the guide track 14, wherein a branching region 23 permeable on one side is traversed from right to left.
  • FIG. 10 shows an operating position of the roller element 2, which is shifted further to the left in relation to the operating position according to FIG. 9, so that the contact element 11 is displaced to the right in the guide track 4 in the direction of the branch 5 towards the switching point 22.
  • Fig. 10 shows an operating position in which the transmission stage B is selected with the clutch 17 open.
  • FIG. 11 shows an actuating position of the roller element 2, which is displaced further to the left in relation to the position of the roller element according to FIG. 10, so that the contact element 11 is displaced from the guide track 4 to the switching point 22 of the guide track 8, so that in FIG this operating position, the transmission stage B is inserted with the clutch open.
  • FIG. 12 shows an actuating position of the roller element 2, which is displaced further to the left in relation to the actuation position of FIG. 11, so that the contact element 11 is shifted further to the right within the guide track 8, at the same time the clutch 17 being engaged, because the clutch actuating means 16 are actuated by means of the punch 18 and the flank 20 of the ramp region 15.
  • the gear ratio B is engaged with the clutch engaged.
  • Fig. 15 shows a roller element 2, which has a guide track 4, which is formed as a groove.
  • a ramp-shaped projection is provided, which provides a deflection to the guide track 8, which is formed as axially spaced arranged groove.
  • the transition region 5 is formed like a ramp, which, starting from the guide track 14 in the axial direction in the guideway 9, which is arranged axially spaced, deflects.
  • the transition from the guide track 4 to the guide track 8 can therefore take place only along the branching area 5 by deflection on the ramp 28, wherein the transition from the guide track 4 'to the guide track 14 along the arrow 29 is possible.
  • the transition from the guideway 14 to the guideway 9 is again only along the ramp 30th
  • the roller element 16 and 17 show the roller element 2, as it is designed as a hollow element, wherein the ramp areas 15 are formed on a radially inner surface.
  • the ramp areas 15 have a ramp surface 31 and a flank 20, wherein the clutch actuating means 16 has a loading area 32, which is likewise designed in the shape of a ridge.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung insbesondere zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zumindest einer Kupplung, mit zumindest einem drehbaren Walzenelement mit Führungsbahnen in welche jeweils ein Kontaktelement einer Schaltgabel eingreift zum Verlagern der Schaltgabel zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe eines Getriebes und mit einem Betätigungsbereich für ein Kupplungsbetätigungsmittel zum Betätigen der zumindest einen Kupplung.

Description

Betätigungsvorrichtung und Getriebe
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung insbesondere zum Betätigen eines
Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen einer Kupplung. Auch betrifft die Erfindung ein Getriebe mit zumindest einer solchen Betätigungsvorrichtung.
Betätigungsvorrichtungen für Getriebe oder Kupplungen sind im Stand der Technik vielfältig bekannt.
Die DE 196 55 083 B4 offenbart eine Betätigungsvorrichtung eines Getriebes mit einer in das Getriebegehäuse integrierten Schaltwalze. Der Kupplungsbetätigungsaktuator ist davon separat ausgebildet.
Die WO 97/02963 offenbart eine Betätigungsvorrichtung für Getriebe und Kupplung, bei welcher Getriebebetätigung und Kupplungsbetätigung mittels getrennt voneinander ausgebildeter Aktuatoren vorgenommen wird.
Die WO 02/066870 A1 offenbart eine Getriebebetätigung, bei welcher eine Übersetzungsstufe automatisiert ausgelegt wird, wenn eine andere Übersetzungsstufe eingelegt wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung und eine Getriebe zu schaffen, welche einfach und kostengünstig ausgebildet ist.
Die Aufgabe der Erfindung zu der Betätigungsvorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung insbesondere zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zumindest einer Kupplung, mit zumindest einem drehbaren Walzenelement mit Führungsbahnen in welche jeweils ein Kontaktelement einer Schaltgabel eingreift zum Verlagern der Schaltgabel zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe eines Getriebes und mit einem Betätigungsbereich für ein Kupplungsbetätigungsmittel zum Betätigen der zumindest einen Kupplung. Da- durch wird die Betätigung des Getriebes und die der Kupplung in die Betätigungsvorrichtung vorteilhaft integriert.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn das zumindest eine Walzenelement in eine erste Drehrichtung und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, verdrehbar ist. So kann eine drehrichtungsabhängige Verdrehung des Walzenelements und damit eine die drehrichtungsabhängige Betätigung von Getriebe und/oder Kupplung gezielt eingesetzt werden.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das zumindest eine Walzenelement die Führungsbahnen an seinem Außenumfang angeordnet aufweist.
Auch ist es bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn das zumindest eine Walzenelement hohl ausgebildet ist und den Betätigungsbereich an seinem Innenumfang angeordnet aufweist. Dadurch kann nicht nur die Außenkontur genutzt werden, sondern auch platzsparend die Innenkontur.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Führungsbahnen Verzweigungen aufweisen, wobei das Durchfahren der Verzweigungen drehrichtungsabhängig erfolgt. So kann erreicht werden, dass bei Durchfahren einer Verzweigung die Richtung nach der Verzweigung von der Drehrichtung abhängt und eine Aufteilung und Lenkung damit einfach möglich ist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn beim Durchfahren einer Verzweigung in einer ersten
Drehrichtung ein Wechsel von einer Führungsbahn zu einer anderen Führungsbahn erfolgt. Dies kann vorzugsweise durch ein Durchfahren einer Umlenkung im Bereich der Verzweigung erfolgen.
Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn beim Durchfahren einer Verzweigung in einer zweiten Drehrichtung kein Wechsel von einer Führungsbahn zu einer anderen Führungsbahn erfolgt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Betätigungsbereich Rampenbereiche aufweist, so dass das Kupplungsbetätigungsmittel bei einer Drehung des Betätigungsbereichs in einer ersten Drehrichtung gegen den Rampenbereich verblockt und mitgedreht wird und bei einer Drehung des Betätigungsbereichs in einer zweiten Drehrichtung relativ zum Rampenbereich verdreht und nicht mitgedreht wird. Die Aufgabe der Erfindung zu dem Getriebe wird mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Vielzahl von Übersetzungsstufen und mit zumindest einer Kupplung, wobei zumindest eine oben beschriebene Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwei Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sind zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zweier Kupplungen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 4 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 5 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung, Figur 6 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 7 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 8 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 9 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 10 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 1 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 12 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung in einer weiteren ausgewählten Betriebsstellung,
Figur 13 eine Ansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Getriebes,
Figur 14 eine Ansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Getriebes,
Figur 15 eine Ansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Getriebes,
Figur 16 eine Ansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Getriebes, und
Figur 17 eine Ansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Getriebes.
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Betätigungsvorrichtung 1 , insbesondere zur Betätigung eines Getriebes, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen einer Kupplung des Ge- triebes. Die Betätigungsvorrichtung 1 umfasst ein drehbares Walzenelement 2, das in den Fig. 1 bis 12 schematisch als rechteckige Fläche dargestellt ist. Die rechteckige Fläche des Walzenelements 2 stellt die abgewickelte Oberfläche des Walzenelements 2 schematisch dar.
Das drehbare Walzenelement 2 weist an seiner Oberfläche Führungsbahnen 3, 4 auf, welche sich in Umfangsrichtung des Walzenelements 2 erstrecken und Verzweigungen 5 aufweisen. So weisen die Führungsbahnen 3, 4 Verzweigungen 5 auf, welche die Führungsbahnen 3, 4 in Führungsbahnen 6, 7, 8, 9 überführen. Die Führungsbahnen 6, 7 sind parallel zur Führungsbahn 3 aber axial versetzt angeordnet und die Führungsbahnen 8, 9 sind parallel zur Führungsbahn 4 aber axial zu dieser versetzt angeordnet, wobei die Ausdehnung der Führungsbahnen 6, 7, 8, 9 in Umfangsrichtung nur einen Teilbereich der Erstreckung der Führungsbahnen 3, 4 einnehmen.
In die Führungsbahnen 3, 4 greifen Kontaktelemente 10, 1 1 von Schaltgabeln 12, 13 des Getriebes ein, um eine Übersetzungsstufe des Getriebes auszuwählen und ein- oder auszulegen, indem die Schaltgabeln 12, 13 in axialer Richtung des Walzenelements 2 betrachtet verlagert werden. Dadurch können die Übersetzungsstufen A, B, C, D ausgehend von der Neutralstellung N ausgewählt und eingelegt werden.
Die Betätigung der Kontaktelemente 10, 1 1 und damit der Schaltgabeln 12, 13 erfolgt durch Verdrehung des Walzenelements 2 und Verlagerung des Eingriffs des Kontaktelements 10, 1 1 von den Führungsbahnen 3, 4 zu den 6, 7 bzw. 8, 9, durch axiale Verlagerung der Kontaktelemente 10, 1 1 und damit der Schaltgabeln 12, 13. Dabei erfolgt die Betätigung durch Verlagerung der Kontaktelemente 10, 1 1 von den Führungsbahnen 3, 4 hin zu den Führungsbahnen 6, 7 oder 8, 9 mittels des Durchfahrens der Kontaktelemente 10, 1 1 durch die Verzweigungen 5 hin zur den Führungsbahnen 6, 7, 8, 9. Dabei sind die Übergänge zwischen den Führungsbahnen 3, 4 und 6, 7, 8, 9 drehrichtungsabhängig ausgebildet. Das drehbare Walzenelement 2 ist in einer ersten Drehrichtung und in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, verdrehbar.
Ein Übergang des Schaltelements 1 1 von der Führungsbahn 4 in die Führungsbahn 8 kann durch Verdrehen in einer Drehrichtung erfolgen, wobei der Übergang von der Führungsbahn in die Führungsbahn 4 dann in der anderen Drehrichtung erfolgt. Der Übergang von der Führungsbahn 4 in die Führungsbahn 9 erfolgt derart, dass das Kontaktelement 1 1 erst durch Verdrehen nach links in die Führungsbahn 14 erfolgt und anschließend ein Verdrehen in entgegengesetzte Richtung in die Führungsbahn 9 erfolgt.
Die Verdrehung nach links bzw. rechts bedeutet in der schematischen Darstellung der Fig. 1 , dass das Walzenelement als rechteckige Fläche nach rechts verschoben wird bzw. nach links. Der Übergang von der Führungsbahn 4, dem rechten Teil, in den Bereich 14 durch die einseitig durchlässige Übergangsfläche erfolgt durch Verschieben des drehbaren Walzenelements 2 nach rechts und anschließend, wenn das Kontaktelement 1 1 im Bereich der Führungsbahn 14 angelangt ist, durch Verschieben des Walzenelements 2 nach links. Gleiches erfolgt beim Ü- bergang des Kontaktelements 10 aus der Führungsbahn 3 in die Führungsbahn 6 bzw. 7.
Dabei sind die Verzweigungen 5 mit unterbrochener Linie als durchlässig dargestellt, mit durchgezogener Linie und unterbrochener Linie als einseitig durchlässig dargestellt, wobei der Pfeil die Durchlassrichtung von der durchlässigen Seite zur undurchlässigen Seite darstellt und die durchgezogene Linie alleine einen nicht durchlässigen Übergang darstellt. Entsprechend kann ein Übergang von einer Führungsbahn in eine andere Führungsbahn bzw. in Abschnitte von einer Führungsbahn erfolgen, wobei der Übergang im Bereich einer durchlässigen Verzweigung bei beiden Drehrichtungen erfolgen kann und ein Übergang bei einer einseitig durchlässigen Verzweigung nur bei einer Drehrichtung erfolgen kann. Ein Durchtritt bei einer einseitig durchlässigen Verzweigung entgegen der Durchlassrichtung ist nicht möglich.
Weiterhin weist das drehbare Walzenelement 2 Rampenbereiche 15 auf, welche als Betätigungsbereiche für die Kupplungsbetätigungsmittel 16 zur Betätigung einer Kupplung 17 dienen. Dabei ist ein in axialer Richtung verlagerbarer Stempel 18 vorgesehen, welcher gegenüber einem Kraftspeicher 19 verlagerbar ist, welcher sich an einer schrägen Rampenfläche des Rampenbereichs 15 in axialer Richtung abstützt. Alternativ zur axialen Abstützung kann bei anderweitiger Ausgestaltung auch eine Abstützung in radialer Richtung oder in Umfangs- richtung erfolgen.
Durch Verdrehen des Walzenelements 2 kann der Stempel 18 sich an einer Flanke 20 des Rampenbereichs 15 abstützen, so dass bei weiterer Verdrehung die Flanke 20 den Stempel 18 in Umfangsrichtung verdreht und damit das Kupplungsbetätigungsmittel 16 verlagert. Das Kupplungsbetätigungsmittel 16 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 12 als Kolbenstange eines Geberzylinderkolbens ausgebildet, so dass eine hydraulische Betätigung der Kupplung 17 durch Verlagerung des Kupplungsbetätigungsmittels 16 erfolgt. Wird das Walzenelement 2 von rechts nach links betätigt, so erfolgt ein Wählvorgang, indem ein Kontaktelement 10 oder 1 1 von der Führungsbahn 3 oder 4 in eine der Führungsbahnen 6, 7, 8, 9 verfahren wird. Bei einer Verdrehung in umgekehrte Richtung kann ein Schalten o- der eine Kupplungsbetätigung erfolgen.
In den Figuren 1 bis 12 sind rechts und links des rechteckigen Bereichs, welcher das Walzenelement 2 schematisch darstellt, Führungsbahnen mit unterbrochenen Linien dargestellt, was eine Weiterführung der Bahnen in Drehrichtung bedeutet, um das Verständnis der Funktionsweise des Walzenelements zu erleichtern.
Die Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung die Anordnung gemäß Fig. 1 , wobei die Übergänge der Führungsbahnen 3, 4, 6, 7, 8, 9 in der durchlässigen Richtung mit Pfeilen 21 dargestellt sind. Die Kreise 22 stellen die Schaltpunkte dar, beim Übergang von einer Führungsbahn 3, 4 in eine der Führungsbahnen 8, 9, 6, 7, ab welcher Position die Übersetzungsstufe A, B, C, D als eingelegt gilt.
Dabei deuten die Pfeile die Übergänge von einer Führungsbahn zu einer anderen Führungsbahn in Durchlassrichtung an, wobei dies insbesondere für die einseitig durchlässigen Übergänge.
Die Fig. 3 zeigt die Stellung des Walzenelements 2 der Betätigungsvorrichtung 1 des Getriebes in der Neutralstellung N vor dem Einnehmen der Schaltstellung der Übersetzungsstufe A. Dabei ist das Schaltelement 1 1 in der Führungsbahn 14 angeordnet, so dass es in axialer Richtung zwischen den Führungsbahnen 8 und 9 angeordnet ist, wobei das Schaltelement 10 in der Führungsbahn 3 angeordnet ist.
Die Kupplungsbetätigungsmittel 16 sind über den Stempel 18 in der die Kupplung 17 unbetä- tigten Stellung eingestellt, also in der ausgerückten Kupplungsstellung. Der Stempel 18 stützt sich mittels des Kraftspeichers 19 beaufschlagt an einer Rampenfläche des Rampenbereichs 15 ab.
Die Fig. 4 zeigt die Stellung des Walzenelements 2 der Betätigungsvorrichtung 1 in einer gegenüber der Stellung gemäß Fig. 3 nach links verschobenen Stellung. Dabei ist das Kontaktelement 1 1 von der Führungsbahn 14 zur Verzweigung 5 verlagert und würde bei weiterer Verschiebung des Walzenelements nach links in Richtung auf den Schaltpunkt 22 in axialer Richtung verlagert werden. In Fig. 4 ist das Übersetzungsverhältnis A gewählt und die Kupplung unbetätigt, d.h. geöffnet, da der Stempel 18 weiterhin sich an einer Rampenfläche des Rampenbereichs 15 abstützt.
Die Fig. 5 zeigt eine Betätigungsstellung des Walzenelements 2, das gegenüber der Betätigungsstellung des Walzenelements der Fig. 4 noch weiter nach links verschoben ist, so dass das Kontaktelement 1 1 in den Schaltpunkt 22 verlagert ist und die Übersetzungsstufe A eingelegt ist. Die Kupplung ist weiterhin unbetätigt, d.h. ausgerückt, da der Stempel 18 weiterhin an einer Rampenfläche des Rampenbereichs 15 angelegt ist und das Kupplungsbetätigungsmit- tel 16 weiterhin unbetätigt ist.
Die Fig. 6 zeigt eine gegenüber der Fig. 5 weitere Betätigungsstellung, bei welcher das Walzenelement 2 weiterhin nach links verschoben ist, so dass das Kontaktelement 1 1 ausgehend von dem Schaltpunkt 22 weiter entlang der Führungsbahn 9 verlagert ist und dabei die vertikale Flanke des Rampenbereichs 15 den Stempel 18 in Umfangsrichtung beaufschlagt, um das Kupplungsbetätigungsmittel 16 zu verlagern, so dass aufgrund einer beispielsweise hydraulischen Beaufschlagung die Kupplung 17 eingerückt ist. Die Fig. 6 zeigt daher einen Zustand, bei welchem die Übersetzungsstufe A eingelegt ist und die Kupplung geschlossen, d.h. eingerückt ist.
Die Fig. 7 zeigt gegenüber der Fig. 6 eine Betriebsstellung des Walzenelements 2, bei welcher das Walzenelement 2 gegenüber der Stellung gemäß Fig. 6 nach rechts verlagert ist, so dass das Kontaktelement 1 1 vom Ende der Führungsbahn 9 wieder hin zu dem Schaltpunkt 22 verlagert ist. Das Kupplungsbetätigungsmittel 16 ist wieder unbetätigt und die Kupplung 17 ist ausgerückt bzw. geöffnet. Die Betriebssituation gemäß Fig. 7 stellt eine eingelegte Übersetzungsstufe A bei geöffneter Kupplung dar.
Die Fig. 8 zeigt eine Betriebsstellung, bei welcher das Walzenelement 2 gegenüber der Stellung gemäß Fig. 7 weiter nach rechts verschoben ist, so dass das Kontaktelement 1 1 zur Verzweigung 5 verlagert ist, so dass das Kontaktelement 1 1 in axialer Richtung von der Höhe der Führungsbahn 9 zur Höhe der Führungsbahn 4 verlagert ist und die Übersetzungsstufe A ausgelegt ist und die Neutralstellung N wieder bei geöffneter Kupplung eingelegt ist. Gleichzeitig fährt der Stempel 18 entlang der Rampenfläche des Rampenbereichs 15 entgegen der Kraft des Kraftspeichers 19, wobei das Kupplungsbetätigungsmittel 16 unbetätigt ist und die Kupplung 17 ausgerückt ist. Die Fig. 9 zeigt eine Betriebsstellung des Walzenelements 2, das gegenüber der Betriebsstellung des Walzenelements der Fig. 8 weiter nach rechts verschoben ist, so dass das Kontaktelement 1 1 in die Führungsbahn 4 ausgehend von der Führungsbahn 14 übergeht, wobei ein einseitig durchlässiger Verzweigungsbereich 23 von rechts nach links durchfahren wird.
Die Fig. 10 zeigt eine Betriebsstellung des Walzenelements 2, welches gegenüber der Betriebsstellung gemäß Fig. 9 weiter nach links verschoben ist, so dass das Kontaktelement 1 1 in der Führungsbahn 4 nach rechts verlagert ist in Richtung auf die Verzweigung 5 zum Schaltpunkt 22 hin. Die Fig. 10 zeigt eine Betriebsstellung, bei welcher die Übersetzungsstufe B bei geöffneter Kupplung 17 gewählt ist.
Die Fig. 1 1 zeigt eine Betätigungsstellung des Walzenelements 2, das gegenüber der Stellung des Walzenelements gemäß Fig. 10 weiter nach links verlagert ist, so dass das Kontaktelement 1 1 von der Führungsbahn 4 zum Schaltpunkt 22 der Führungsbahn 8 verlagert ist, so dass in dieser Betätigungsstellung die Übersetzungsstufe B bei geöffneter Kupplung eingelegt ist.
Die Fig. 12 zeigt eine Betätigungsstellung des Walzenelements 2, das gegenüber der Betätigungsstellung der Fig. 1 1 weiter nach links verschoben ist, so dass das Kontaktelement 1 1 innerhalb der Führungsbahn 8 weiter nach rechts verschoben ist, wobei gleichzeitig die Kupplung 17 eingerückt ist, da die Kupplungsbetätigungsmittel 16 mittels des Stempels 18 und der Flanke 20 des Rampenbereichs 15 betätigt sind. In diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 12 ist die Übersetzungsstufe B bei eingerückter Kupplung eingelegt.
Gleiche Vorgehensweisen wie oben beschrieben zur Betätigung des Kontaktelements 1 1 können für das Kontaktelement 10 für die Übersetzungsstufen C und D durchgeführt werden, so dass das Kontaktelement 10 zu den Führungsbahnen 6 und 7 bewegt wird.
Die Fig. 13 zeigt in einer Schnittdarstellung die Anordnung zweier Walzenelemente 2 mit einem Zahnrad 24 zum Antrieb über eine Antriebsstufe 25, wobei die Kontaktelemente 10, 1 1 der Schaltgabeln 12, 13 in die Führungsbahnen 3, 4 eingreifen und durch Verdrehung der Walzenelemente 2 in Führungsbahnen 6, 7, 8, 9, 14 verlagerbar sind.
Die Fig. 14 zeigt die beiden Walzenelemente 2 jeweils mit einer Führungsbahn 3, 4, wobei die Kontaktelemente 10, 1 1 in die Führungsbahn 3, 4 eingreifen, die mit den Schaltgabeln 12, 13 verbunden sind. Dabei ist ein federbelasteter Stift 26 vorgesehen, welcher entgegen der Vorspannung eines Kraftspeichers 27 gegen die Führungsbahn beaufschlagbar ist.
Die Fig. 15 zeigt ein Walzenelement 2, das eine Führungsbahn 4 aufweist, die als Nut ausgebildet ist. Im Übergangsbereich der Verzweigung 5 ist ein rampenförmiger Vorsprung vorgesehen, der eine Umlenkung zur Führungsbahn 8 vorsieht, die als axial beabstandete angeordnete Nut ausgebildet ist. In gleicher weise ist der Übergangsbereich 5 rampenartig ausgebildet, welcher ausgehend von der Führungsbahn 14 in axialer Richtung in die Führungsbahn 9, welche axial beabstandet angeordnet ist, umlenkt. Der Übergang von der Führungsbahn 4 zur Führungsbahn 8 kann daher nur entlang des Verzweigungsbereichs 5 durch Umlenkung an der Rampe 28 erfolgen, wobei der Übergang von der Führungsbahn 4' zur Führungsbahn 14 entlang des Pfeils 29 möglich ist. Der Übergang von der Führungsbahn 14 zur Führungsbahn 9 erfolgt wiederum nur entlang der Rampe 30.
Die Fig. 16 und 17 zeigen das Walzenelement 2, wie es als Hohlelement ausgebildet ist, wobei die Rampenbereiche 15 an einer radial innen angeordneten Fläche ausgebildet sind. Dazu weisen die Rampenbereiche 15 eine Rampenfläche 31 und eine Flanke 20 auf, wobei das Kupplungsbetätigungsmittel 16 einen Beaufschlagungsbereich 32 aufweist, der ebenso ram- penförmig ausgebildet ist. Dadurch kann eine Verdrehung des Kupplungsbetätigungsmittels 16 gegenüber dem Walzenelement im Gegenuhrzeigersinn erfolgen, da dann der Beaufschlagungsbereich 32 entlang der Rampenfläche 31 verdreht werden kann, wobei bei einer Verdrehung im Uhrzeigersinn der Beaufschlagungsbereich 32 an einer Flanke 20 anschlägt und eine weitere Verdrehung zwischen dem Kupplungsbetätigungsmittel und dem Walzenelement relativ zueinander geblockt wird. In diesem Betriebsfalle kann die Verdrehung des Kupplungsbetätigungsmittels nur mit dem Walzenelement gemeinsam erfolgen.
Bezuqszeichenliste
Betätigungsvorrichtung
Walzenelement
Führungsbahn
,4' Führungsbahn
Verzweigung
Führungsbahn
Führungsbahn
Führungsbahn
Führungsbahn
0 Kontaktelement
1 Kontaktelement
2 Schaltgabel
3 Schaltgabel
4 Führungsbahn
5 Rampenbereich
6 Kupplungsbetätigungsmittel
7 Kupplung
8 Stempel
9 Kraftspeicher
0 Flanke
1 Pfeil
2 Schaltpunkte
3 Verzweigungsbereich
4 Zahnrad
5 Antriebsstufe
6 Stift
7 Feder
8 Rampe
9 Pfeil
0 Rampe
1 Rampenfläche
2 Beaufschlagungsbereich

Claims

Patentansprüche
1 . Betätigungsvorrichtung (1 ) insbesondere zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zumindest einer Kupplung, mit zumindest einem drehbaren Walzenelement (2) mit Führungsbahnen (3,4,6,7,8,9,14) in welche jeweils ein Kontaktelement (10, 1 1 ) einer Schaltgabel (12,13) eingreift zum Verlagern der Schaltgabel (12,13) zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe eines Getriebes und mit einem Betätigungsbereich für ein Kupplungsbetätigungsmittel (16) zum Betätigen der zumindest einen Kupplung (17).
2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Walzenelement (2) in eine erste Drehrichtung und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, verdrehbar ist.
3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Walzenelement (2) die Führungsbahnen an seinem Außenumfang angeordnet aufweist.
4. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Walzenelement (2) hohl ausgebildet ist und den Betätigungsbereich an seinem Innenumfang angeordnet aufweist.
5. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahnen (3,4,6,7,8,9) Verzweigungen (5) aufweisen, wobei das Durchfahren der Verzweigungen (5) drehrichtungsabhängig erfolgt.
6. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Durchfahren einer Verzweigung (5) in einer ersten Drehrichtung ein Wechsel von einer Führungsbahn zu einer anderen Führungsbahn erfolgt.
7. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Durchfahren einer Verzweigung (5) in einer zweiten Drehrichtung kein Wechsel von einer Führungsbahn zu einer anderen Führungsbahn erfolgt.
8. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsbereich Rampenbereiche (15) aufweist, so dass das Kupplungsbetätigungsmittel (16) bei einer Drehung des Betätigungsbereichs in einer ersten Drehrichtung gegen den Rampenbereich verblockt und mitgedreht wird und bei einer Drehung des Betätigungsbereichs in einer zweiten Drehrichtung relativ zum Rampenbereich verdreht und nicht mitgedreht wird
9. Getriebe mit einer Vielzahl von Übersetzungsstufen und mit zumindest einer Kupplung, gekennzeichnet durch zumindest eine Betätigungsvorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8.
10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Betätigungsvorrichtungen (1 ) vorgesehen sind zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zweier Kupplungen.
1 1 . Getriebe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist.
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