WO2015144151A1

WO2015144151A1 - Aktor, insbesondere schaltgetriebeaktor, mit axial positionierten und fixierten bauteilen

Info

Publication number: WO2015144151A1
Application number: PCT/DE2015/200098
Authority: WO
Inventors: Jerome Malitourne; Markus Dietrich; Volker Kretz-Busch; Jie Zhou; Maximilian HAAS
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2015-10-01
Also published as: CN106133405B; DE112015001432A5; DE112015001453A5; CN106133405A; WO2015144150A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aktor (1) zum Wählen und Schalten wenigstens zweier Gänge eines Getriebes, mit einem Motor (5) und wenigstens einer Übersetzungseinrichtung (4), die eine Bewegung des Motors (5) in eine Schaltbewegung und/oder in eine Wählbewegung einer Schaltwelle (20) umsetzt, wobei zumindest zwei miteinander verbundene Bauteile des Aktors (1) mittels eines plastisch umgeformten Haltebereiches (95) aneinander befestigt sind, sowie ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile eines solchen Aktors (1).

Description

Aktor, insbesondere Schaltgetriebeaktor, mit axial positionierten und fixierten

Bauteilen

Die Erfindung betrifft einen Aktor zum Wählen und Schalten wenigstens zweier Gänge eines Getriebes, mit (vorzugsweise genau) einem Motor, wie einen Elektromotor, und wenigstens einer Übersetzungseinrichtung / Getriebeeinrichtung, die eine Bewegung des Motors in eine Schaltbewegung und / oder in eine Wählbewegung einer Schaltwelle umsetzt. Der Aktor ist vorzugsweise als ein Schaltgetriebeaktor und weiter bevorzugt als ein Ein-Motorgetriebeaktor ausgebildet. Die Erfindung betrifft somit auch einen Ein-Motorgetriebeaktor und seine Verwendung zum Schalten und Wählen eines Getriebes und ggf. auch noch zusätzlich zum Betätigen einer Kupplung.

Solche Aktoren / Schaltgetriebeaktoren sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt und etwa mit der WO 2014/177366 offenbart. Ein Getriebeaktor weist hierin ge- nau einen Motor sowie eine von dem Motor, ggf. über ein Getriebe, vorzugsweise mit einer Übersetzung von vorzugsweise mindestens 1 , angetriebene Spindel auf. Zudem ist eine Spindelmutter mit der Spindel in Wirkverbindung stehend. Eine Schaltwelle ist mit der Spindelmutter wenigstens indirekt wirkverbunden, wobei die Spindelmutter eine erste und eine zweite Bewegungsart aus der Menge rotativer und translatorischer Bewegungen ausführen kann, und wobei die erste von der zweiten Bewegungsart verschieden ist. Auch umfasst der Getriebeaktor wenigstens ein Getriebe, mittels dessen die erste Bewegungsart der Spindelmutter in eine Wählbewegung und/oder die zweite Bewegungsart der Spindelmutter in eine Schaltbewegung der Schaltwelle umgewandelt wird. Das Getriebe weist die Spindelmutter, zwei Zahnräder und ein Wel- lenrad, welches mit der Schaltwelle verbunden ist und an einem ersten axialen Stellungsbereich eine translatorische Bewegung der Spindelmutter über genau eines der Zahnräder in eine rotative Bewegung der Schaltwelle als Schaltbewegung umwandelt, und/oder die Spindelmutter, ein Übersetzungszahnrad und einen Wähltopf mit einer im Wesentlichen periodischen Bahnkurve, die mit der Schaltwelle wirkverbunden ist und in einem zweiten axialen Stellungsbereich eine rotative Bewegung der Spindelmutter in eine im Wesentlichen periodisch wiederkehrende Heb- und Senkbewegung der Schaltwelle als Wählbewegung umwandelt, auf. Bei diesen bekannten Ausführungen hat es sich jedoch nachteilig herausgestellt, dass oft zwei miteinander fest, insbesondere in axialer Richtung, verbundene Bauteile entweder besonders aufwändig miteinander zu verbinden sind oder gar, über die Lebensdauer des Aktors betrachtet, unzureichend in axialer Richtung miteinander ver- bunden sind. Durch bisher übliche Verbindungstechniken, etwa der Einsatz von Gewinden und / oder Sicherungsringen und / oder Presssitzen wird entweder die Zahl der Bauteile und dadurch der Herstellaufwand erhöht, die vorgegebenen Platzverhältnisse bzw. der Montagespielraum können nicht eingehalten werden, oder die geforderte Positioniergenauigkeit wird nicht erreicht.

Es kann somit als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und eine Positionierung zweier benachbarter Bauteile dahingehend zu verbessern, dass das Spiel verringert wird, wobei gleichzeitig der Bauraum verkleinert oder zumindest gleich groß gehalten werden soll und die Aufnahme von axialen Kräften sicher gewährleistet sein soll.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest zwei miteinander verbundene Bauteile des Aktors mittels eines plastisch umgeformten Haltebereiches aneinander befestigt sind.

Dadurch ist es möglich, die ohnehin vorhandenen Bauteile des Getriebeaktors besonders spielfrei sowie dauerhaft zu verbinden. Durch das plastische Umformverfahren ist es möglich, die beiden Bauteile je nach gewünschter Haltekraft einfach zu verbinden. Dadurch wird die Herstellung des Getriebeaktors im Aufwand wesentlich verbessert und der Bauraum möglichst effizient ausgenutzt, ohne dass zusätzliche Bauteile vorgesehen werden müssen.

Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.

Ist der Haltebereich bereits integral mit einem der zumindest zwei Bauteile ausgebildet / ausgeformt / ausgestaltet, werden die beiden Bauteile durch die formschlüssige Ver- bindung unmittelbar miteinander bewegungsgekoppelt. Auch ist eine besonders direkte Verbindung umgesetzt.

Die zumindest zwei Bauteile sind weiter bevorzugt so miteinander verbunden, dass sie spielfrei aneinander anliegen. Dadurch ist eine besonders langlebige Verbindung umgesetzt.

Zudem ist es von Vorteil, wenn ein erstes Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile die Schaltwelle ist und ein zweites Bauteil der zumindest zwei mit- einander verbundenen Bauteilen eine verdrehfest sowie in axialer Richtung der

Schaltwelle fest an der Schaltwelle angeordnete Kulissenschiene ist. Dadurch können zwei ohnehin vorhandene Bauteile des Aktors direkt miteinander verbunden werden.

In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn die Schaltwelle einen Kerb- Verzahnungsabschnitt aufweist, auf den die Kulissenschiene, unter Hineinragen von Zähnen des Kerbverzahnungsabschnittes in Ausnehmungen der Kulissenschiene aufgeschoben ist. Dadurch wird nicht nur eine axiale Fixierung, sondern gleichzeitig auch eine Verdrehsicherung der beiden Bauteile besonders effizient umgesetzt. Zweckmäßig ist es im Weiteren, wenn der Kerbverzahnungsabschnitt in seiner axialen Länge derart ausgebildet ist, dass er an zumindest einem axialen, auf der Kulissenschiene (in axialer Richtung) hinausragenden Endbereich, unter Ausbildung des Haltebereiches, plastisch umgeformt ist. Dadurch ist eine formschlüssige sowie kraftschlüssige Halterung der Kulissenschiene an der Schaltwelle besonders effizient um- gesetzt. Auch können hiermit die in der axialen Richtung aus der Kulissenschiene hinausragenden Endbereiche, die ohnehin aufgrund der Kerbverzahnung ausgeformt sind, unmittelbar als Umformungselement dienen und zum Befestigen der Kulissenschiene herangezogen werden. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin auch von Vorteil, wenn diese Endbereiche derart gestaucht sind, dass sie im Wesentlichen in axialer Richtung, unter plastischem Verdrängen von Material des Kerbverzahnungsabschnittes in radialer Richtung verformt / umgeformt sind. Somit ist eine besonders stabile Befestigung der Kulissenschiene umgesetzt. Besteht die Schaltwelle im Bereich des Kerbverzahnungsabschnittes oder vollständig aus einem weicheren Material oder einer weicheren Materialstruktur als die Kulissenschiene, ist die plastische Umformung leichter durchführbar.

Ist ein erstes Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile ein Aktorgehäuse, d.h. ein Gehäuse des Aktors oder zumindest ein Gehäuseabschnitt des Aktors, ist die plastische Umformung bei besonders zahlreichen Bauteilkombinationen anwendbar.

In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn ein zweites Bauteil der zu- mindest zwei miteinander verbundenen Bauteile ein mit einer Kulissenschiene der Schaltwelle zusammenwirkendes Anschlagblech oder eine mit einer Spindelmutter einer Spindeltriebeinheit zusammenwirkende Rastierhülse ist. Dadurch sind weitere zusätzliche oder alternative Bauteilkombinationen besonders fest miteinander verbunden.

Weiterhin ist es auch von Vorteil, wenn ein erstes Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile ein den Motor aufnehmendes Elektronikgehäuse ist und ein zweites Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile eine einen Magnethalter in axialer Richtung fixierende / festlegende Sicherungsscheibe / Einle- gescheibe ist. Dadurch ist auch dessen Platzierung besonders effizient umgesetzt.

Besonders bevorzugt sind in diesem Zusammenhang mehrere Haltevorsprünge oder zumindest ein als Kragenabschnitt ausgebildeter Haltevorsprung in radialer Richtung nach innen umgelegt, um die Sicherungsscheibe zu befestigen. Die Verbindung der Bauteile ist dann besonders stark ausgebildet.

Ist die Sicherungsscheibe / Einlegescheibe an einer Stirnseite des Magnethalters angeordnet und mittels des Haltebereiches axial fest relativ zum Magnethalter am / im Elektronikgehäuse angebracht, ist die Sicherungsscheibe besonders platzsparend po- sitioniert.

Im Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile eines Aktors, wobei der Aktor nach einem der zuvor genannten Ausführungsformen vorzugsweise ausgebildet ist, und wobei in einem ersten Schritt des Verfahrens ein zweites Bauteil relativ zu einem ersten Bauteil in einer beabsichtigten Montagestellung positioniert wird und in einem zweiten Schritt des Verfahrens ein Haltebereich, der integral mit dem ersten oder dem zweiten Bauteil ausgebildet ist, derart plastisch umge- formt wird, dass das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil fest verbunden wird. Dadurch ist auch ein Montage- / Herstellverfahren des Aktors besonders effizient umgesetzt.

In anderen Worten ausgedrückt, betrifft die Erfindung daher einen Ein-Motor- getriebeaktor (auch als Schaltgetriebeaktor (SGA abgekürzt) bezeichnet). Insbesondere betrifft die Erfindung den Zusammenbau einzelner Bauteile / Bauteilgruppen dieses SGA. Um mit geringen Kosten im vorgegebenen Bauraum eine geforderte

Positioniergenauigkeit der Bauteile zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die Verbindungen jeweils mittel plastischem Umformens (vorzugsweise Verpressen) fixiert wer- den. Hierfür sind dann bei den einzelnen Verbindungsteilen entsprechende Anpassungen durchgeführt. Bei der Anordung einer Kulissenschiene auf der Schaltwelle ist vorgesehen, dass die Schaltwelle hierfür eine Verzahnung aufweist, die bei aufgeschobener Kulissenschiene diese axial überragt, wodurch das überstehende Teil zur Verpressung geeignet ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Anschlagblech seinerseits in Aussparungen des Aktorgehäuses eingelegt werden und durch Umformungen von axial überstehenden Teilen des Gehäuses dort fixiert werden. Gleiches gilt für die Fixierung der Sicherungsscheibe des Magnethalters. Auch eine

Rastierhülse wird mittels klassischer Verformung spielfrei fixiert. Hierfür sind entsprechende verformbare Stellen in der Rastierhülse vorgesehen, die in das Gehäuse des Aktors verpresst werden können. Die Wirkprinzipien sind jeweils umkehrbar, d.h. es ist irrelevant, welches beteiligte Bauteil nun tatsächlich umgeformt wird. Auch ist ein Verfahren beansprucht, um den Ein-Motorgetriebeaktor zusammenzusetzen.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchen Figuren verschiedene Ausführungsformen beschrieben sind.

Es zeigen: Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen, teilweise geschnitten dargestellten, als Ein-Motorgetriebeaktor ausgebildeten Aktor nach einer bevorzugten (ersten) Ausführungsform, wobei insbesondere die Übersetzungseinrichtung / das Getriebe des Aktors, das im Gehäuseinneren auf- genommen ist, gut zu erkennen ist,

Fig. 2a eine isometrische Ansicht einer teilweise geschnitten dargestellten Antriebseinheit des Ein-Motorgetriebeaktors nach Fig. 1 , in welcher ein Elektronikgehäuse, ein Motor sowie ein, relativ zu einem als Wählwegsensorträ- ger ausgestalteten Magnethalter gut zu erkennen sind,

Fig. 2b eine isometrische Ansicht der Antriebseinheit aus Fig. 2a, wobei das Elektronikgehäuse nun ungeschnitten dargestellt ist und insbesondere die Anordnung mehrerer Befestigungsmittel, die das Elektronikgehäuse im Be- triebszustand mit einem Aktorgehäuse verbinden, zu erkennen sind,

Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung des Aktors nach Fig. 1 in einem Bereich der

Antriebseinheit sowie einer Spindeltriebeinheit einer Aktormechanik, wobei besonders gut die Positionierungen des Motors, einer von diesem antreibbaren Spindel und einer von der Spindel antreibbaren Spindelmutter der Spindeltriebeinheit gut zu erkennen sind und die Schnittebene so gewählt ist, dass die Rotationsachse der Spindel der Spindeltriebeinheit in der Schnittebene verläuft, Fig. 4 eine isometrische Draufsicht auf das der Platine abgewandte Teilstück des

Elektronikgehäuses (auch als Antriebsgehäuse bezeichnet),

Fig. 5 eine isometrische Ansicht des Ein-Motorgetriebeaktors gemäß Fig. 1 , worin nun zusätzlich der im Betrieb erzeugte Wärmefluss veranschaulicht ist,

Fig. 6 eine Längsschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Aktors gemäß Fig. 3, wobei insbesondere das Dichtungskonzept des Aktors zu erkennen ist, Fig. 7 eine Längsschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Aktors gemäß Fig. 3, wobei der Aktor detailliert im Bereich seiner Antriebseinheit gezeigt ist und das Konzept zweier Sensoreinrichtungen zu erkennen ist,

Fig. 8 eine Veranschaulichung des Montagekonzeptes des als Ein-Motorgetriebe- aktor ausgebildeten Aktors in einer Längsschnittdarstellung ähnlich wie Fig. 3, wobei zusätzlich verschiedene Unteransichten Details des Aktors erkennen lassen, Fig. 9a einen Ausschnitt der Längsschnittdarstellung nach Fig. 3 im Bereits der

Spindeltriebeinheit / des Spindelmuttersystems mit Rastierung / Rastierhülse,

Fig. 9b eine isometrische Darstellung der Rastierhülse aus Fig. 9a,

Fig. 9c verschiedene Verschiebezustände der Spindelmutter relativ zu der

Rastierhülse in isometrischer Ansicht im Betrieb des Aktors,

Fig. 10a eine isometrische Darstellung der Spindeltriebeinheit des erfindungsgemä- ßen Aktors, wobei die Spindelmutter zwischen zwei Antriebszahnrädern angeordnet ist, jedoch ein an der Spindelmutter angebrachter, verschwenkbarer Zahnstangenbereich nur mit einem ersten Antriebszahnrad, das mit einer ersten Schaltwelle drehfest verbunden ist, in Eingriff ist, Fig. 10b eine isometrische Darstellung der Spindeltriebeinheit gemäß Fig. 10a, wobei der Zahnstangenbereich gegenüber Fig. 10a derart verschwenkt ist, dass er in einer Neutralstellung befindlich ist, in der er in keines der Antriebszahnräder eingreift, Fig. 1 1 eine isometrische Darstellung eines Ausschnittes einer, an einer der

Schaltwellen angeordneten, als Kulissenschiene ausgeführten Kulisse, Fig. 12a eine isometrische Darstellung eines Ausschnittes des Ein-Motorgetriebe- aktors mit mehrteiligem Wähltopf, wobei in

Fig. 12b ein erstes Wirkbauteil des Wähltopfes und in

Fig. 12c ein zweites Wirkbauteil des Wähltopfes abgebildet ist,

Fig.13 eine Veranschaulichung von alternativen Schaltkonzepten, Fig. 14 eine Darstellung des Aufbaus für eine Einlernstrategie des erfindungsgemäßen Ein-Motorgetriebeaktors,

Fig. 15 und 16 in perspektivischen Darstellungen einen Magnethalter / Magnetträger /

Wählwegsensorträger nach einer bevorzugten ersten Ausführungsform für eine Sensormagnetanordnung,

Fig. 17 eine zur Halterung des Magnetträgers nach den Fig. 15 und 16 vorgesehene, eine Außenverzahnung aufweisende Welle, Fig. 18 in einer Schnittdarstellung den auf die in Fig. 17 dargestellte Welle aufgesetzten Magnetträger,

Fig. 19 eine zweite Ausführungsform des Magnetträgers, Fig. 20 in einer Schnittdarstellung eine Einbausituation des Magnetträgers nach den Figuren 15 bis 19.

Fig. 21 eine isometrische Darstellung der Schaltwellen-Kulissenschienen- Verbindung, wie sie in dem erfindungsgemäßen Aktor eingesetzt ist, wobei die Kulissenschiene in einem von der Schaltwelle demontierten Zustand abgebildet ist, Fig. 22 eine Teildarstellung eines Anschlagbleches sowie der Schaltwelle mit Kulissenschiene in isometrischer Ansicht, wobei die Kulissenschiene fest auf der Schaltwelle montiert ist und das Anschlagblech mit seinen Kulissenfingern in Neutralgassen der Kulissenschiene eingeschoben ist,

Fig. 23 eine isometrische Teildarstellung der Verbindungsstelle zwischen Kulissenschiene und Schaltwelle, wobei ein Kerbverzahnungsabschnitt der Schaltwelle, auf den die Kulissenschiene aufgeschoben und in Drehrichtung der Schaltwelle formschlüssig gehalten ist, noch nicht mittels plastischem Um- formen dauerhaft mit der die Kulissenschiene verbunden ist,

Fig. 24 eine Teildarstellung gemäß Fig. 23, wobei nun jedoch der Kerbverzahnungsabschnitt derart plastisch umgeformt ist, dass die Kulissenschiene axial sowie drehfest dauerhaft mit der Schaltwelle verbunden ist,

Fig. 25 eine isometrische Darstellung der Aktorgehäuse-Anschlagsblech- Verbindung, wobei das Anschlagblech vor seiner Montage an dem Aktorgehäuse noch von diesem abgehoben ist, Fig. 26 eine isometrische Darstellung des Aktorgehäuses im Bereich der Verbindungsstelle mit dem Anschlagblech, ähnlich zu Fig. 25, wobei das Anschlagblech nun bereits auf dem Aktorgehäuse aufgesetzt ist und wobei mittels vierer Umformpins die plastischen Umformstellen zur dauerhaften Verbindung des Anschlagblechs mit dem Aktorgehäuse angedeutet sind,

Fig. 27 eine Explosionsdarstellung eines in Längsrichtung geschnittenen Zusammenbaus des Elektronikgehäuses mit dem Magnethalter, der Platine und einer Einlegescheibe, Fig. 28 eine Detailansicht einer Befestigungsstelle der Einlegescheibe mittels eines am Elektronikgehäuse überstehenden Haltebereichs, der zur dauerhaften Befestigung der Einlegescheibe vorgesehen ist, Fig. 29 eine Längsschnittdarstellung des Aktorgehäuses und einer noch außerhalb des Aktorgehäuses angeordneten Rastierhülse, und

Fig. 30 eine Detailansicht der Rastierhülse im Bereich ihres Bodenbereiches, an dem sie mittels zumindest eines Haltebereiches des Aktorgehäuses dauerhaft mit dem Aktorgehäuse verbunden ist.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt den generellen Aufbau eines erfindungsgemäßen, als Ein- Motorgetriebeaktor ausgestalteten Aktors 1 nach einer bevorzugten (ersten) Ausführungsform. Die einzelnen Bestandteile hiervon werden in den folgenden Figuren ge- nauer erläutert.

Dieser Ein-Motorgetriebeaktor 1 hat mehrere Baugruppen und/oder Organe und/oder Elemente, die jeweils einzeln und/oder auch Kombinationen miteinander eigenständige schutzfähige Gegenstände darstellen können. Gleiches gilt für die damit einzeln und/oder in Kombination durchgeführten Verfahren und auch für entsprechende Verfahren, die zwar mit diesen Baugruppen, Organen und/oder Elementen durchgeführt werden können, deren Durchführung aber auch unabhängig von diesen Baugruppen, Organen und /oder Elementen ist und auf die entsprechend ein eigenständiger Schutz möglich ist.

Der Ein-Motorgetriebeaktor 1 weist zunächst eine Antriebseinheit 2 als prüfbare Einheit auf, die eine einfache Montier- und Demontierbarkeit ermöglicht. Die Antriebseinheit 2 umfasst dabei ein Getriebe 3, das nachfolgend auch als Übersetzungseinrichtung 4 benannt ist, einen als Elektromotor ausgebildeten Motor 5 und eine Elektronik 6 des Aktors 1 . Des Weiteren ist das Gehäuse der Antriebseinheit 2, nachfolgend als Elektronikgehäuse 7 bezeichnet, ein Bauteil, welches eine Dichtfunktion für den Aktor 1 bzw. für eine Aktormechanik 8 des Aktors 1 (wobei die Aktormechanik 8 ebenfalls Teil der Übersetzungseinrichtung 4 ist) erfüllt, für die Lagerung des Motors 5 zustän- dig. Das Elektronikgehäuse 7 ermöglicht auch die Zentrierung und Ausrichtung der Antriebseinheit 2 zur Aktormechanik 8, sichert ein Spindellager 38 axial, und ermöglicht eine Wärmeableitung aus dem Aktor 1 ins Getriebegehäuse, bzw. an die Umgebungsluft.

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Es ist vorgesehen, dass zwischen dem Elektronikgehäuse 7 und dem Gehäuseabschnitt des übrigen Aktors, der nachfolgend als Aktorgehäuse 9 bezeichnet ist, eine statische Dichtung 10 / Formdichtung vorhanden ist, um das Innere des Aktors 1 zur Umgebung hin abzudichten, wodurch ein vorteilhaftes, robustes Diehl o tungskonzept erreicht wird.

Als vorteilhaftes Sensorkonzept sind Sensoren / Sensoreinrichtungen 1 1 im Bereich der Antriebseinheit 2, nämlich im Umfeld der Platine 12 der Elektronik 6, bzw. direkt auf der Platine 12 vorgesehen. Der Aktor 1 verfügt dabei bevorzugt über zwei Senso-

15 ren / Sensoreinrichtungen 1 1 , die nachfolgend als erste Sensoreinrichtung 1 1 a und als zweite Sensoreinrichtung 1 1 b gekennzeichnet sind. Jede Sensoreinrichtung 1 1 a und 1 1 b ist als Sensorchip ausgebildet und direkt auf der Platine 12 angeordnet. Eine erste Sensoreinrichtung 1 1 a detektiert die Stellung eines Wählwegsensormagneten 47 und eine zweite Sensoreinrichtung 1 1 b detektiert die Stellung eines Motormagne-

20 ten 51 , wobei Wählwegsensormagnet 47 und Motormagnet 51 entsprechend relativ zu den Sensorchips drehbar gelagert sind. Wählwegsensormagnet 47 und Motormagnet 51 sind als Hartferrit-Magnete ausgebildet.

Um ungewollte Schaltbewegungen zu verhindern, ist im Bereich des hinteren Bereichs 25 einer Spindel / Spindelwelle 13 eine Rastierung 14 vorgesehen, die als Rastierhülse 15 ausgeführt ist. Neben der Spindelwelle 13 umfasst eine Spindeltriebeinheit 17 des Aktors 1 auch eine Spindelmutter 18. Die Spindelmutter 18 weist einen Zahnstangenbereich 19 auf und ist daher in Form einer Zahnstange 16 ausgebildet. Der Zahnstangenbereich 19 ist rotatorisch ausgebildet ist, wodurch Bauteile eingespart werden 30 können, bzw. eine einfache Schaltmechanik / Aktormechanik 8 erreicht wird.

Eine Schaltwelle 20 (auch als Schaltwalze bezeichnet) des Aktors 1 weist Schaltgassen 22 mit / an / in Kulissen 21 auf, die jeweils nur eine einseitige Fase aufweisen. Dadurch kann im Gegensatz zu zweiseitigen Fasen ein Einlegen der Schaltgasse 22 entgegen der Freilaufrichtung vermieden und damit ein Verspannen verhindert werden. Für die Wählbewegung ist ein Kurvengetriebe 23 der Übersetzungseinrichtung 4 eingesetzt, welches einen zweiteiligen Wähltopf 24, Kugeln 25, Hänger 26 und Drehmomentstützen 27 umfasst. Es ist weiter vorgesehen, dass der Wähltopf 24 des Aktors 1 zweiteilig ausgebildet ist. Hierdurch wird eine einfachere Montierbarkeit, insbesondere unter Berücksichtigung der Kugel 25 des Wähltopfes 24, dessen Laufbahn im Wesent- liehen in seiner Mitte getrennt ist, erreicht.

Zum Wählen eines Ganges ist zur Positionserfassung der Schaltwellenhöhe ein Absolutwegsensor 28 vorgesehen. Dadurch kann auf das Anfahren einer Referenzposition verzichtet werden. Zum Einlegen eines Ganges werden Spindelmutter 18 und Spindel 13 auf eine Drehzahl von Null abgebremst. Dadurch kann durch Änderung der Drehrichtung des Motors 5 ein sauberes Einfahren in die gewählte Schaltgasse 22 realisiert werden.

Um einen Zusammenhang zwischen der detektieren Absolutposition des Wegwähl- sensors / Wählwegsensors / Absolutwegsensors und der tatsächlichen Position der Wählposition des Aktors 1 herzustellen ist eine Einlernphase unter Laborbedingungen mit externen Sensoren vorgesehen.

Fig. 2a und 2b zeigen eine Antriebseinheit 2 des Ein-Motorgetriebeaktors 1 . Die An- triebseinheit 2 ist prüfbar weil es eine klare Trennung zwischen Antriebseinheit 2 und Aktormechanik 8 gibt mit einer klaren definierten Schnittstelle. Bei der Schnittstelle handelt es sich um eine Momentenschnittstelle, das bedeutet, dass bei Abnahme / Anlieferung jede Antriebseinheit 2 gegen eine definierte Drehzahl / Drehmoment- Kennlinie mit definierten Grenzen getestet werden kann. Die Antriebseinheit 2 ist ei- genständig funktionsfähig (benötigt beispielsweise kein externes Steuergerät). Dies erleichtert eine Abnahmeprüfung. Die Antriebseinheit 2 ist daher vorteilhafterweise eine eigenständig prüfbare Einheit. Hierdurch werden die Trennung der Verantwortung zum Zulieferer und das Auffinden von Fehlern in Versuch und Serienfertigung erleich- tert. Die Antriebseinheit 2 ist einfach (wieder)montier- und demontierbar. Die Antriebs- einheit 2 macht einen großen Anteil der Gesamtkosten des Aktors 1 aus. Wenn bei der Endabnahme oder einem Test die Aktormechanik 8 beschädigt wird, kann man durch eine entsprechende Trennmöglichkeit die wertvolle Antriebseinheit 2 retten / wieder verwenden. Hierfür ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit 2 und die Aktormechanik 8 mittels lösbarer Verbindungen gekoppelt sind. Hierfür ist eine aus zwei Steckverzahnungen gebildete Steckverbindung 30 für die Weitergabe von Moment / Drehwinkel sowie vier Schrauben 29 genutzt. Es ist dabei insbesondere auf jede Form von nicht zerstörungsfreier demontierbarer Verbindungstechnik (z.B. Press- verbände) und Dichttechnik (z.B. Flüssigdichtungen) verzichtet.

In den Figuren 3 bis 5 sind unterschiedliche Bestandteile der Antriebseinheit 2 dargestellt. Hierbei ist ersichtlich, dass das Elektronikgehäuse 7 zur Dichtung der Aktormechanik 8 dient. Das Gehäuse der Aktormechanik 8 / das Aktorgehäuse 9 hat große Löcher / Aussparungen 31 , um die inneren Bauteile zu montieren. Diese Aussparungen 31 müssen wieder verschlossen werden. Hierfür ist es vorgesehen das Gehäuse der Antriebseinheit / das Elektronikgehäuse 7 zu nutzen, das nicht nur genügend groß ausgelegt ist, sondern auch aus einem geeigneten Werkstoff, hier aus Aluminium, besteht. Das Material der Antriebseinheit 2 ist dicht ausgeführt und ver- schließt den Großteil der Aussparung 31 . Der Spalt zwischen den beiden verbundenen Teilen / Gehäusen 7 und 9 ist durch die als Formdichtung 41 ausgebildete statische Dichtung 10 gedichtet, die eingesetzt ist, weil das Alugehäuse / die aus Aluminium ausgeformten Gehäuse 7 und 9 die Geometrie und "Kraft" für das Halten der Dichtung bereitstellt.

Wie in Figur 3 zu sehen ist, dient das Elektronikgehäuse 7 weiterhin der Lagerung von Stator 32 und Rotor 33 der Antriebseinheit 2. Durch diese saubere Lagerung kann der als EC-Motor ausgestaltete Motor 5 wie gewünscht Drehzahl / Drehmoment abgeben. Damit am Motorritzel / am Rotor 33 ein Moment abgerufen werden kann, stützt der Stator 32 das entstehende gegengerichtete Moment ab, sprich er darf nicht verdrehen. Der Stator 32 ist dazu in das Elektronikgehäuse 7 eingepresst. Das Elektronikgehäuse 7, als Gegenpartner zum Verpressen des Stators 32, ist, wie bereits erwähnt aus Aluminium hergestellt, weil es gut bearbeitbar ist und deshalb auch genaue Presspassungen realisiert werden können. Der Rotor 33 ist zum Stator 32 mittig gelagert, wobei für ein Festlager 34 der Lagersitz im gleichen Bauteil (Elektronikgehäuse 7) und in der gleichen Werkzeugaufspannung hergestellt wird. Je kürzer die Toleranzkette desto besser. Ist der Rotor 33 außermittig geht das zu Lasten der Leistungsfä- higkeit des Motors 5.

Es sind prinzipiell auch alternative Ideen für die Abstützung des Statormoments denkbar:

I) Festschrauben mit Ohren

II) axiales Klemmen mit Schrauben von einem Bund oder halben Ohren.

Auch ist es als alternative Ausführungsform zum Festlager 34 möglich im Elektronikgehäuse 7 einen Blechlagerträger, der auf die Bohrung des EC-Motors 5 zugreift, vorzusehen. Des Weiteren sorgt das Elektronikgehäuse 7 auch für die Zentrierung und Ausrichtung von Antriebseinheit 2 zu Aktormechanik 8. Die beiden Einheiten haben zwei Drehmoment / Drehwinkel-Schnittstellen, eine zwischen EC-Motor 5 und einem Hohlrad 35 und eine zwischen Zwischenzahnrad 36 und Wählwegsensorträger 37 (auch als Magnethalter 37 bezeichnet). Beide Verzahnungsschnittstellen finden sich und funktionie- ren nur dann einwandfrei, wenn sie sauber zueinander ausgerichtet werden. Da ein Aluminiumgehäuse gut und genau bearbeitbar ist, ist es so möglich diese Passungen mit hoher Qualität herzustellen.

Wie z.B. in Fig. 4 erkennbar, wird bei der Orientierung von Antriebseinheit 2 und Aktormechanik 8 zunächst ein Punkt fixiert indem zwei Passungsdurchmesser ineinander geschoben werden. Zur vollständigen Definition ist dann nur noch der Drehfreiheitsgrad auf. Dieser wird gesperrt, indem zwei Nasen von innen in einen Passungsdurchmesser greifen. Diese Form der 5-Punkt-Zentrierung ist sehr genau, gut fertigbar (Nasen könnten sogar aus dem Rohguss rausgeholt werden) und unempfind- lieh gegen Überbestimmung.

Eine weitere Aufgabe des Alugehäuses (Elektronikgehäuse 7 und Aktorgehäuse 9) besteht auch in der axialen Sicherung des Spindellagers 38. Dieses ist insbesondere für die Montage notwendig. Wenn man Spindel 13 und Lager 38 von einer Seite montiert, muss man dafür sorgen, dass die Teile nicht wieder zur gleichen Montageseite herausfallen bzw. sich verschieben können. Traditionell nutzt man dafür zusätzliche Befestigungselemente wie Sicherungsringe oder Schrauben. Statt dieser zusätzlichen Elemente sorgt hier das Aluminiumgehäuse der Antriebseinheit / das Elektronikgehäuse 7 für den Verschluss der Montageöffnung und somit für das Festhalten des Lagerträgers 39. Dieses ist so besonders in den Figuren 3 und 4 erkennbar. Das Elektronikgehäuse 7 umfasst hierfür einen exponierten Halsbereich 40, der weit in die Aktormechanik 8, nämlich bis zum Lagerträger 39 des Spindellagers 38, hineingreift. Wird die Antriebseinheit 2 an der Aktormechanik 8 festgeschraubt, sorgen Schraubkraft und toleranztechnische Auslegung dafür, dass das Aktorgehäuse 9 das Spindellager 38 fest einklemmt. Ein gewisses Spiel ist jedoch akzeptabel.

In Figur 5 ist dargestellt, wie das Alugehäuse (Elektronikgehäuse 7 und Aktorgehäuse 9) für die Wärmeableitung in Richtung Aktor 1 sorgt. Die Antriebseinheit 2 beherbergt Bauteile die viel Wärme erzeugen (Endstufen, Kondensator, EC-Motor,...), die aber gleichzeitig nicht zu warm werden dürfen. Andernfalls verlieren diese Bauteile Leis- tungs- oder sogar ihre Funktionsfähigkeit. Hierfür ist entsprechend eine Wärmeabfuhr vorgesehen und, wie bereits erwähnt, der Werkstoff des Gehäuses der Antriebseinheit 2 (das Elektronikgehäuse 7) aus Aluminium vorgesehen. Aber auch andere Materialen mit den geforderten Eigenschaften bezüglich Toleranz, Wärmeleitfähigkeit und Robustheit wären hierfür geeignet. Das vorgesehene Aluminium ist sehr gut wärmeleitend. Alle Wärme erzeugenden Bauteile sind direkt am Aluminium des Elektronikgehäuses 7 platziert oder über Wärmeleitkleber damit verbunden. Das Elektronikgehäu- se 7 liegt direkt auf dem Aluminiumgehäuse der Aktormechanik / auf dem Aktorgehäuse 9 auf (die Anschraubpunkte sind in Figur 4 erkennbar), nämlich auf dem Aluminium der Getriebeglocke auf. Damit ist eine Entwärmung der heißen Elektronikbauteile über direkte metallische Kontakte auf große Wärmespeichermassen (Aktorgehäuse, Getriebegehäuse) gegeben.

Das Dichtkonzept des Ein-Motorgetriebeaktors 1 der vorangehend beschriebenen Art ist in Fig. 6 dargestellt. Hierbei ist der Aktor 1 abgedichtet. Denn, würde von außen Feuchtigkeit in den Aktor 1 - vor allem in die Elektronik 6 - eindringen, wäre dessen Funktionstüchtigkeit in Gefahr. Käme andersrum das Getriebeöl von innerhalb des Aktors 1 nach außen, käme es zu Umweltbelastungen. In der beschriebenen Ausführungsform ist vorgesehen, dass dazu statische Dichtungen genutzt werden. Bei den meisten Stellen ist der Einsatz statischer Dichtungen 10 einfach aus der Figur 6 ab- leitbar: So ist eine statische Dichtung als ein O-Ring zwischen Getriebeglocke und Aktormechanik 8 sowie eine statische Dichtung 10 als der Formdichtring / die Formdichtung 41 zwischen dem Elektronikgehäuse 7 und dem Aktorgehäuse 9 vorgesehen. Des Weiteren ist ein Dichtkleber 43 zwischen einem an dem Elektronikgehäuse 7 befestigten Kunststoffdeckel 44 und dem Elektronikgehäuse 7 selbst vorgesehen. Die interne Abdichtung, die verhindert, dass Getriebeöl in Richtung der Elektronikplatine 12 kommt, ist schwieriger zu bewerkstelligen. Das umgesetzte Konzept sieht vor, dass der Stator 32 kunststoffumspritzt wird und dadurch eine Kunststoffumsp tzung 45 aufweist, wobei er per O-Ring hinter den Blechpaketen und außerhalb der Phasendrähte abgedichtet ist. In alternativen Ausführungsformen sind andere Dichtkonzepte für die interne Abdichtung möglich, z.B. eine dynamische Dichtung am Festlager 34, wobei das Festlager 34 dann unmittelbar ein Dichtelement ausbildet, oder ein Konzept mit einem kunststoffumspritzten Stator 32 mit Dichtkleber an den Phasendrähten.

Das Sensorkonzept des Ein-Motorgetriebeaktors 1 ist in Figur 7 dargestellt. Zur Fest- Stellung von Schalt- und Wählposition erhält der Aktor 1 die wenigstens zwei Sensoreinrichtungen 1 1 / Sensoren. Ein Sensor, hier der zweite Sensor / die zweite Sensoreinrichtung 1 1 b ist für eine Kommutierung am Motor 5 benötigt / vorgesehen. Mit einer Sensoreinrichtung 1 1 alleine kann aber keine Aussage getroffen werden, ob der Aktor 1 gerade schaltet oder wählt bzw. wann der Strukturwechsel zwischen Schalten und Wählen stattfindet. Deshalb ist ein zusätzlicher Sensor in Form der ersten Sensoreinrichtung 1 1 a / des ersten Sensors vorgesehen. Diese zusätzliche erste Sensoreinrichtung 1 1 a ist innerhalb der Wählkinematik 46 platziert. Dadurch wird die notwendige Mindestinformation erzeugt - nämlich ob gerade gewählt wird. Wenn sich der Motor 5 dreht aber keine Bewegung der Wählkinematik 46 festgestellt wird, läuft eine Schalt- bewegung. Die erste Sensoreinrichtung 1 1 a weist den als Wählwegsensor ausgebildeten Absolutwegsensor 28 auf, so dass er ohne Referenzierung die Wählposition bestimmen kann (siehe auch weiter unten die Beschreibung von Steuerungsstrategien und -logiken). Um eine gute Erreichbarkeit zu gewährleisten, ist der Wählwegsensor / Absolutwegsensor 28 als (erster) Sensorchip ausgebildet und im Bereich des Zwischenzahnrades 36 platziert.

Durch die Verwendung von zwei baugleichen Sensoren und Magneten spart man sich nicht nur Zeit und Kapazität für die Magnetkreisauslegung sondern generiert einen Preisvorteil durch Stückzahleffekt. Aus diesem Grund sind die beiden Sensoreinrichtungen 1 1 sowie die Magnete 47 und 51 jeweils gleich ausgestaltet / ausgebildet / ausgeformt. Außerdem wird damit der Aufbau der Elektronik 6 vereinfacht. Weiter ist vorgesehen, dass der Aktor 1 ein integriertes Steuergerät umfasst. Auf der Platine 12 sind hierfür nicht nur die üblichen Bauteile eines Steuergerätes (Mikrocon- troller, Endstufen, Kondensator, Spule, Spannungswandler, etc.) platziert, sondern auch die beiden Sensorchips der Sensoreinrichtungen 1 1 a und 1 1 b sind in dieser Ausführung direkt auf der Platine 12 platziert.

In einer alternativen Ausführung, bei der man den Sensorchip zu dem Bauteil, dessen Bewegung gemessen werden soll, bringt, hat man gegenüber dem hier dargestellten Konzept, bei dem man die mechanische Bewegung zum Sensorchip bringt, das Problem, dass das Verschieben des Sensorchips, problematisch erscheint (aufwendige Verkabelung, Entfernung von EMV-Elementen, komplizierte Montagetechnik). Bei der gezeigten Ausführungsform sind die zu messenden Bewegungen der Rotorwinkel und die Wählposition (Drehwinkel des Zwischenzahnrades).Vorteilhaft ist es hierfür die Platine 12 direkt hinter dem Motor 5 zu platzieren. Besonderer Vorteil dieser Anordnung von Rotormagnet zu Platine 12 bzw. Sensorchip ist, dass die Kontaktierung von Motorphasen zu Platine 12 bzw. Endstufen auf sehr kurzem Weg und damit sehr kostengünstig erfolgen kann. Um die Bewegung des Zwischenzahnrades 36 zur Platine 12 zu bekommen, ist dann noch eine mechanische Hilfswelle 49 vorgesehen.

Die Lagerung des Wählwegsensormagneten 47 findet in der gezeigten Ausführungs- form innerhalb des Elektronikgehäuses 7 statt. Hierdurch wird die Toleranzkette zwischen dem (zweiten) Sensorchip der ersten Sensoreinrichtung 1 1 a und dem Wähl- wegsensormagnet 47 gekürzt, wodurch ein weniger stark ausgelegter Magnet 47 möglich ist. Die Platine 12 wird aus Gründen der Wärmeableitung direkt auf das Elekt- ronikgehäuse 7 geklebt. Indem der Wählwegsensormagnet 47 über eine Zwischen- steckverzahnung 48 / Steckverzahnung 48 vom Zwischenzahnrad 36 abgekoppelt wird, ist der Magnet 47 im gleichen Alugehäuse, in das die Platine 12 geklebt ist, nämlich in dem Elektronikgehäuse 7, gelagert. Damit hat man die Anzahl der beteiligten Bauteile minimiert und nur die Bearbeitungstoleranzen zu beachten.

Um die Bewegung des Zwischenzahnrades 36 auf den im Elektronikgehäuse 7 gelagerten Magneten 47 zu übertragen, ist die Hilfswelle 49 aus Kunststoff eingesetzt, die über eine Magnethaltesteckverzahnung / Steckverzahnung 48 drehmomentschlüssig mit dem kunststoffumspritzten Magneten 47 verbunden wird. Die Steckverzahnung 48 erlaubt ein axiales Verschieben, sodass Axialtoleranzen des restlichen Aktors 1 (z.B. Wärmedehnung der Welle) nicht die Position des Magneten 47 beeinflussen.

Die Lagerung des der zweiten Sensoreinrichtung 1 1 b zugeordneten Magneten 51 , nachfolgend auch als Motormagnet 51 bezeichnet, findet ebenfalls toleranzoptimiert im Alugehäuse, nämlich im Elektronikgehäuse 7 statt. Auch hierdurch kann eine kürzere Toleranzkette zwischen dem (zweiten) Sensorchip der zweiten Sensoreinrichtung 1 1 b und dem Magneten 51 erreicht und ein weniger stark ausgelegter Magnet 51 verwendet werden. Die Position des (zweiten) Sensorchips ist wieder gegeben durch das Aufkleben der Platine 12 auf das Elektronikgehäuse 7.

In der gleichen Aufspannung wie die Auflageflächen der Platine 12 erzeugt werden, wird auch der Lagersitz für das Festlager 34 erzeugt. Es werden hierfür Lager 34 und Rotorwelle 33 eingepresst. Bei diesem Arbeitsschritt kann die axiale Toleranz dadurch noch weiter eingeschränkt werden, indem beim Verpressen der Rotorwelle 33 das Maß zu den Auflagestellen der Platine 12 kontrolliert / eingestellt wird. Abschließend wird der Magnet 51 auf das Loslager-Ende der Rotorwelle 33 stirnseitig aufgeklebt. Die Loslagerung der Rotorwelle / Motorwelle wird komplettiert indem der Stator 32 über Rotor 33 und Welle eingeführt wird.

Der Stator 32 weist im hinteren Bereich eine Spielpassung zur gehäuseseitigen Aufnahme eines Loslagers 52 auf. Alternativ zu diesem beschriebenen Lagerungskonzept könnte auch ein Festlagerträger aus Blech verwendet werden. Hier ist insbesondere der Einsatz von Hartferrit-Magneten für Wählweg- und Motorsensor 47, 51 vorgesehen. Die notwendige Grundvoraussetzung für den Einsatz von schwachen (geringe Flussdichte) aber günstigen Hartferritmagneten wird geschaffen durch die folgenden beiden Randbedingungen: Zum einen wird die Lagerung der Magnete 47, 51 toleranztechnisch optimiert (siehe in den vorherigen Absätzen). Zum anderen wird der notwendige Bauraum für die recht großen "Magnetpillen" geschaffen / vorgehalten (Durchmesser der Magnete 47, 51 ca. 15mm). Bei der beschriebenen Ausführungsform wird eine mechanische Verbindung von Magnet 47 zu Zwischenzahnrad 36 vorgesehen. Aus toleranztechnischen Gründen ist es vorteilhaft den Wählwegsensormagneten 47 auf Seite der Antriebseinheit 2 zu lagern. Es muss nun das Drehmoment bzw. der Drehwinkel vom Zwischenzahnrad 36 an den Magneten 47 übertragen werden. Wie auch detailliert weiter unten beschrie- ben, wird das Zwischenzahnrad 36 um eine starre Hilfswelle 49 erweitert. An der Spitze weißt die Hilfswelle 49 ein Verzahnungsprofil auf. Der Magnet 47 wird kunststoffumspritzt. Diese Kunststoffumspritzung stellt zum einen die Lagerstellen für die Aufnahme im Elektronikgehäuse 7 dar und zum anderen das Gegenverzahnungsprofil für das Einstecken der Hilfswelle 49. Die Steckverzahnung 48 hat einen axialen Versch iebefreiheitsgrad und ist in tangentialer Richtung spielfrei. Weitere mögliche Verbindungen für diese Stelle bestehen darin, dass der Magnet 47 direkt an die Spitze einer starren Welle 49 angeklebt wird, oder dass die Welle 49 nicht starr ist sondern ein oder zwei kardanische Gelenke enthält. Die Verbindung zweier Bauteile mittels Standardelementen der Verbindungstechnik (Schrauben, Stifte, Sicherungsringe,...) ist für Großserien aufwendiger als umformende Verbindungstechnik (mehr Bauteile, mehr Bauteilhandling,...), daher ist es vorgesehen, dass im Aktor zur Verbindung zweier Teile umformende Verbindungstechniken angewandt werden.

In Fig. 8 sind hierfür Montagekonzepte dargestellt, wie die als Kulissenschiene ausgeführte Kulisse 21 mit der Schaltwelle 20 bleibend verbunden wird / ist, indem ein Ver- zahnungsprofil 53 der Schaltwelle 20 am oberen Ende so verstemmt wird / ist, dass es eine Innenverzahnung 54 und eine Nut 55 der Kulissenschiene 21 ausfüllt.

Weiter ist erkennbar, wie der Wählwegsensorhalter / Wählwegsensorträger 37 im Elektronikgehäuse 7 eingesperrt wird, indem das Aluminium rund um eine Einlegescheibe 56 verstemmt wird.

Das Kulissenblech / Anschlagblech 57 wird im Aktor 1 verbördelt, indem es bis auf Anschlag im unteren Hals 58 des Aktorgehäuses 9 geschoben wird und anschließend das überstehende Aluminium partiell über die scheibenförmige Anschlagblech 57 gelegt wird.

Ein ähnliches Verfahren, wie es hier dargestellt wird, könnte auch für die Rastierhülse 15 Verwendung finden.

Da die hier beschriebenen umformenden Verbindungstechniken nicht zerstörungsfrei demontierbar sind, werden vorteilhafterweise Fehlerquellen, die nicht in der Herstellung des Aktors 1 liegen zumindest reduziert, da nach dem Zusammenbau eine Manipulation wirksam verhindert wird.

Die Massenträgheit der Wählkinematik 46, wie sie z.B. in Figur 1 dargestellt ist, sorgt dafür, dass die Rotation der Spindelmutter 18 aufrechterhalten wird, wenn der Motor 5 verzögert wird. Dreht sich die Spindelmutter 18 schneller als die Spindel 13, entsteht ein Vorschrauben der Spindelmutter 18, also eine Schaltbewegung. Daher ist eine Rastierung 14, wie sie in Bezug auf die Figuren 9a bis 9c im Folgenden erläutert wird, vorgesehen. Die Rastierung 14 verhindert ungewollte Schaltbewegungen, die durch Vibrationen oder starkes Verzögern des Motors 5 während der Wählbewegung hervorgerufen werden können. Um ungewollte Schaltbewegungen zu verhindern, wird die Spindelmutter 18 mit einer bestimmten Kraft gegen ihren hinteren Anschlag 59 ge- drückt. Die Kraftschwelle ist so ausgelegt, dass weder die zu erwartenden Vibrationen noch die maximale Verzögerung des E-Motors 5 ausreicht diese Rastierkraft zu überwinden. Erst wenn der E-Motor 5 im Schaltmodus ist, kann genügend Kraft aufgebracht werden, um die Rastierkraft zu überwinden. Die Rastierkraft wird durch ein Federelement 60 erzeugt, welches auf eine Rampe 61 drückt. Die Rastierung 14 erzeugt noch einen anderen wichtigen Vorteil. So muss auf dem Rückweg in Richtung Neutralgasse 62 (Mutter 18 am Spindelanschlag) die Rastierkraft erneut überwunden werden. Die Rastierung 14 wirkt, solange die Kraft die Rastierkraft nicht übersteigt, wie der Anschlag 59. Fährt die Mutter 18 gegen den Anschlag 59, wird die transversale Bewegung in eine Rotation umgewandelt. Die Mutter 18 kann sich aber nur so weit verdrehen wie es die Kulisse 21 zulässt. Stößt nämlich der Kulissenfinger an die Gassenwand wird die Verdrehung der Mutter 18 gestoppt und so lange Kraft aufgebaut bis schließlich die Rastierkraft überwunden wird. Nach Überwinden der Rastierkraft setzt sich die transversale Bewegung der Mutter 18 fort bis das Ende der Schaltbewegung am Spindelanschlag erreicht ist.

Der oben beschriebene Sachverhalt beinhaltet eine nützliche Eigenschaft. Es wird nämlich der Kulissenfinger in Kontakt mit der Kulissenwand gezwungen. Dadurch ist es möglich auf den internen Verschleiß des Aktors 1 rückzuschließen. Verschleiß liegt dann vor, wenn sich die getastete Gassenwand relativ zum Sensorkoordinatensystem verschoben hat. Ein entsprechender Verschleiß kann dann detektiert werden und entsprechende Warnungen oder Reaktionen hierauf können ausgegeben werden, bzw. erfolgen.

Die Rastierung 14 soll so einfach wie möglich darstellbar sein, d.h. sie soll aus einer möglichst geringen Anzahl von Bauteilen bestehen. Wie in Fig. 9b erkennbar, ist die Rastierung 14 dafür konstruktiv als Rastierhülse 15 ausgeführt. Das Federelement 60 wird ortsfest an der motorabgewandten Seite der Spindel 13 positioniert. Die einfachste Darstellungsform eines Federelements 60 im zur Verfügung stehenden ist die Blattfeder. Werden mehrere davon kreisförmig angeordnet und miteinander verbunden, entsteht die Rastierhülse 15. Die dazugehörige Rampe 61 wird im Kunststoff der Spindelmutter 18 abgebildet. Dadurch, dass die Federelemente 60 aktor-/ortsfest sind, entsteht vorteilhafterweise kein Fliehkrafteffekt. Allerdings muss hierfür eine Relativbewegung zwischen Rampenkontur 61 und Federelement 60 in Kauf genommen werden, was zu Verschleißerscheinungen führen kann. Bei der Vorwärtsbewegung der Mutter 18 in Figur 1 oder einem der übrigen Figuren, ist wahlweise eins von zwei Mitnahmeelementen zu nutzen, um die Schaltwelle 20 nach rechts oder links zu drehen. Hierfür ist vorgesehen, dass die Zahnstange 19 der Spindelmutter 18 rotatorisch ausgeführt ist, also um die eigene Achse (Spindelachse) gedreht werden kann. Dieses ist in den Figuren 10a und 10b gezeigt. Die Zahnstange / der Zahnstangenbereich 19 hat eine einseitige Verzahnungskontur 63. Damit kann sie bei einer transversalen Bewegung ein seitlich angebrachtes Zahnrad 92 und damit die Schaltwelle 20 verdrehen. Auf beiden Seiten der Zahnstange 19 gibt es jeweils ein Zahnrad 92, 93 (links als Mitnahmeelemente bezeichnet). Bei einer transversalen Be- wegung nach vorne ist ein Zahnrad 93 der Drehung nach links und ein Zahnrad 92 der Drehung nach rechts zugeordnet. Die einseitige Verzahnung 63 kann entweder mit dem einen Zahnrad 92 (Fig. 10a) wirken oder mit dem anderen Zahnrad 93. Die Zahnstange 19 kann um die eigene Achse rotiert werden, damit eben diese Seitenwahl getroffen werden kann.

Die Kulisse 21 zum Schalten gemäß der Figur 1 ist in Figur 1 1 genauer dargestellt und wird im Folgenden erläutert. Die Kulisse 21 verfügt bevorzugt über eine einseitige Fase 65, um das Treffen der Gasse / Schaltgasse 22 zu erleichtern. Die Fase 65 macht den Eingang zur Gasse 22 breiter. Eine beidseitige Fase würde den Nachteil bringen, dass der Aktor 1 verspannt werden würde. Würde man beim Versuch die Gasse 22 zu treffen nämlich zu weit fahren jedoch durch eine beidseitige Fase entgegen der Freilaufrichtung doch noch in die Gasse 22 gedrückt werden, würde man den Aktor 1 gegen die Freilaufsteif ig keit verspannen. Die hohe Reibung, die sich dabei zwischen Kulissenfinger und Gassenwand aufbauen könnte, könnte so viel Wirkkraft des Aktors 1 vernichten, dass man im schlechtesten Fall den Gang nicht synchronisiert bekommt. Fertigungstechnisch einfach herzustellende beidseitige Fasen sind dementsprechend zu vermeiden. Es sind Fasen 65 einzusetzen, die in Wählrichtung einseitig (und zwar an der vorderen Wand) der Gasse 22 angeordnet sind. Die Kulisse 21 besteht aus einer Kulissenschiene 21 , die fest mit der Schaltwelle 20 verbunden ist. Diese Kulissenschiene 21 bildet die Neutralgasse 62 sowie die fünf Schaltgassen 22 ab / aus. Der Kulissenfinger ist im Aktorgehäuse 9 (orts-)fest gelagert. Die einseitige Fase 65 wird nicht in der Kulissenschiene 21 , sondern am Kulis- senfinger 66 dargestellt. Der Kulissenfinger 66 ist ein Blechteil, das einfach verschränkt und gehärtet wird. Dreht die Schaltwelle 20 nach rechts und trifft die Kulissenschiene 21 mit einer Kante der Gassenwand auf die einseitige Fase 65, wird die Schaltwelle 20 gesenkt. Dreht die Schaltwelle 20 nach links und trifft die Kulissen- schiene 21 mit einer Kante der Gassenwand auf die einseitige Fase 65, wird die Schaltwelle 20 gehoben.

Man hat im Ein-Motor Getriebeaktor 1 nur zwei Eingangsdrehrichtungen zur Verfügung, um vier Ausgangsbewegungen zu erzeugen. Indem man mittels Kurvengetriebe 23 mit einer Drehrichtung schon jede Höhe erreichen kann (man muss in der Endlosschleife nur lang genug drehen), hat man schon den ersten wichtigen Schritt in Richtung Verringerung der notwendigen Eingangsdrehrichtungen gemacht. Hierfür wird für die Wählbewegung ein in Figur 12a dargestelltes Kurvengetriebe 23 eingesetzt, mit dem die Drehbewegung des E-Motors 5 in eine endlose Auf- und Abwärtsbewegung der Schaltwelle 20 umgesetzt werden kann. Die Bestandteile des Kurvengetriebes 23 sind ein zweiteiliger Wähltopf 24, Kugeln 25, Hänger 26 und Drehmomentstütze 27.

Das Kurvengetriebe 23 besteht aus folgenden Bestandteilen: Die äußere Laufbahn ist eine auf einen Zylinder gewickelte "Zickzackkurvenbahn". Sie bildet das Verhältnis von Hub zu Drehwinkel ab. Das Element, das durch die Laufbahn gehoben und gesenkt wird, ist zumindest eine Kugel 25 (oder besser gesagt zwei Kugeln 25). Die Kugeln 25 stecken in einem Hänger 26 und können über diesen die Schaltwelle 20 heben/senken. Es wird verhindert, dass sich die Kugeln 25 mit der drehenden Kurvenbahn mitbewegen, wodurch eine saubere Hubbewegung erzeugt werden kann. Dem- entsprechend komplementiert eine Drehmomentstütze 27 dieses Kurvengetriebe 23. Die Drehmomentstütze 27 sperrt mit einer vertikalen Nut den Drehfreiheitsgrad, lässt den Hub aber zu. Statt der Kugel 25 könnte auch ein Stift als Verbindungselement zwischen Kurvenbahn und Hänger 26 bzw. Schaltwelle 20 eingesetzt werden. Die Kugel 25 wälzt in dem Kurvengetriebe 23 zwar nicht sauber ab, hat aber einen höheren Rollanteil als ein Stift und ist damit mit weniger verschleißverursachender Gleitreibung verbunden. Es ist vorgesehen, dass die Kugel 25 ist in diesem Kurvengetriebe 23 von allen Seiten umschlossen ist. Um nun die Kugel 25 in das Kurvengetriebe 23 integrieren zu können, ist vorgesehen, dass das Kurvengetriebe 23 eine Zweiteilung entlang der Kurvenbahn aufweist. Durch diese Montierbarkeit des Kurvengetriebes 23 über eine Zweiteilung (erstes und zweites Wirkbauteil 67 und 68) kann daher die Kugel 25 entsprechend vor, bzw. während des Zusammenbaus in das Kurvengetriebe 23 eingebracht werden.

Wie in Fig. 12b und 12c dargestellt, ist das äußere Bauteil, das die Laufbahn der Kugel 25 abbildet, zweiteilig gestaltet. Durch die Zweiteiligkeit kann die Kugel 25 einfach eingelegt werden und anschließend die Laufbahn wieder geschlossen werden. Die Trennebene für die Zweiteilung ist exakt die Laufbahn mitte. Es ergeben sich damit zwei zickzack-förmige Bauteile 67 und 68. Das obere Teil (erstes Wirkbauteil 67) stellt auch die obere Laufbahnhälfte. Das untere Teil (zweites Wirkbauteil 68) stellt die untere Laufbahnhälfte. Es sind alternativ auch andere Zweiteilungen möglich, aber diese Aufteilung hat den besonderen Vorteil, dass die Kugel 25 niemals über die Trennebenen läuft. Die Kugel 25 kann in Kontakt sein mit der oberen oder unteren Laufbahn, aber niemals mit dem Bereich in der Laufbahn mitte.

Steuerungsstrategien eines Ein-Motorgetriebeaktors werden im Folgenden in Bezug auf Fig. 13 näher erläutert. Um aus zwei Eingangsbewegungen vier Ausgangsbewegungen machen zu können, sind Eingangsbewegungen einzusparen. Beim Wählen geschieht dies durch das Kurvengetriebe 23. Dieses erzeugt aus einer Eingangsdrehrichtung zwei Ausgangsbewegungen, nämlich eine Wellenbewegung nach oben und eine nach unten. Das Problem dieser endlosen Bewegung ist, dass man auch exakt nur die von der Kurvenbahn vorgegebene Bewegung abfahren kann. Man kann beispielsweise keine Referenzposition anfahren, um die augenblickliche Position zu be- stimmen (wie beim Zwei-Motor Getriebeaktor). Daher wird für die Positionserfassung der Schaltwellenhöhe (Wählen) ein Absolutwegsensor 28 eingesetzt. Die fehlende Referenziermöglichkeit in Wählrichtung erzeugt die Anforderung an den Sensor 28, dass es jederzeit aussagekräftig sein muss, in welcher Wählposition er sich befindet. Diese Aussagefähigkeit über die Wählposition wird durch den Absolutwegsensor 28 gegeben. Voraussetzung ist jedoch, dass die 360° am Sensor exakt auf einen Umlauf aller möglichen Wählpositionen aufgehen, d.h. wenn die Schaltwelle 20 einmal hoch und einmal runter bewegt wurde, hat der Absolutwegsensor 28 genau eine Umdrehung gemacht. ln den nicht löschbaren Speicher des Steuergerätes wird bei der Endabnahme eine Tabelle über die Zuordnung von Gassenposition zu Absolutwinkel hinterlegt (Beispiel: Gang 3 bei 157°). Beim "Aufwachen" weiß das Steuergerät jederzeit wo es sich aktu- eil befindet und wie weit es bis zu einer Zielposition noch verfahren muss. Die Schwierigkeit des Ein-Motor Getriebeaktors 1 besteht darin, in der vereinbarten kurzen Zeit die Zielgasse 22 in Wählrichtung anfahren zu können ohne über das Ziel hinauszuschießen (man kann auf Grund des Freilaufs nicht zurück). Für das Finden der Schaltgasse 22 gibt es gemäß vorliegender Anmeldung im Wesentlichen zwei mögliche bevorzugte Strategien. Nämlich das im Folgenden erläuterte „Gerade Einfahren" oder den„schiefen Wurf". Besonders wird das„gerade Einfahren" bevorzugt. Hierbei werden Mutter 18 und Spindel 13 aus der Wählbewegung sauber zusammen bis auf Drehzahl 0 abgebremst. Erst dann wird die Drehrichtung des EC- Motors 5 gewechselt für die Schaltbewegung. Möchte man Mutter 18 und Spindel 13 gemeinsam abbremsen, ohne dass sich zwischen den beiden ein Differenzwinkel und damit eine vorzeitige Schaltbewegung ergibt (siehe oben), muss man entweder extrem langsam abbremsen oder ein mechanisches Zusatzelement einbauen, das die Mutter 18 am Spindelanschlag hält. Im Ein-Motor Getriebeaktor 1 wird hierfür, wie oben beschrieben eine Rastierhülse 15 eingesetzt, die die Mutter 18 auch bei schnellen Verzögerungen des Motors 5 am Spindelanschlag festhält. Die alternative Strategie ist der "Schiefe Wurf'. Dabei wird bewusst genutzt, dass bei einem bestimmten Verzögerungsgradient des EC-Motors 5 die Mutter 18 auf Grund der in der Wählkinematik 46 gespeicherten kinetischen Energie ihre Drehbewegung fortsetzt und damit eine Schaltbewegung ausführt. Könnte man genau vorhersagen, bei welcher Verzögerung die Mutter 18 den Gleichlauf mit der Spindel 13 verlässt und mit der Schaltbewegung startet, könnte man ein hochdynamisches "Einwerfen" in die Zielgasse 22 hinbekommen. Ein Charakteristikum der Strategie "Einwerfen" ist die schiefe Wurfbahn, die aus der Überlagerung von Wähl- und Schaltbewegung resultiert. Bei dieser Strategie hängt die Vorhersagbarkeit des Beginns der Schaltbewegung von Reibkräften ab und ist damit prinzipbedingt ungenauer. Außerdem stellen Vibrationen im Fahrzeug eine Störgröße dar, die bei dieser Strategie voraussichtlich schwierig in den Griff zu bekommen sind.

In Figur 13 ist auf der linken Seite / Hälfte das„gerade Einfahren" dargestellt, während auf der rechten Seite / Hälfte der„schiefe Wurf" zu sehen ist.

In Figur 14 ist ein Prüfstand für eine Einlernstrategie des Ein-Motorgetriebeaktors 1 mit einem Beispiel für eine auf Basis der Einlernstrategie ermittelten Tabelle gezeigt. Der Wählwegsensor 28 kann nach der Aktormontage einen absoluten Winkel ausge- ben. Jedoch steht dieser Winkel zunächst mal in keinem Zusammenhang zur Wählposition des Aktors 1 . Der Zusammenhang zwischen Absolutwinkel und realer Aktor- Wählposition muss am End-Off-Line-Prüfstand (EOL) hergestellt werden. Ein wichtiges Kriterium für diese Einlernprozedur ist die Taktzeit. Deshalb wird ein Verfahren gesucht, das den Aktor 1 möglichst schnell kalibriert. Am EOL-Prüfstand wird, wie in Figur 14 gezeigt, der Wählwegsensor 28 mittels wenigstens einem externem Sensor 64 eingelernt. Die Grobstrategie besteht darin, dass in der Software eine Tabelle hinterlegt wird, in der zu jedem Zielgang ein Absolutwinkel des Wählwegsensors 28 gespeichert ist. Diese Tabelle wird mittels einer Offset-Wert Messung vorbefüllt und dann nachgefahren und gegebenenfalls korrigiert. Hierfür wird ein entsprechender Prüfstandsaufbau vorgesehen. Ein externer Sensor des EOL-Prüfstandes misst auf ein Bauteil der Wählkinematik, dem eine reale Gangposition im Fahrzeug zugeordnet werden kann (beispielsweise wird die Höhe der Schaltwelle 20 oder des Schaltfingers 66 angetastet). Der Prüfstand soll den Aktor 1 über die Diagnoseschnittstelle ansprechen und UDS-Protokoll verwenden.

Die Einlern-Prozedur kann beispielsweise folgendermaßen aussehen:

I) Der Aktor 1 wird grob in die mittlere Wählposition gestellt.

II) Der extern angezeigte Sensorwert wird ausgelesen und mit dem internen Wähl- wegsensorwert verglichen. Es ergibt sich ein Offset-Wert, mit dem die gesamte hinter- legte Zuordnungstabelle vorbefüllt werden kann.

III) Anhand der vorbefüllten Tabelle wird nun jeder Zielgang über den aktorinternen Regler angefahren. An jeder Position wird nun wieder die externe Wählhöhe kontrolliert und notfalls nach korrigiert. IV) Wenn jeder in der Tabelle eingespeicherte Absolutwinkel angefahren werden kann und der externe Sensor dazu die korrekte Wählhöhe bestätigt, ist die Einlernprozedur beendet. Da der externe Sensor die Ist-Höhe feststellt, könnte alternativ diese Information genutzt werden um einen Regelkreis über diesen Sensor aufzubauen. So könnte jede Höhe direkt eingestellt werden. Sobald die Höhe eingeregelt ist könnte der interne Sensorwert einfach ausgelesen und dazu gespeichert werden. Dieser Vorgang wäre wohl zeitintensiver. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass auch einzelne Bestandteile des hier beschriebenen Ein-Motorgetriebeaktors 1 für sich genommen und/oder in Kombination mit anderen Aktoren, welche anders aufgebaut sein können selbstständig schutzfähig sein können.

Ein in den Figuren 15 und 16 dargestellter Magnetträger, der den zuvor bezeichneten Wählwegsensorträger 37 in einer bevorzugten Ausführungsform ausbildet und daher nachfolgend auch mit dem Bezugszeichen 37 versehen ist, ist Teil einer Sensormag- netanordnung, welche in dem insgesamt mit den Bezugszeichen 1 gekennzeichneten, als Ein-Motor-Aktor ausgebildeten Getriebeaktor Verwendung findet. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion des Getriebeaktors 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen. Der Magnetträger 37 ist als Kunststoffspritzgussteil gefertigt und weist eine hohlzylindrische Form auf. An einer ersten Stirnseite S1 des Magnetträgers 37 ist der plättchenförmige Magnet 47 (als Wählwegsensormagnet 47 bezeichnet), in Form eines Permanentmagneten, in einem Aufnahmeabschnitt 69 gehalten, welcher integraler Bestandteil des Magnetträgers 37 ist. Der Aufnahmeabschnitt 69 hat eine der Form des Magneten 47 angepasste topfförmige Gestalt und weist eine zylindrische Außenwandung 70 auf, welche als Lagerstelle fungiert. Eine zweite Lagerstelle ist gebildet durch eine ebenfalls zylindrische Außenwandung 71 , welche sich an der dem Aufnahmeschnitt 69 gegenüberliegenden, mit S2 bezeichneten Stirnseite des Magnetträgers 37 befindet. Beide zylindrische Außenwandungen 70, 71 haben im dargestellten Ausführungsbeispiel denselben Durchmesser DA. Zur sprachlichen Unterscheidung vom Aufnahmeabschnitt 69 wird der an die Stirnseite S2 grenzende, die Außenwandung 71 aufweisende Abschnitt des Magnetträgers 37 auch als Lagerabschnitt 72 bezeichnet. Die jeweils in axialer Richtung des Magnetträgers 37 gemessene Höhe des Aufnahmeabschnitts 69 sowie des Lagerabschnitts 72 ist mit H4 beziehungsweise H7 bezeichnet. Die in derselben Richtung gemessene Gesamthöhe des Magnetträgers 37 ist mit H1 bezeichnet. Zwischen dem Aufnahmeabschnitt 69 und dem Lagerabschnitt 72 befindet sich ein Mittelabschnitt 73 des Magnetträgers 37, welcher wesentlich dünner als die genannten Abschnitte 69, 72 ist. Der Mittelabschnitt 73 ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist eine Verjüngung 74 auf, welche sowohl an dessen Außenoberfläche als auch an dessen Innenoberfläche eine konische Form beschreibt und näher am Lagerabschnitt 72 als am Aufnahmeabschnitt 69 liegt. Der größte, im Bereich zwischen der Verjüngung 74 und dem Lagerabschnitt 72 gegebene Durchmesser des Mittelabschnitts 73 ist mit D8a bezeichnet. Der im Vergleich hierzu geringere, im Bereich zwischen der Verjüngung 74 und dem Aufnahmeabschnitt 69 gegebene Durchmesser des Mittelabschnitts 73 ist mit D8b bezeichnet. Ebenso wie der Mittelabschnitt 73 ist auch der Lagerabschnitt 72 hohl, sodass der Magnetträger 37 zu dieser Stirnseite S2 hin offen ist, während der Magnetträger 37 zum Aufnahmeabschnitt 69 hin geschlossen ist.

Der Magnetträger 37 weist im Mittelabschnitt 73 sechs zueinander parallele, in Axial- richtung verlaufende Schlitze 75 auf, zwischen welchen jeweils eine Lamelle 76 gebildet ist. Während die äußeren Oberflächen der Lamellen 76 zusammen die zylindrische Form des Mittelabschnitts 73 ergeben, ist jede Lamelle 76 auf ihrer Innenseite als Zahn 77 ausgebildet. Jede der Lamellen 76 weist eine ausgeprägte elastische Nachgiebigkeit in Radialrichtung des im Wesentlichen zylindrischen Magnetträgers 37 auf, wogegen die Nachgiebigkeit der Lamellen 76 in Umfangsrichtung des Mittelabschnitts 73 und damit des gesamten Magnetträgers 37 vergleichsweise gering ist. Die Erstreckung jeder Lamelle 76 in Umfangsrichtung des Mittelabschnitts 73 ist weiter als die mittlere in radialer Richtung des Magnetträgers 37 gemessene Stärke der Lamelle 76.

Bei der Montage der Sensormagnetanordnung wird der Magnetträger 37 auf eine mit 78 bezeichnete Welle aufgeschoben, welche eine Außenverzahnung 79 aufweist. Die Welle 78 bildet die zuvor als Hilfswelle 49 bezeichnete Welle aus. Die Außenverzah- nung 79 befindet sich an einem Wellenendstück 80, das im Vergleich zu einem angrenzenden Wellenabschnitt 81 der Welle 78 verdickt ist und gegenüber der durch die Zähne 77 gebildeten, insgesamt mit 82 bezeichneten Innenverzahnung des Magnetträgers 37 ein Übermaß aufweist.

Wie insbesondere aus der isolierten Darstellung der Welle 78 in Fig. 17 hervorgeht, weist das Wellenendstück 80 eine Einführfase 83 sowie Einführschrägen 84 an der Außenverzahnung 79 auf. Zum leichteren Einführen des Wellenendstücks 80 in den Magnetträger 37 weist zudem der Lagerabschnitt 72 eine sich trichterförmig aufweitende Einführöffnung 85 auf. Beim Zusammenbau des Magnetträgers 37 einschließlich des Magneten 47 und der Welle 78 zur Sensormagnetanordnung werden die Lamellen 76 spätestens beim Durchschieben des Wellenendstücks 80 durch die Verjüngung 74 auseinander gespreizt, wobei sich jedoch die Gesamthöhe H1 des Magnetträgers 37 nicht wesentlich ändert. Die in axialer Richtung des Magnetträgers 37 gemessene Höhe H8 des Mittelabschnitts 73 beträgt mehr als drei Viertel der Gesamthöhe H1 des Magnetträgers 37.

Die Aufweitung der Lamellen 76 des Magnetträgers 37 durch die Außenverzahnung 79 des Wellenendstücks 80 sorgt zusammen mit der stark richtungsabhängigen Elas- tizität der Lamellen 76 dafür, dass der Magnetträger 37 spielfrei und stabil auf der Welle 78 gehalten ist. Hierbei kontaktiert der Magnetträger 37 dessen Umgebungskonstruktion nur an drei Stellen: Zum einen am Kontakt zwischen der Innenverzahnung 82 und der Außenverzahnung 79, welcher mittig innerhalb des Magnetträgers 37 gebildet ist, und zum anderen an den zylindrischen Außenwandungen 70, 71 , angren- zend an die beiden Stirnseiten S1 , S2 des Magnetträgers 37. An seiner offenen, das heißt dem Magneten 47 abgewandten Stirnseite S2 ist der Magnetträger 37 in demjenigen Bauteil 86, in welchem die Außenwandungen 70, 71 gelagert sind, durch den als Einlegescheibe ausgebildeten Sicherungsring 56 (nachfolgend auch als Sicherungsscheibe 56 bezeichnet) in axialer Richtung gesichert. Zwischen dem Wellenab- schnitt 81 und der Innenverzahnung 82 ist ein Ringspalt 87 gebildet, welcher von der Stirnseite S2 aus sichtbar ist. Die Position des Magneten 47 ist durch den mit 1 1 a bezeichneten Sensor / bezeichnete erste Sensoreinrichtung, nämlich einem Hall-Sensor, detektierbar. Die Sensormagnetanordnung ist nicht nur in der beschriebenen Weise einfach montierbar, sondern auch zerstörungsfrei demontierbar. Aufgrund der Gestaltung des Magnetträgers 37 sowie der Welle 78 ist eine fehlerhafte Montage der Sensormagnetanordnung praktisch ausgeschlossen. Die signifikante Aufweitung des Mittelabschnitts 73 bei der Montage der Sensormagnetanordnung stellt zudem sicher, dass Toleranzen oder temperaturbedingte Abmessungsänderungen, die bei anderen Bauteilen auftreten können, ausgeglichen werden. Gleichzeitig ist durch die gezielt nachgiebige Gestal- tung der Lamellen 76 in radialer Richtung der Welle 78 ein Zusammenbau der Sensormagnetanordnung mit geringen Montagekräften möglich.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 19 unterscheidet sich von dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Magnetträger 37 nur eine einzige La- gerstelle, nämlich im Bereich des Aufnahmeabschnitts 69, aufweist. Der Magnetträger 37 ist damit nur an zwei Stellen im (gehäuseintegrierten) Bauteil 86 beziehungsweise auf der Welle 78 gehalten. Es handelt sich hierbei um die Halterung am Aufnahmeabschnitt 69 sowie am auch als Piloten bezeichneten Wellenendstück 80. Im Bereich der in diesem Fall gegenüber dem Mittelabschnitt 73 nur wenig aufgeweiteten, an die of- fene Stirnseite S2 grenzenden Außenwandung 71 ist dagegen kein Kontakt zwischen dem Magnetträger 37 und dem diesen umgebenden Bauteil 86 gegeben.

Die Elastizität der Innenverzahnung 82 des Magnetträgers 37 kann folglich durch die Materialeigenschaften des hohlzylindrischen Bereichs des Magnetträgers 37 herge- stellt sein. In bevorzugter Ausgestaltung weist der Magnetträger 37 zu dessen Mittelachse parallele Schlitze 75 auf, welche maßgeblich zur elastischen Nachgiebigkeit der Innenverzahnung 82 beitragen. Hierbei entspricht vorzugsweise die Anzahl der Zähne 77 der Innenverzahnung 82 der Anzahl der Schlitze 75, wobei der Abschnitt zwischen zwei Schlitzen 75 des Magnetträgers 37 jeweils als Lamelle 76 ausgebildet ist. Jede Lamelle 76 stellt hierbei einen Zahn 77 der Innenverzahnung 82 des Magnetträgers 37 dar. Die elastische Nachgiebigkeit jeder Lamelle 76 ist in Umfangsrichtung des Magnetträgers 37 geringer als in radialer Richtung. Hierdurch ist zum einen sichergestellt, dass sich die Anordnung aus den einzelnen Lamellen 76 beim Aufschieben des Magnetträgers 37 auf die Außenverzahnung 79 der Welle 78 nennenswert aufweiten kann; zum anderen ist durch die vergleichsweise steife Ausbildung der Lamellen 76 in Umfangsrichtung der insgesamt im wesentlichen zylindrischen Anordnung der einzelnen Lamellen 76 eine feste, spielfreie Fixierung des Magnetträgers 37 auf der Welle 78 gegeben. Die Anzahl der Lamellen 76 kann, abhängig insbesondere von den Abmessungen des Magnetträgers 37, in weiten Grenzen variieren. Beispielsweise kann die Anzahl der Lamellen 76 mindestens fünf und höchstens acht, insbesondere sechs, betragen. Ebenso sind Magnetträger 37 mit lediglich drei oder mehr als acht Lamellen 76 realisierbar. Selbst Ausführungsformen mit nur zwei Lamellen 76 sind realisierbar. In alternativen Ausführungsformen wird die Funktion der Lamellen 76 durch eine unrunde, elastische Querschnittsgestaltung des Magnetträgers 37 ersetzt.

Der Aufnahmeabschnitt 69 für den Magneten 37 weist die zylindrische, als Lagerstelle vorgesehene Außenwandung 70 auf, welche eine gegenüber dem mittleren, die Innenverzahnung 82 aufweisenden Abschnitt 73 des Magnetträgers 37 größeren Durchmesser hat. In alternativen Ausgestaltungen weist mindestens eine als Lager- stelle fungierende Außenwandung 70, 71 einen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser des mittleren Abschnitts 73 des Magnetträgers 37 ist. Lagerstellen mit in Relation zu einem anschließenden Abschnitt des Magnetträgers 37 vergleichsweise kleinen Durchmesser kommen insbesondere dann in Betracht, wenn die betreffende Lagerstelle in einem Deckel einer Anschlusskonstruktion aufgenommen und gesichert ist. An der Stirnseite S1 , an welcher sich der Aufnahmeabschnitt 69 für den Magneten 47 befindet, ist der Magnetträger 37 vorzugsweise geschlossen. Auch offene Gestaltungen des Magnetträgers 37 auf der Seite des Magneten 47 sind möglich, solange eine stabile Halterung des Magneten 47 gegeben ist. Dagegen ist der Magnetträger 37 auf der gegenüberliegenden Stirnseite S2 in jedem Fall offen, um ihn auf die Außenverzahnung 79 der Welle 78 aufstecken zu können. Auf der offenen, dem Aufnahmeabschnitt 69 für den Magneten 47 abgewandten Stirnseite S2 des Magnetträgers 37 weist dieser optional die weitere zylindrische, als La- gerstelle vorgesehene Außenwandung 71 auf, welche gegenüber dem mittleren, die Innenverzahnung 82 tragenden Abschnitt 73 des Magnetträgers 37 verdickt ist. Beispielsweise entspricht hierbei der Durchmesser der zylindrischen Außenwandung auf der offenen Seite des Magnetträgers 37 dem Durchmesser der zylindrischen Außen- wandung auf der geschlossenen Seite des Magnetträgers 37.

Als Höhe des Magnetträgers 37 ist die in axialer Richtung der Welle 78 sowie des Magnetträgers 37 gemessene Erstreckung des Magnetträgers 37 definiert. Der mittlere, geschlitzte Abschnitt 73 des Magnetträgers 37 erstreckt sich vorzugsweise über mindestens die Hälfte der Höhe des Magnetträgers 37. Entsprechend beträgt die Summe der Höhen der beiden verdickten, als Lagerstellen fungierenden Endbereiche des Magnetträgers 37 vorzugsweise weniger als die Hälfte, insbesondere weniger als ein Viertel, der gesamten Höhe des Magnetträgers 37. Auf diese Weise wird der größte Teil des in axialer Richtung für den Magnetträger 37 zur Verfügung stehenden Bauraums für denjenigen Abschnitt des Magnetträgers 37 genutzt, welcher flexibel gestaltet ist. Soll der gesamte Magnetträger 37 sehr steif ausgeführt und jede Axialbewegung möglichst ausgeschlossen werden, so sind abweichend hiervon auch Ausführungsformen des Magnetträgers 37 mit vergleichsweise kurzen, weniger flexiblen Lamellen 76 verwendbar.

Die Welle 78, auf welche der Magnetträger 37 aufsetzbar ist, weist in bevorzugter Ausgestaltung das Wellenendstück 80 auf, welches die Außenverzahnung 79 trägt und im Vergleich zum angrenzenden Abschnitt der Welle 78 verdickt ist. Die in axialer Richtung gemessene Länge des Wellenendstücks 80 ist vorzugsweise geringer als die in derselben Richtung gemessene Länge des mittleren, geschlitzten Abschnitts 73 des Magnetträgers 37. Die Welle 78 kontaktiert den Magnetträger 37 in dieser Ausgestaltung ausschließlich im Bereich des Wellenendstücks 80, wobei der angrenzende, vergleichsweise dünne Wellenabschnitt 81 unter Bildung eines Ringspaltes 87 von der Innenverzahnung 82 des Magnetträgers 37 beabstandet ist. Um den Zusammenbau von Welle 78 und Magnetträger 37 zu erleichtern, ist die Spitze des Wellenendstücks 80 vorzugsweise in Form der Einführfasen 83 und/oder Einführschrägen 84 der Außenverzahnung 79 verjüngt. Die Sensornnagnetanordnung ist insbesondere in einem Getriebe- und/oder Kupplungsaktor verwendbar. Solche Aktoren 1 kommen beispielsweise in automatisierten Schaltgetrieben und Doppelkupplungsgetrieben zum Einsatz. Ebenso ist die Sensormagnetanordnung beispielsweise in einem Bremsaktor verwendbar. In allen Fällen befindet sich der Magnetträger 37 vorzugsweise an einem innerhalb einer Maschine beweglich gelagerten Maschinenteil.

In anderen Worten ausgedrückt, ist somit der Aktor 1 als ein Ein-Motorgetriebeaktor ausgebildet. Dieser Aktor 1 weist eine Antriebseinheit 2 auf, die einen Motor 5 beinhal- tet. Die Antriebseinheit 2 an sich ist besonders gut in den Fig. 2a und 2b zu erkennen. Der Aktor 1 umfasst weiterhin ein Elektronikgehäuse 7, das den Motor 5 aufnimmt. Zu diesem Zwecke ist der Stator 32 fest in dem Elektronikgehäuse 7 aufgenommen und somit drehfest und axialfest / gehäusefest in dem Elektronikgehäuse 7 gehalten. Der Rotor 33 ist auf übliche Weise radial innerhalb des Stators 32 drehbar gelagert. Zu diesem Zwecke sind die beiden Lager 34 (Festlager) und 52 (Loslager) vorgesehen, die den Rotor 33, der in Form einer Rotorwelle ausgestaltet ist, auf je einer aus dem Stator 32 hinausragenden axialen Bereich relativ zum Elektronikgehäuse 7 rotatorisch lagern. Zur Messung der Drehzahl des Rotors 33 ist an einem axialen Ende des Rotors 33 seitens des Loslagers 52 ein Motormagnet 51 angebracht. Dieser Motormagnet 51 ist von einer zweiten Sensoreinrichtung 1 1 b, die besonders gut in Fig. 7 zu erkennen ist, detektierbar. Die zweite Sensoreinrichtung 1 1 b weist zu diesem Zwecke einen Sensor / Magnetsensor auf, der direkt auf der Platine 12 der Elektronik 6 des Elektronikge- häuses 7 angeordnet ist. Eine weitere, erste Sensoreinrichtung 1 1 a ist ebenfalls auf der Platine 12 direkt angeordnet und detektiert einen drehfest mit dem Zwischenzahnrad 36 verbundenen Magneten 47.

Wie dann wiederum auch besonders gut mit Fig. 1 zu erkennen ist, ist diese Platine 12 im Wesentlichen derart angeordnet, dass sie sich mit ihrer Erstreckungsebene im Wesentlichen normal zur Rotationsachse des Rotors 33 erstreckt. Auf einer der Platine abgewandten Seite ist das Elektronikgehäuse 7 dann mittels dem Kunststoffdeckel 44 nach außen hin verschlossen / abgedichtet. Wie dann auch besonders gut in Fig. 3 zu erkennen ist, ist an dem Elektronikgehäuse 7 ein zweiter Gehäuseteil des Aktors 1 anschließend, der als Aktorgehäuse 9 bezeichnet ist. Dieses Aktorgehäuse 9 ist dichtend / dicht mit dem Elektronikgehäuse 7 verbunden. Das Aktorgehäuse 9 nimmt wiederum eine Aktormechanik 8 auf, die wiederum Teil der Übersetzungseinrichtung 4 / des Getriebes 3 ist, welche dafür sorgt, dass eine Antriebsbewegung des Rotors 33 in eine erste Drehrichtung oder in eine entgegengesetzt zu dieser ersten gerichteten, zweiten Drehrichtung, der Schaltwelle 20 hervor ruft. Die Aktormechanik 8 bzw. die Übersetzungseinrichtung 4 weist zu diesem Zwe- cke zunächst die im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Rotors 33 ausgerichtete und wirkende Spindeltriebeinheit 17 auf.

Diese Spindeltriebeinheit 17 weist die Spindel / Spindelwelle 13 auf, die über das Hohlrad 35 drehfest mit dem Rotor 33 gekoppelt ist. Die Spindel 13 weist wiederum auf übliche Weise ein Spindelgewinde auf, das in ein Spindelgewinde einer mit der Spindel 13 zusammenwirkenden Spindelmutter 18 eingreift. Die Spindelwelle 13 ist wiederum an zwei Stellen rotativ gelagert. Zum einen ist das Spindellager 38 in Form eines Wälzlagers an einem dem Hohlrad 35 zugewandten Bereich an der Spindelwelle 13 angebracht, zum anderen ist ein dem Motor 5 bzw. dem Rotor 33 abgewandtes Ende der Spindel 13 in Form einer Gleitlagerung direkt in dem Aktorgehäuse 9 verdrehbar gelagert.

Die Spindelmutter 18 ist auch besonders gut in den Fig. 10a und 10b zu erkennen. Wie dort ersichtlich, ist die Spindelmutter 18 im Wesentlichen hülsenförmig ausgebil- det und weist einen Zahnstangenbereich 19 auf, der an einem Umfangsbereich als Zahnstange ausgebildet ist. Diese Zahnstangenkontur des Zahnstangenbereiches 19 ist jedoch nur entlang eines bestimmten Umfangsbereichs ausgebildet. Daran, in Um- fangsrichtung anschließend, ist diese Zahnstangenkontur wiederum weggelassen / ausgespart und die Spindelmutter 18 weist einen zylindrischen, glatten Außenbereich auf. Die Mutter 18 weist weiterhin axial an den Zahnstangenbereich 19 anschließend einen Verdickungsbereich 88 auf. Dieser Verdickungsbereich 88 erstreckt sich in radialer Richtung der Spindeltriebeinheit 17 weiter nach außen als der Zahnstangenbereich 19. Die Spindelmutter 19 ist im Wesentlichen in zwei Verschiebebereichen 89 und 90 in Abhängigkeit des gewählten Zustandes - Wählzustand oder Schaltzustand - positioniert. Ist bspw. der Wählzustand, wie er mit Fig. 3 besonders gut zu erkennen ist, aus- gewählt, ist die Spindelmutter 18 derart weit in Richtung des Motors 5 verschoben, dass sie im Wesentlichen drehfest / drehgekoppelt mit einem Wählzahnrad 91 verbunden ist. Dieses Wählzahnrad 91 ist wiederum drehfest mit dem Zwischenzahnrad 36 und dieses Zwischenzahnrad 36 weiter mit der Wählkinematik 46 verbunden. Die Wählkinematik 46 ist an sich besonders gut in Verbindung mit den Fig. 12a bis 12c zuerkennen und für ein Verstellen der Schaltwelle 20 in axialer Richtung der Schaltwelle 20 zuständig. Auch die Wählkinematik 46 gehört, wie die Aktormechanik 8 zu der Übersetzungseinrichtung 4.

Wie es weiterhin auch besonders gut mit den Teilabbildungen aus Fig. 9c zu erkennen ist, wird die Spindelmutter 18 bei Überschreiten einer bestimmten axialen Mindestkraft aus dem, dem Wählzustand zugeordneten zweiten Verschiebebereich 90 (linke Teilabbildung der Fig. 9c) in einen ersten Verschiebebereich 89, der durch die ganz rechte Stellung in Fig. 9c zu erkennen ist, umgeschaltet. Die Spindelmutter 18 ist dann mittels des Verdickungsbereichs 88 nicht mehr in dem zweiten Verschiebebereich 90, sondern in dem ersten Verschiebebereich 89 platziert. In diesem ersten Verschiebebereich 89 ist der Verdickungsbereich 88 dann derart innerhalb der Rastierhülse 15 aufgenommen, dass er in axialer Richtung geführt ist. Dieser Zustand / diese Stellung der Spindelmutter ist einem Schaltzustand des Aktors 1 zugeordnet. Folglich führt in diesem ersten Verschiebebereich 89 eine Verdrehung der Spindel 13 ausschließlich zu einem Verschieben der Spindelmutter 18 in axialer Richtung der Spindeltriebeinheit 17 und nicht zu einem Verdrehen der Spindelmutter 18.

Je nach Stellung der Zahnstange 18, entweder in der Stellung nach Fig. 10a oder in der Stellung nach Fig. 10b, greift in diesen ersten Verschiebebereich 89 der Zahn- Stangenbereich 19 in ein erstes Antriebszahnrad 92 oder in ein zweites Antriebszahnrad 93 ein und wirkt verdrehend auf das jeweilige Antriebszahnrad 92, 93 mit seiner Verschiebung in axialer Richtung. Gemäß Fig. 10a ist die Spindelmutter 18 mittels des Zahnstangenbereichs 19 mit dem ersten Antriebszahnrad 92 in Eingriff, das wiederum unmittelbar drehfest mit der Schaltwelle 20 verbunden ist. Folglich kommt es in diesem Schaltzustand durch ein axiales Verschieben der Spindelmutter 18 zu einem Verdrehen der Schaltwelle 20. Je nach Drehrichtung des Rotors 33 dreht sich die Schaltwelle 20 entweder in eine erste Drehrichtung oder in eine zu dieser ersten ent- gegengesetzten zweiten Drehrichtung um ihre Längsachse.

Wiederum, wie besonders gut in Verbindung mit Fig. 8 und 1 1 bspw. zu erkennen ist, ist an der Schaltwelle 20 drehfest die Kulisse in Form der Kulissenschiene 21 angeordnet. Diese Kulissenschiene 21 ist nicht nur drehfest sondern auch verschiebefest angeordnet. Diese Kulissenschiene 21 weist im Wesentlichen zumindest eine Neutralgasse 62 sowie mehrere entlang des Umfangs verlaufende Schaltgassen 22 auf, die hier jeweils geometrisch mittels Erhebungen voneinander getrennt sind. Die Neutralgasse 62 erstreckt sich im Wesentlichen gerade in axialer Richtung der Schaltwelle 20 und ist im Wesentlichen durch einen zylindrischen Teilbereich der Außenfläche der Kulisse 21 ausgebildet. In die Kulissenschiene 21 , nämlich entweder in die Neutralgasse 62 oder in eine der Schaltgassen 22, greift zumindest ein Kulissenfinger 66 ein, der an einem, an dem Aktorgehäuse 9 fest aufgenommenen / befestigten Anschlagblech 57 vorgesehen ist. Das Anschlagblech 57, das wiederum im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist, weist an seiner radialen Innenseite den sich in radialer Richtung nach innen erstreckenden Kulissenfinger 66 auf. Im Wählzustand des Aktors 1 ist daher die Kulissenschiene 21 und somit die Schaltwelle 20 mittels der Wählkinematik 46 in axialer Richtung, entlang der Neutralgasse 62, relativ zum Aktorgehäuse 9 verschiebbar. Im Schaltzustand, in dem die Aktormechanik 8 mittels der Spindelmutter 18 das erste Antriebszahnrad 92 drehend antreibt, ist die Schaltwelle 20 verdrehbar und die jeweilige Schaltgasse 22 wählbar.

In Fig. 21 ist die oben beschriebene Schaltwelle 20 nochmals besonders gut zu erkennen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, ist die Schaltwelle 20 vorteilhaft mittels eines Haltebereiches 95, wie besonders gut in Fig. 24 zu erkennen ist, dauerhaft mit der Kulissenschiene 21 verbunden. Zu diesem Zwecke ist die als erstes Bauteil bezeichenbare Schaltwelle 20 mit der als zweites Bauteil bezeichenbare Kulissenschiene 21 mittels einer plastischen Umformung des Haltebereiches 95 dauerhaft und spielfrei verbunden. Zu diesem Zwecke dieser Ausführung ist das Verzahnungsprofil 53 der Schaltwelle 20 als ein plastisch umformbarer Kerbverzahnungsabschnitt 96 ausgebildet. Dieser Kerbverzahnungsabschnitt 95 ist integraler Bestandteil der Schaltwelle 20 und auf dessen Außenseite / Außenumfangsseite angebracht. Der Kerbverzahnungsabschnitt 95 weist auf übliche Weise mehrere entlang des Umfangs benachbart zueinander angeordnete und relativ zueinander parallel verlaufende, als Kerbzähne 97 bezeichnete Zähne auf. Zur Befestigung der Kulissenschiene 21 an der Schaltwelle 20 wird die Kulissenschiene 21 mit ihrer Innenverzahnung 54, die komplementär zu dem Kerbver- zahnungsschnitt 96 ausgebildet ist und mehrere, komplementär zu den Kerbzähnen 97 ausgebildete Ausnehmungen 1 14 aufweist, auf die Schaltwelle 20 aufgeschoben, sodass es zu einem formschlüssig ineinandergreifen zwischen Innenverzahnung 54 und Kerbverzahnungsabschnitt 96 kommt. Die Innenverzahnung 54 erstreckt sich über die gesamte axiale Länge der Kulissenschiene 21 hindurch. Zum Befestigen der Kulissenschiene 21 auf der Schaltwelle 20 wird die Kulissenschiene 21 zunächst gemäß Fig. 23 positioniert, so dass sie so weit auf der Schaltwelle 20 aufgeschoben ist, dass der Kerbverzahnungsabschnitt 96 in axialer Richtung auf einer axialen Seite der Kulissenschiene 21 um einen gewissen Abstand aus der Kulissenschiene 21 hinaus ragt. In dieser Ausführung ragt der Kerbverzahnungsabschnitt 96 in axialer Richtung auf einer Seite der Kulissenschiene 21 hinaus, die den mehreren Schaltfingern 99 der Schaltwelle abgewandten ist. Zur korrekten Montage der Kulissenschiene 21 relativ zur Schaltwelle 20 in einer vorgesehenen Drehstellung ist einer der Kerbzähne 97 anders als die übrigen Kerbzähne 97 ausgebildet und insbesondere in seiner radialen Erstreckung nach außen kürzer ausgebildet als die übrigen Zähne 97. Dieser kürzere, als Richtkerbzahn 100 bezeichnete Kerbzahn 97 ist im Wesentlichen komplementär zu einer in axialer Richtung, parallel zu der Innenverzahnung verlaufenden, als Richtnut 101 bezeichneten Nut 55, verlaufend. Durch Einschieben des Richtkerbzahns 100 in die Richtnut 101 wird daher eine korrekte Montage ermöglicht.

In der in Fig. 23 dargestellten Endposition / Montageposition der Kulissenschiene 21 relativ zur Schaltwelle 20 ist die Kulissenschiene 21 mit einer den Schaltfingern 99 zugewandten axialen Seite an dem Wellenbund 102 der Schaltwelle 20 anliegend und abgestützt. Zur dauerhaften Verbindung der Kulissenschiene 21 mit der Schaltwelle 20 wird dann in dieser Stellung von Kulissenschiene 21 zu Schaltwelle 20 gemäß Fig. 24 der Haltebereich 95, der nachfolgend als erster Haltebereich 95a bezeichnet ist, plastisch umgeformt. Hierzu werden die einzelnen, in axialer Richtung aus der Kulissenschiene 21 hinaus ragenden Endbereiche des Kerbverzahnungsabschnittes 96 in Form der Kerbzähne 97 in axialer Richtung plastisch verformt, nämlich gestaucht. Dadurch kommt es zu einem Quetschen der in axialer Richtung hinausragenden Kerb- verzahnungsabschnitte 96 und somit auch zu einem Verdrängen von Material in Um- fangs- sowie in radialer Richtung, unter Überlappung der umgeformten Kerbverzah- nungsabschnitte 96 mit der Stirnseite der Kulissenschiene 21 . Dadurch wird die Kulissenschiene 21 dauerhaft und fest mit der Schaltwelle 20 verbunden.

Im Betriebszustand ist dann eine weitere Zusatzverzahnung 103, die zur Aufnahme des ersten Antriebszahnrades 92 dient, auf einer dem Schaltfinger 99 abgewandten Seite der Kulissenschiene 21 angeordnet.

Gemäß Fig. 22 ist die Kulissenschiene 21 so mit der Schaltwelle 20 verbunden, dass die zuvor bezeichnete Wähl- und Schaltbewegung gemäß den Bezugspfeilen 104 und 105 in der Neutralgasse 62 bzw. den Schaltgassen 22, unter Zusammenwirken mit dem Anschlagblech 57, durchgeführt werden kann.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung, sind auch das als dritte Bauteil bezeichenbare Aktorgehäuse 9 und das als vierte Bauteil bezeichenbare Anschlag- blech 57, wie es besonders gut in den Fig. 25 und 26 zu erkennen ist, mittels plastischen Umformens dauerhaft und spielfrei miteinander verbunden.

Zu diesem Zwecke weist der unterer Hals 58 des Aktorgehäuses 9 im Bereich seiner Öffnung, aus dem die Schaltwelle 20 aus dem Aktorgehäuse 9 hinaus ragt, wiederum einen Haltebereich 95, nachfolgend als zweiter Haltebereich 95b bezeichnet, auf. Das Anschlagblech 57 ist an sich im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und weist eine zentrale Durchgangsöffnung auf, durch die die Schaltwelle 20 im Betriebszustand hindurch ragt. Mit seiner Außenseite / Außenkontur / mit seinem Randbereich ist die- ses Anschlagblech 57 derart ausgebildet, dass es in axialer Richtung des unteren Halses 58 betrachtet an dem Aktorgehäuse 9 anliegt. Zur Drehsicherung, d.h. zur korrekten Ausrichtung des Anschlagsbleches 57 relativ zum Aktorgehäuse 9, weist das Anschlagsblech 57 an seinem Randbereich Ausrichtnasen 106 auf, die im Betriebszu- stand in komplementär dazu ausgebildete Ausrichtaussparungen 107 eingeschoben sind. Bei Befestigen der Ausrichteinsparungen 107 und der Ausrichtnasen 106 kommt es daher zu einer verdrehsicheren Halterung des Anschlagsbleches 57.

Der zweite Haltebereich 95b ist in Form mehrerer in axialer Richtung des unteren Hal- ses 58 des Aktorgehäuses 9 erstreckender Umformvorsprünge 108 ausgebildet. Wie in Fig. 26 besonders gut zu erkennen ist, wird zum Befestigen des Anschlagsbleches 57 an dem Aktorgehäuse 9 das Anschlagsblech 57 wie beschrieben mittels der Ausrichtnasen 106 zu den Ausrichtaussparungen 107 unter Anlage an der Stirnseite des unteren Halses 50 platziert und daran im Anschluss die Umformvorsprünge 108 plas- tisch in radialer Richtung des unteren Halses 58 / der Schaltwelle 20 nach innen umgeformt. Die Umformvorsprünge 108 sind derart dimensioniert, dass sie das Anschlagblech 57 in axialer Richtung des unteren Halses 58 überragen und nach einem plastischen, punktuellen Umformen mittels der Umformpins 94 in radialer Richtung umgreifen und formschlüssig sowie kraftschlüssig festhalten. Dadurch wird das An- schlagsblech 57 dauerhaft an dem Aktorgehäuse 9 befestigt.

Wie besonders gut mit Fig. 29 und 30 zu erkennen ist, weist das Aktorgehäuse 9 auch im Bereich der als fünftes Bauteil bezeichenbaren Rastierhülse 15 einen Haltebereich auf, der nachfolgend als dritter Haltebereich 95c bezeichnet ist. Auch dieser dritte Hal- tebereich 95c ist integral, wie auch schon der zweite Haltebereich 95b mit dem

Aktorgehäuse 9 ausgestaltet.

Die Rastierhülse 15 ist mit ihrem Bodenbereich 109, der eine zentrale Öffnung aufweist, auf einen Zapfenbereich 1 10 des Aktorgehäuses 9 aufgeschoben. Dieser Zap- fenbereich 1 10 weist wiederum auch die Gleitlagerstelle zur Aufnahme der Spindel 13 auf. Die Außenumfangsseite des Zapfenbereichs 1 10 ist auf den durch die Öffnung des Bodenbereiches 109 gebildeten Innendurchmesser der Rastierhülse 15 abge- stimnnt, so dass die Rastierhülse 15 im Betriebszustand auf den Zapfenbereich 1 10 im Wesentlichen relativ zum Aktorgehäuse 9 zentriert aufgeschoben ist.

Der Zapfenbereich 1 10 des Aktorgehäuses 9 ist entlang des Umfangs zumindest an einem Bereich derart ausgebildet, dass er den dritten Haltebereich 95c in Form eines bundförmigen Haltevorsprungs 1 1 1 ausbildet. Dieser Haltevorsprung 1 1 1 ragt in axialer Richtung durch die Öffnung der Rastierhülse 15 im Bodenbereich 109 hindurch. Zur dauerhaften Befestigung der Rastierhülse 15 an dem Aktorgehäuse 9 ist dieser Haltevorsprung 1 1 1 an zumindest einer Stelle, vorzugsweise drei Stellen punktuell mittels plastischen Umformens umgedrückt. In einem montierten Zustand, der hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist, ist der in Fig. 29 besonders gut zu erkennende Haltevorsprung 1 1 1 derart in radialer Richtung der Rastierhülse 15 nach außen umgedrückt, dass der Bodenbereich 109 der Rastierhülse 15 fest gegen das Aktorgehäuse 9 angedrückt ist und dauerhaft sowie drehfest mit diesem verbunden ist.

In Fig. 27 ist wiederum der Bereich des als sechstes Bauteil bezeichenbaren Elektronikgehäuses 7 zur Aufnahme des als siebtes Bauteil bezeichenbaren Magnethalters / Wählwegsensorträgers 37 besonders anschaulich dargestellt. Wie auch besonders gut in Verbindung mit Fig. 28 zu erkennen ist, weist der Magnethalter 37 auf einer der den Wegsensormagneten 47 aufnehmenden Abschnitt abgewandten Seite den Lagerabschnitt 72 auf. Der Magnethalter 37 ist in der zuvor beschriebenen Art und Weise drehbar in dem Elektronikgehäuse 7 aufgenommen. Zur axialen Sicherung des Magnethalters 37 ist die zuvor auch als Einlegescheibe bezeichnete Sicherungsschei- be 56 vorgesehen.

Der Magnethalter 37, der in dem zuvor als Bauteil 86 bezeichneten Aufnahmebereich 86 des Elektronikgehäuses 7 aufgenommen ist, wird hierbei wiederum mittels plastischen Umformens zur Halterung der Sicherungsscheibe 56 in axialer Richtung in die- sem fixiert. Zu diesem Zwecke weist das Elektronikgehäuse 95 wiederum einen Haltebereich, nachfolgend als vierter Haltebereich 95d bezeichnet, auf. Auch dieser vierte Haltebereich 95d, ist integral mit dem Elektronikgehäuse 7 ausgebildet. Der Aufnahmebereich 86 erstreckt sich mit seinem Kragenabschnitt 1 12 über die Sicherungsscheibe 56 hinaus, zu einer dem Magnethalter 37 abgewandten Seite der Sicherungsscheibe 56 hin. Dieser Kragenabschnitt 1 12 ist daher derart dimensioniert, dass er die Sicherungsscheibe 56 in axialer Richtung überdeckt / überragt. Die Siche- rungsscheibe 56 ist wiederum an einer dem Magnethalter 37 zugewandten ersten axialen Stirnseite mittels eines Gegenanschlages 1 13 an dem Elektronikgehäuse 7 abgestützt. An einer, dieser ersten Stirnseite abgewandten, zweiten Stirnseite der Sicherungsscheibe wird dann zum Verbinden der Sicherungsscheibe 56 mit dem Elektronikgehäuse 7 der Kragenabschnitt 1 12 in radialer Richtung nach innen umgestülpt / plastisch umgeformt, so dass der dann umgeformte Bereich des Kragenabschnittes 1 12 die Sicherungsscheibe 56 in axialer Richtung festlegt.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung somit auch ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile eines Aktors 1 , wobei diese beiden Bauteile entweder eine Kulissenschiene 21 sowie eine Schaltwelle 20, ein Anschlagblech 57 und ein

Aktorgehäuse 9, eine Rastierhülse 15 und das Aktorgehäuse 9, eine Sicherungsscheibe 56 zur Sicherung des Magnethalters in axialer Richtung und ein Elektronikgehäuse 7 sein können. In einem ersten Schritt wird dazu ein zweites Bauteil relativ zu einem ersten Bauteil in der beabsichtigten Montagestellung positioniert und in einem zweiten Schritt jeweils ein Haltebereich 95a bis 95d, der integral mit dem ersten oder dem zweiten Bauteil ausgebildet ist, derart plastisch umgeformt, dass das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil dauerhaft fest verbunden wird.

In anderen Worten ausgedrückt, ist somit ein Aktor 1 umgesetzt, bei dem die Kulis- senschiene 21 zusammen mit dem Anschlagblech 57 in erster Linie als Sicherheitseinrichtung dient, um zu verhindern, dass ungewollt zwei direkt benachbarte Schaltschienen gleichzeitig betätigt werden. Dabei spiegelt die Kulisse 21 das H-Schaltbild eines konventionellen Handschaltgetriebes wider, die Neutralgasse 62 ist hierbei die Nut in axialer Richtung der Kulisse 21 und die einzelnen Gänge werden durch die Quernuten in Form der Schaltgassen 22 dargestellt. Die Besonderheit hierbei ist es, dass die Steckverzahnung in Form des Kerbverzahnungsabschnittes 96 zwischen Kulisse 21 und Schaltwelle 20 länger ausgeführt wird als für die eigentliche Funktion notwendig ist und dieses zusätzliche Material so plastisch verformt wird, dass es die Kulisse 21 fixiert. Da die Kulisse 21 am einen Ende auf den Schaltwellenbund 102 ge- presst wird und von der anderen Seite mit dem Material der Verzahnung 96 festgesetzt wird, stellt sich eine Spielfreiheit ein. Um nur die Verzahnungen des Kerbverzah- nungsabschnittes 26 und nicht die Kulisse 21 zu verformen, sollte der Werkstoff der Schaltwelle 20 weicher sein als der Werkstoff der Kulisse 21 . Das dazu verwendete Werkzeug verformt die Verzahnung 96 auf eine gewisse Tiefe, so dass genügend Material plastisch verformt wird, dass die axialen Kräfte aufgenommen werden können. Das erwähnte Anschlagblech 57 wird ebenfalls durch plastische Materialverformung im Aktorgehäuse 9 fixiert. Dabei wird das Anschlagblech 57 auf die Gehäusebohrung gelegt und das überstehende Material punktuell auf das Anschlagblech 57 gedrückt. Durch das plastisch verformte Material wird das Blech 57 axial spielfrei fixiert. Die Verbindung ist so ausgelegt, dass es die auftretenden Kräfte aufnehmen kann. Die axiale Fixierung der Scheibe 56 im Elektronikgehäuse 7 durch die plastische Verformung des überstehenden Materials in Form des Kragenabschnitts 1 12, bildet die axia- le Lagerstelle für den Magnethalter 37. Da der axiale Abstand zwischen dem Magnethalter 37 und der Platine 12 die notwendige Stärke des Magneten / Wegsensormagneten 47 beeinflusst, ist es wichtig die axialen Toleranzen gering zu halten. Durch die hier verwendete Verbindung ist die Scheibe 56 spielfrei mit dem Elektronikgehäuse 7 verbunden, wodurch die Toleranzkette kürzer wird und dadurch die Genauigkeit des Wegsensors in Form der ersten Sensoreinrichtung 1 1 a gewährleistet werden kann. Außerdem sind die Kosten für diese Verbindung sehr gering. Die Rastierhülse 15 verhindert, dass die Massenträgheitseinflüsse ein ungewolltes Schalten verursachen, wenn die Wählbewegung gestoppt bzw. verzögert wird. Sie wird bei der Montage im Aktorgehäuse 9 eingeführt und anschließend axial fixiert. Wie schon bei den vorheri- gen Prozessen, geschieht dies durch plastische Verformung eines der zu paarenden Bauteile. Hier wird der Bund in Form des Haltevorsprungs 1 1 1 im Aktorgehäuse 9 an drei definierten Stellen nach außen gedrückt. Der entstehende Form- und Kraftschluss sorgt dafür, dass die Hülse beim Auslegen des Ganges nicht herausgezogen wird und sie axial spielfrei im Gehäuse 9 sitzt. Bezuqszeichenliste

51 erste Stirnseite

52 zweite Stirnseite

DA Durchmesser des Aufnahmeabschnittes sowie des Lagerabschnittes

D8a maximaler Durchmesser des Mittelabschnittes

D8b mindester Durchmesser / minimaler Durchmesser des Mittelabschnittes

H1 Gesamthöhe des Magnetträgers

H4 Höhe des Aufnahmeabschnittes

H7 Höhe des Lagerabschnittes

H8 Höhe des Mittelabschnittes

1 Aktor / Ein-Motorgetriebeaktor

2 Antriebseinheit

3 Getriebe

4 Übersetzungseinrichtung

5 Motor

6 Elektronik

7 Elektronikgehäuse

8 Aktormechanik

9 Aktorgehäuse

10 statische Dichtung

1 1 Sensoreinrichtung

1 1 a erste Sensoreinrichtung

1 1 b zweite Sensoreinrichtung

12 Platine

13 Spindel / Spindelwelle

14 Rastierung

15 Rastierhülse

16 Zahnstange

17 Spindeltriebeinheit

18 Spindelmutter

19 Zahnstangenbereich Schaltwelle

Kulisse / Kulissenschiene

Schaltgasse

Kurvengetriebe

Wähltopf

Kugel

Hänger

Drehmomentstütze

Absolutwegsensor

Schraube

Steckverbindung

Aussparung / Loch

Stator

Rotor

Festlager

Hohlrad

Zwischenzahnrad

Wählwegsensorträger / Magnethalter Spindellager

Lagerträger

Halsbereich

Formdichtring / Formdichtung O-Ring

Dichtkleber

Kunststoffdeckel

Kunststoffumspritzung

Wählkinematik

Wählwegsensor

Zwischensteckverzahnung

Hilfswelle

Motormagnet

Loslager

Verzahnungsprofil Innenverzahnung

Nut

Einlegescheibe / Sicherungsscheibe Anschlagblech

unterer Hals

hinterer Anschlag

Federelement

Rampe

Neutralgasse

Verzahnungskontur

externer Sensor

Fase

Kulissenfinger

erstes Wirkbauteil

zweites Wirkbauteil

Aufnahmeabschnitt

Außenwandung des Aufnahmeabschnittes Außenwandung des Lagerabschnittes Lagerabschnitt

Mittelabschnitt

Verjüngung

Schlitz

Lamelle

Zahn

Welle

Außenverzahnung

Wellenendstück

Wellenabschnitt

Innenverzahnung

Einführfase

Einführschräge

Einführöffnung

Bauteil / Aufnahmebereich 87 Ringspalt

88 Verdickungsbereich

89 erster Verschiebebereich

90 zweiter Verschiebebereich

91 Wählzahlrad

92 erstes Antriebszahnrad

93 zweites Antriebszahnrad

94 Umformpin

95 Haltebereich

95a erster Haltebereich

95b zweiter Haltebereich

95c dritter Haltebereich

95d vierter Haltebereich

96 Kerbverzahnungsabschnitt

97 Kerbzahn

99 Schaltfinger

100 Richtkerbzahn

101 Richtnut

102 Wellenbund

103 Zusatzverzahnung

104 Schaltbewegung

105 Wählbewegung

106 Ausrichtnase

107 Ausrichtaussparung

108 Umformvorsprung

109 Bodenbereich

1 10 Zapfenbereich

1 1 1 Haltevorsprung

1 12 Kragenabschnitt

1 13 Gegenanschlag

1 14 Ausnehmung

Claims

Patentansprüche

1 . Aktor (1 ) zum Wählen und Schalten wenigstens zweier Gänge eines Getriebes, mit einem Motor (5) und wenigstens einer Übersetzungseinrichtung (4), die eine Bewegung des Motors (5) in eine Schaltbewegung und/oder in eine Wählbewegung einer Schaltwelle (20) umsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei miteinander verbundene Bauteile des Aktors (1 ) mittels eines plastisch umgeformten Haltebereiches (95) aneinander befestigt sind.

2. Aktor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebereich (95) integral mit einem der zumindest zwei Bauteile ausgebildet ist.

3. Aktor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile die Schaltwelle (20) ist und ein zweites Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile eine verdrehfest sowie in axialer Richtung der Schaltwelle (20) fest an der Schaltwelle (29) angeordnete Kulissenschiene (21 ) ist.

4. Aktor (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (20) einen Kerbverzahnungsabschnitt (96) aufweist, auf den die Kulissenschiene (21 ), unter Hineinragen von Zähnen (97) des Kerbverzahnungsabschnittes (96) in Ausnehmungen (1 14) der Kulissenschiene (21 ) aufgeschoben ist.

5. Aktor (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerbverzahnungsabschnitt (96) in seiner axialen Länge derart ausgebildet ist, dass er an zumindest einem axialen, aus der Kulissenschiene (21 ) hinausragenden Endbereich, unter Ausbildung des Haltebereiches (95a), plastisch umgeformt ist.

6. Aktor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile ein Aktorgehäuse (9) ist.

7. Aktor (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile ein mit einer Kulissenschiene (21 ) der Schaltwelle (20) zusammenwirkendes Anschlagblech (57) oder eine mit einer Spindelmutter (18) einer Spindeltriebeinheit (17) zusammenwirkende Rastierhülse (15) ist.

8. Aktor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile ein den Motor (5) aufnehmendes Elektronikgehäuse (7) ist und ein zweites Bauteil der zumindest zwei miteinander verbundenen Bauteile eine, einen Magnethalter (37) in axialer Richtung fixierende Sicherungsscheibe (56) ist.

9. Aktor (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsscheibe (56) an einer Stirnseite des Magnethalters (37) angeordnet und mittels des Haltebereiches (95d) axial fest relativ zum Magnethalter (37) am Elektronikgehäuse (7) angebracht ist.

10. Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile eines Aktors (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem ersten Schritt ein zweites Bauteil relativ zu einem ersten Bauteil in einer beabsichtigten Montagestellung positioniert wird und in einem zweiten Schritt ein Haltebereich (95), der integral mit dem ersten oder dem zweiten Bauteil ausgebildet ist, derart plastisch umgeformt wird, dass das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil fest verbunden wird.