WO2015149801A1 - Betätigungsvorrichtung und getriebe - Google Patents

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WO2015149801A1
WO2015149801A1 PCT/DE2015/200238 DE2015200238W WO2015149801A1 WO 2015149801 A1 WO2015149801 A1 WO 2015149801A1 DE 2015200238 W DE2015200238 W DE 2015200238W WO 2015149801 A1 WO2015149801 A1 WO 2015149801A1
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clutch
actuating
ramp
transmission
rotation
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PCT/DE2015/200238
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Lászlo Mán
Peter Greb
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/16—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
    • F16H63/18—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism the final actuating mechanism comprising cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/688—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with two inputs, e.g. selection of one of two torque-flow paths by clutches
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    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H2063/025—Final output mechanisms for double clutch transmissions

Definitions

  • the invention relates to an actuating device, in particular for actuating a
  • Transmission for selecting a translation stage and for engaging or disengaging the selected gear ratio and / or for actuating a clutch. Also, the invention relates to a transmission with such an actuator.
  • Actuators for transmissions or clutches are well known in the art.
  • WO 97/02963 discloses an actuating device for transmission and clutch in which transmission actuation and clutch actuation is carried out by means of actuators formed separately from one another.
  • WO 02/066870 A1 discloses a transmission actuation in which a translation stage is designed to be automated when another translation stage is engaged.
  • An embodiment of the invention relates to an actuating device for actuating a transmission for selecting a gear ratio and for engaging or disengaging the selected gear ratio and / or for actuating at least one clutch, with at least one rotatable roller element with guideways in which in each case a contact element of a shift fork engages for displacing the shift fork for selecting and inserting a gear ratio of a transmission and with an actuating portion for a clutch actuating means for actuating the at least one clutch, wherein the at least one roller element is designed such that the clutch is also engageable when no gear ratio is engaged.
  • the roller element is designed such that it allows in the shift gate of the transmission with engaged gear ratio, the actuation of the clutch, such as the engagement of the clutch and in addition also in the selector gate, so not engaged gear ratio, the actuation of the clutch.
  • the actuating region has ramp areas, so that the clutch actuating means is locked and rotated in a first rotational direction against the ramp area during rotation of the actuating area and rotated during rotation of the actuating area in a second direction of rotation relative to the ramp area and not rotated.
  • a targeted control of the clutch by selective control of a direction of rotation and a rotational position, a different operation of the clutch can be made.
  • the clutch is actuated and when turning in the other direction, the clutch is not operated.
  • first ramp region which permits engagement of the clutch with an engaged transmission stage and that at least one second ramp region is provided, which allows engagement of the clutch even if the transmission ratio is not engaged.
  • the first ramp region or the first ramp regions is or are associated with the transmission in such a way, that these are actuated in a position of the roller element, which is present in the shift gate of an inserted gear ratio of the transmission.
  • the second ramp region is assigned to the transmission such that they are actuated in a position of the roller element, which is present in the selector gate at a not yet engaged transmission ratio of the transmission.
  • the first ramp areas are arranged with inserted gear ratio such that it corresponds to the insertion positions of the respective guideway for the insertion of the transmission ratio.
  • the second ramp region is arranged in relation to the first ramp regions such that it corresponds to the position occupied by the roll element when the transmission ratio has not yet been selected and when the transmission ratio has not yet been engaged. This position corresponds to the position of the guideways on the outer circumference of the roller element before branching takes place in the area of a switch.
  • first ramp areas which permit the engagement of the clutch with an engaged gear ratio and that at least one second ramp area is provided, which allows engagement of the clutch even when the gear ratio is not engaged.
  • the two first ramp areas are used to actuate the clutch at different engaged gear ratios, which lie in the lane or roller element formed as a shift drum in different lanes or guideways or are assigned.
  • the at least one first ramp region and the second ramp region are arranged adjacent to one another.
  • the clutch can be selectively actuated.
  • the at least one roller element it is also expedient for the at least one roller element to be rotatable in a first direction of rotation and in a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation.
  • the transmission can be transferred to one or the other operating situation, such as, for example, selecting a gear ratio, or engaging or disengaging or actuating a clutch.
  • the at least one roller element it is particularly advantageous if the at least one roller element the
  • the at least one roller element is hollow and has the actuating area with the ramp areas arranged on its inner circumference.
  • the clutch can be operated favorably, without causing a collision with the transmission actuation.
  • the at least one roller element has an annular recess and the clutch actuating element is of annular design and engages in the recess, the clutch actuating element having the actuating region with the ramp regions arranged on its inner circumference.
  • the guideways have branches, wherein the driving through of the branches takes place depending on the direction of rotation, wherein when passing through a branch in a first direction of rotation, a change from one guideway to another guideway, and wherein when passing through a branch in a second direction of rotation no Change from one guideway to another guideway takes place.
  • An embodiment of the invention relates to a transmission with a plurality of transmission stages and with at least one clutch, characterized by at least one actuator according to the invention.
  • the transmission is a dual-clutch transmission, wherein two actuators are provided for selecting a gear ratio and for engaging or disengaging the selected gear ratio and / or for actuating two clutches.
  • Figure 1 is a schematic view of an actuator according to the prior
  • FIG. 2 shows a schematic view of an embodiment of an actuating device according to the invention
  • FIG. 3 shows a side view of a roller element of an actuating device according to FIG.
  • Figure 4 is a side view of a roller element of an actuating device according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an actuating device 1 according to the prior art.
  • the actuating device 1 is used to actuate a transmission of a motor vehicle for selecting and inserting or disengaging a transmission stage and / or for actuating a clutch of the transmission.
  • the actuating device 1 comprises a rotatable roller element 2, which is shown schematically in FIG. 1 as a rectangular surface.
  • the rectangular surface of the roller element 2 represents the unwound surface of the roller element 2 schematically.
  • the rotatable roller element 2 has on its surface guide tracks 3, 4, which extend in the circumferential direction of the roller element 2 and have branches 5.
  • the guideways 3, 4 branches 5 which convert the guideways 3, 4 in guideways 6, 7, 8, 9.
  • the guideways 6, 7 are arranged parallel to the guide track 3 but axially offset and the guideways 8, 9 are arranged parallel to the guideway 4 but axially offset therefrom, wherein the extension of the guideways 6, 7, 8, 9 in the circumferential direction only a portion of the Extension of the guideways 3, 4 occupy.
  • the actuation of the contact elements 10, 1 1 and thus the shift forks 12, 13 takes place by rotation of the roller element 2 and displacement of the engagement of the contact element 10, 1 1 of the guideways 3, 4 to 6, 7 and 8, 9, by axial Displacement of the contact elements 10, 1 1 and thus the shift forks 12, 13.
  • the actuation takes place by displacement of the contact elements 10, 1 1 of the guideways 3, 4 towards the guideways 6, 7 or 8, 9 by means of the passage of the contact elements 10th , 1 1 through the branches 5 to the guideways 6, 7, 8, 9.
  • the transitions between the guideways 3, 4 and 6, 7, 8, 9 are formed depending on the direction of rotation.
  • the rotatable roller element 2 is rotatable in a first direction of rotation and in a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation.
  • a transition of the switching element 1 1 of the guideway 4 in the guideway 8 can be done by turning in a rotational direction, wherein the transition from the guideway to the guideway 4 then takes place in the other direction of rotation.
  • the transition from the guideway 4 into the guideway 9 takes place in such a way that the contact element 11 takes place only by turning the roller element 2 to the left into the guideway 14 and then a rotation takes place in the guideway 9 in the opposite direction.
  • the rotation to the left or right means in the schematic representation of Fig. 1, that the roller element is moved as a rectangular area to the right or to the left.
  • the branches 5 are shown with a broken line as permeable, shown in solid line and broken line as one-sided permeable, wherein the arrow represents the passage direction from the permeable side to the impermeable side and the solid line alone represents a non-permeable transition. Accordingly, a transition from one guideway into another guideway or into sections of a guideway can take place, wherein the transition in the region of a permeable Branching can be done in both directions and a transition in a one-sided permeable branch can be done only in one direction. A passage in a one-sided permeable branching against the passage direction is not possible.
  • a displaceable in the axial direction punch 18 is provided, which is displaceable relative to a force accumulator 19, which is supported on an inclined ramp surface of the ramp portion 15 in the axial direction.
  • support may also be provided in the radial direction or in the circumferential direction.
  • the punch 18 By turning the roller element 2, the punch 18 can be supported on a flank 20 of the ramp region 15, so that upon further rotation, the flank 20 rotates the punch 18 in the circumferential direction and thus displaces the clutch actuating means 16.
  • the clutch actuating means 16 is designed as a piston rod of a master cylinder piston, so that a hydraulic actuation of the clutch 17 takes place by displacing the clutch actuating means 16.
  • the ramp areas 15 of Figure 1 are used to actuate the clutch, wherein these are arranged on the circumference of the roller element 2, that with them an actuation of the clutch takes place after an actuation or insertion of a gear ratio of the transmission.
  • roller element 2 If the roller element 2 is actuated from left to right, a selection process takes place in which a contact element 10 or 11 is moved from the guide track 3 or 4 into one of the guide tracks 6, 7, 8, 9. In a reverse rotation, a shift or a clutch actuation can take place.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an actuating device 1 according to the invention, in which ramp areas 100 are provided in addition to the ramp areas 15. These ramp portions 100 with their flanks 101 are used to actuate the clutch in a gear position in which no gear ratio is engaged, so the transmission is in the neutral position. It can be seen in FIG. 2 that two groups of ramp areas 15 are provided, to each of which a ramp area 100 is associated. The ramp areas 15 and 100 are arranged next to one another in the circumferential direction of the roller element 2.
  • the actuating device 1 is formed substantially identical to the actuating device 1 according to FIG. The relevant description is also applicable to the actuator of Figure 2.
  • Figures 3 and 4 show the roller element 2, as it is designed as a hollow element, wherein the ramp portions 15 are formed on a radially inner surface.
  • the ramp areas 15 have a ramp surface 31 and an edge 20, wherein the clutch actuating means has a loading area 32, which is likewise designed in the shape of a ridge.
  • a ramp region 100 with flanks 101, 102 is provided corresponding to FIG. 2.
  • the ramp surface or flank 101 corresponds with the flank 20 at the ramp region 15 and the flank 102 with the flank 31.
  • the axis has the loading area 32 as a driver, wherein the roller element 2 arranged around the axis has the recesses as respective ramp areas 15, 100 into which the driver can engage.
  • axle can have the recesses as respective ramp areas and the roller element arranged about the axis can have the loading area as a driver, wherein the driver can then engage in the radially inwardly oriented recesses.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (1) zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zumindest einer Kupplung (17), mit zumindest einem drehbaren Walzenelement (2) mit Führungsbahnen (3, 4, 6-9, 14) in welche jeweils ein Kontaktelement (10, 11) einer Schaltgabel (12, 13) eingreift zum Verlagern der Schaltgabel zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe des Getriebes und mit einem Betätigungsbereich für ein Kupplungsbetätigungsmittel (16) zum Betätigen der zumindest einen Kupplung, wobei das zumindest eine Walzenelement derart ausgebildet ist, dass die Kupplung auch einrückbar ist, wenn keine Übersetzungsstufe eingelegt ist.

Description

Betätigungsvorrichtung und Getriebe
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung insbesondere zum Betätigen eines
Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen einer Kupplung. Auch betrifft die Erfindung ein Getriebe mit einer solchen Betätigungsvorrichtung.
Betätigungsvorrichtungen für Getriebe oder Kupplungen sind im Stand der Technik vielfältig bekannt.
Die DE 196 55 083 B4 offenbart eine Betätigungsvorrichtung eines Getriebes mit einer in das Getriebegehäuse integrierten Schaltwalze. Der Kupplungsbetätigungsaktuator ist davon separat ausgebildet.
Die WO 97/02963 offenbart eine Betätigungsvorrichtung für Getriebe und Kupplung, bei welcher Getriebebetätigung und Kupplungsbetätigung mittels getrennt voneinander ausgebildeter Aktuatoren vorgenommen wird.
Die WO 02/066870 A1 offenbart eine Getriebebetätigung, bei welcher eine Übersetzungsstufe automatisiert ausgelegt wird, wenn eine andere Übersetzungsstufe eingelegt wird.
Durch die ältere Patentanmeldung der Anmelderin ist eine Betätigungsvorrichtung bekannt geworden, mittels welcher mit zwei Schaltwalzen als Walzenelemente sowohl die Übersetzungsstufe des Getriebes als auch die Betätigung der Kupplung durchgeführt werden kann. Dabei ist ein Schließen der Kupplung nur bei eingelegter Übersetzungsstufe in dem entsprechenden Getriebestrang möglich. Dies kann den Nachteil aufzeigen, dass unerwünschte Geräusche auftreten können und/oder ein Verdrehen der Getriebewelle durch ein Schließen der Kupplung beispielsweise in einer Betriebssituation, in welcher beim Synchronisieren Zahn auf Zahn liegen, ist so nicht möglich.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung zu schaffen, welche einfach und kostengünstig ausgebildet ist und eine individuellere Kupplungsbetätigung erlaubt. Auch ist es die Aufgabe ein diesbezügliches Getriebe zu schaffen. Die Aufgabe der Erfindung zu der Betätigungsvorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zumindest einer Kupplung, mit zumindest einem drehbaren Walzenelement mit Führungsbahnen in welche jeweils ein Kontaktelement einer Schaltgabel eingreift zum Verlagern der Schaltgabel zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe eines Getriebes und mit einem Betätigungsbereich für ein Kupplungsbetätigungsmittel zum Betätigen der zumindest einen Kupplung, wobei das zumindest eine Walzenelement derart ausgebildet ist, dass die Kupplung auch einrückbar ist, wenn keine Übersetzungsstufe eingelegt ist. Dadurch kann ein verbesserter Betrieb vorgenommen werden, insbesondere in Betriebssituationen, in welchen ein zumindest geringfügiges Verdrehen von Getriebeelementen vorteilhaft ist. Dabei ist das Walzenelement derart ausgebildet, dass es in der Schaltgasse des Getriebes bei eingelegter Übersetzungsstufe das Betätigen der Kupplung, wie das Einrücken der Kupplung erlaubt und zusätzlich auch in der Wählgasse, also bei nicht eingelegtem Übersetzungsverhältnis das Betätigen der Kupplung erlaubt.
Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der Betätigungsbereich Rampenbereiche aufweist, so dass das Kupplungsbetätigungsmittel bei einer Drehung des Betätigungsbereichs in einer ersten Drehrichtung gegen den Rampenbereich verblockt und mitgedreht wird und bei einer Drehung des Betätigungsbereichs in einer zweiten Drehrichtung relativ zum Rampenbereich verdreht und nicht mitgedreht wird. So kann eine gezielte Ansteuerung der Kupplung durch gezielte Ansteuerung einer Drehrichtung und einer Drehposition eine unterschiedliche Betätigung der Kupplung vorgenommen werden. Beim Drehen in der ersten Drehrichtung wird die Kupplung betätigt und beim Drehen in der anderen Drehrichtung wird die Kupplung nicht betätigt.
Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein erster Rampenbereich vorgesehen ist, welcher bei einer eingelegten Übersetzungsstufe das Einrücken der Kupplung erlaubt und dass zumindest ein zweiter Rampenbereich vorgesehen ist, welcher auch bei nicht eingelegtem Übersetzungsverhältnis das Einrücken der Kupplung erlaubt. Dadurch kann das Betätigen der Kupplung in verschiedenen Betriebszuständen durchgeführt werden. Der erste Rampenbereich oder die ersten Rampenbereiche ist bzw. sind dabei dem Getriebe derart zugeordnet, dass diese in einer Stellung des Walzenelements betätigt werden, welche in der Schaltgasse eines eingelegten Übersetzungsverhältnisses des Getriebes vorliegt. Der zweite Rampenbereich ist dabei dem Getriebe derart zugeordnet, dass diese in einer Stellung des Walzenelements betätigt werden, welche in der Wählgasse bei einem noch nicht eingelegten Übersetzungsverhältnis des Getriebes vorliegt. Dabei sind die ersten Rampenbereiche bei eingelegtem Übersetzungsverhältnis derart angeordnet, dass sie den Einlegepositionen der jeweiligen Führungsbahn für das Einlegen des Übersetzungsverhältnisses entspricht. Der zweite Rampenbereich ist dabei im Verhältnis zu den ersten Rampenbereichen derart angeordnet, dass er der Position entspricht, welche das Walzenelement einnimmt, bei noch nicht ausgewähltem Übersetzungsverhältnis und bei noch nicht eingelegtem Übersetzungsverhältnis. Diese Position entspricht der Position der Führungsbahnen auf dem Außenumfang des Walzenelements, bevor eine Verzweigung im Bereich einer Weiche stattfindet.
Auch ist es zweckmäßig, wenn zwei erste Rampenbereiche vorgesehen sind, welche bei einer eingelegten Übersetzungsstufe das Einrücken der Kupplung erlauben und dass zumindest ein zweiter Rampenbereich vorgesehen ist, welcher auch bei nicht eingelegtem Übersetzungsverhältnis das Einrücken der Kupplung erlaubt. Die beiden ersten Rampenbereiche dienen dem Betätigen der Kupplung bei unterschiedlichen eingelegten Übersetzungsstufen, die bei dem als Schaltwalze ausgebildeten Walzenelement in unterschiedlichen Gassen oder Führungsbahnen liegen bzw. zugeordnet sind.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der zumindest eine erste Rampenbereich und der zweiter Rampenbereich, in Umfangsrichtung des Walzenelements betrachtet, benachbart zueinander angeordnet sind. So kann je nach Drehstellung des Walzenelements die Kupplung gezielt betätigt werden.
Erfindungsgemäß ist es auch zweckmäßig, wenn das zumindest eine Walzenelement in eine erste Drehrichtung und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, verdrehbar ist. So kann je nach Betätigungsstellung das Getriebe in die eine oder in die andere Betriebssituation überführt werden, wie beispielsweise eine Übersetzungsstufe ausgewählt werden oder eingelegt oder ausgelegt werden bzw. eine Kupplung betätigt werden. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn das zumindest eine Walzenelement die
Führungsbahnen an seinem Außenumfang angeordnet aufweist. So kann das entsprechende Kontaktelement günstig angeordnet werden, um in die jeweilige Führungsbahn einzugreifen.
Auch ist es besonders zweckmäßig, wenn das zumindest eine Walzenelement hohl ausgebildet ist und den Betätigungsbereich mit den Rampenbereichen an seinem Innenumfang angeordnet aufweist. So kann die Kupplung günstig betätigt werden, ohne dass es zur Kollision mit der Getriebebetätigung kommt.
Alternativ ist es zweckmäßig, wenn das zumindest eine Walzenelement eine ringförmige Aussparung aufweist und das Kupplungsbetätigungselement ringförmig ausgebildet ist und in die Aussparung eingreift, wobei das Kupplungsbetätigungselement den Betätigungsbereich mit den Rampenbereichen an seinem Innenumfang angeordnet aufweist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die Führungsbahnen Verzweigungen aufweisen, wobei das Durchfahren der Verzweigungen drehrichtungsabhängig erfolgt, wobei beim Durchfahren einer Verzweigung in einer ersten Drehrichtung ein Wechsel von einer Führungsbahn zu einer anderen Führungsbahn erfolgt, und wobei beim Durchfahren einer Verzweigung in einer zweiten Drehrichtung kein Wechsel von einer Führungsbahn zu einer anderen Führungsbahn erfolgt.
Die Aufgabe der Erfindung zu dem Getriebe wird mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Vielzahl von Übersetzungsstufen und mit zumindest einer Kupplung, gekennzeichnet durch zumindest eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist, wobei zwei Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sind zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zweier Kupplungen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert: Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Betätigungsvorrichtung nach dem Stand der
Technik,
Figur 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung,
Figur 3 eine Seitenansicht eines Walzenelements einer Betätigungsvorrichtung gemäß
Figur 1 , und
Figur 4 eine Seitenansicht eines Walzenelements einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung.
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Betätigungsvorrichtung 1 nach dem Stand der Technik.
Die Betätigungsvorrichtung 1 dient der Betätigung eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen einer Kupplung des Getriebes. Die Betätigungsvorrichtung 1 umfasst ein drehbares Walzenelement 2, das in der Figur 1 schematisch als rechteckige Fläche dargestellt ist. Die rechteckige Fläche des Walzenelements 2 stellt die abgewickelte Oberfläche des Walzenelements 2 schematisch dar. Das drehbare Walzenelement 2 weist an seiner Oberfläche Führungsbahnen 3, 4 auf, welche sich in Umfangsrichtung des Walzenelements 2 erstrecken und Verzweigungen 5 aufweisen. So weisen die Führungsbahnen 3, 4 Verzweigungen 5 auf, welche die Führungsbahnen 3, 4 in Führungsbahnen 6, 7, 8, 9 überführen. Die Führungsbahnen 6, 7 sind parallel zur Führungsbahn 3 aber axial versetzt angeordnet und die Führungsbahnen 8, 9 sind parallel zur Führungsbahn 4 aber axial zu dieser versetzt angeordnet, wobei die Ausdehnung der Führungsbahnen 6, 7, 8, 9 in Umfangsrichtung nur einen Teilbereich der Erstreckung der Führungsbahnen 3, 4 einnehmen.
In die Führungsbahnen 3, 4 greifen Kontaktelemente 10, 1 1 von Schaltgabeln 12, 13 des Getriebes ein, um eine Übersetzungsstufe des Getriebes auszuwählen und ein- oder auszulegen, indem die Schaltgabeln 12, 13 in axialer Richtung des Walzenelements 2 betrachtet ver- lagert werden. Dadurch können die Übersetzungsstufen A, B, C, D ausgehend von der Neutralstellung N ausgewählt und eingelegt werden.
Die Betätigung der Kontaktelemente 10, 1 1 und damit der Schaltgabeln 12, 13 erfolgt durch Verdrehung des Walzenelements 2 und Verlagerung des Eingriffs des Kontaktelements 10, 1 1 von den Führungsbahnen 3, 4 zu den 6, 7 bzw. 8, 9, durch axiale Verlagerung der Kontaktelemente 10, 1 1 und damit der Schaltgabeln 12, 13. Dabei erfolgt die Betätigung durch Verlagerung der Kontaktelemente 10, 1 1 von den Führungsbahnen 3, 4 hin zu den Führungsbahnen 6, 7 oder 8, 9 mittels des Durchfahrens der Kontaktelemente 10, 1 1 durch die Verzweigungen 5 hin zur den Führungsbahnen 6, 7, 8, 9. Dabei sind die Übergänge zwischen den Führungsbahnen 3, 4 und 6, 7, 8, 9 drehrichtungsabhängig ausgebildet. Das drehbare Walzenelement 2 ist in einer ersten Drehrichtung und in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, verdrehbar.
Ein Übergang des Schaltelements 1 1 von der Führungsbahn 4 in die Führungsbahn 8 kann durch Verdrehen in einer Drehrichtung erfolgen, wobei der Übergang von der Führungsbahn in die Führungsbahn 4 dann in der anderen Drehrichtung erfolgt. Der Übergang von der Führungsbahn 4 in die Führungsbahn 9 erfolgt derart, dass das Kontaktelement 1 1 erst durch Verdrehen des Walzenelements 2 nach links in die Führungsbahn 14 erfolgt und anschließend ein Verdrehen in entgegengesetzte Richtung in die Führungsbahn 9 erfolgt.
Die Verdrehung nach links bzw. rechts bedeutet in der schematischen Darstellung der Fig. 1 , dass das Walzenelement als rechteckige Fläche nach rechts verschoben wird bzw. nach links. Der Übergang von der Führungsbahn 4, dem rechten Teil, in den Bereich 14 durch die einseitig durchlässige Übergangsfläche erfolgt durch Verschieben des drehbaren Walzenelements 2 nach rechts und anschließend, wenn das Kontaktelement 1 1 im Bereich der Führungsbahn 14 angelangt ist, durch Verschieben des Walzenelements 2 nach links. Gleiches erfolgt beim Übergang des Kontaktelements 10 aus der Führungsbahn 3 in die Führungsbahn 6 bzw. 7.
Dabei sind die Verzweigungen 5 mit unterbrochener Linie als durchlässig dargestellt, mit durchgezogener Linie und unterbrochener Linie als einseitig durchlässig dargestellt, wobei der Pfeil die Durchlassrichtung von der durchlässigen Seite zur undurchlässigen Seite darstellt und die durchgezogene Linie alleine einen nicht durchlässigen Übergang darstellt. Entsprechend kann ein Übergang von einer Führungsbahn in eine andere Führungsbahn bzw. in Abschnitte von einer Führungsbahn erfolgen, wobei der Übergang im Bereich einer durchlässi- gen Verzweigung bei beiden Drehrichtungen erfolgen kann und ein Übergang bei einer einseitig durchlässigen Verzweigung nur bei einer Drehrichtung erfolgen kann. Ein Durchtritt bei einer einseitig durchlässigen Verzweigung entgegen der Durchlassrichtung ist nicht möglich.
Weiterhin weist das drehbare Walzenelement 2 Rampenbereiche 15 auf, welche als Betätigungsbereiche für die Kupplungsbetätigungsmittel 16 zur Betätigung einer Kupplung 17 dienen. Dabei ist ein in axialer Richtung verlagerbarer Stempel 18 vorgesehen, welcher gegenüber einem Kraftspeicher 19 verlagerbar ist, welcher sich an einer schrägen Rampenfläche des Rampenbereichs 15 in axialer Richtung abstützt. Alternativ zur axialen Abstützung kann bei anderweitiger Ausgestaltung auch eine Abstützung in radialer Richtung oder in Umfangs- richtung erfolgen.
Durch Verdrehen des Walzenelements 2 kann der Stempel 18 sich an einer Flanke 20 des Rampenbereichs 15 abstützen, so dass bei weiterer Verdrehung die Flanke 20 den Stempel 18 in Umfangsrichtung verdreht und damit das Kupplungsbetätigungsmittel 16 verlagert. Das Kupplungsbetätigungsmittel 16 ist als Kolbenstange eines Geberzylinderkolbens ausgebildet, so dass eine hydraulische Betätigung der Kupplung 17 durch Verlagerung des Kupplungsbe- tätigungsmittels 16 erfolgt.
Die Rampenbereiche 15 der Figur 1 dienen der Betätigung der Kupplung, wobei diese derart am Umfang des Walzenelements 2 angeordnet sind, dass mit ihnen eine Betätigung der Kupplung nach einer Betätigung bzw. einem Einlegen einer Übersetzungsstufe des Getriebes erfolgt.
Wird das Walzenelement 2 von links nach rechts betätigt, so erfolgt ein Wählvorgang, indem ein Kontaktelement 10 oder 1 1 von der Führungsbahn 3 oder 4 in eine der Führungsbahnen 6, 7, 8, 9 verfahren wird. Bei einer Verdrehung in umgekehrte Richtung kann ein Schalten oder eine Kupplungsbetätigung erfolgen.
In Figur 1 sind rechts und links des rechteckigen Bereichs, welcher das Walzenelement 2 schematisch darstellt, Führungsbahnen mit unterbrochenen Linien dargestellt, was eine Weiterführung der Bahnen in Drehrichtung bedeutet, um das Verständnis der Funktionsweise des Walzenelements zu erleichtern. Die Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 1 , bei welcher neben den Rampenbereichen 15 Rampenbereiche 100 vorgesehen sind. Diese Rampenbereiche 100 mit ihren Flanken 101 dienen der Betätigung der Kupplung in einer Getriebestellung, in welcher keine Übersetzungsstufe eingelegt ist, also das Getriebe in der Neutralstellung ist. Dabei ist in Figur 2 zu erkennen, dass zwei Gruppen von Rampenbereichen 15 vorgesehen sind, welchen benachbart jeweils ein Rampenbereich 100 zugeordnet ist. Die Rampenbereiche 15 und 100 sind in Umfangsrichtung des Walzenelements 2 nebeneinander angeordnet. Darüber hinaus ist die Betätigungsvorrichtung 1 im Wesentlichen identisch mit der Betätigungsvorrichtung 1 nach Figur 1 ausgebildet. Die diesbezügliche Beschreibung ist auch auf die Betätigungsvorrichtung nach Figur 2 anzuwenden.
Dabei wird die Funktionalität derart beschrieben, dass im Falle, dass das Walzenelement in Wählrichtung verdreht wird und die Drehrichtung danach umgekehrt wird, kurz bevor eine Schaltweiche zur Verzweigung der Führungsbahnen erreicht wird, so wird kein Übersetzungsverhältnis eingelegt und der Freilauf greift in der hinzu gekommenen Rastierungsposition. Wird das Walzenelement weiter in Schalt-/Kuppelrichtung betätigt, so wird die Kupplung eingerückt. Dabei ist der Betätigungswinkel des Walzenelements für die Kupplung begrenzt, weil der Drehwinkel auf einen verbleibenden Drehwinkel der Schaltwalze begrenzt ist, bevor die nächste Schaltweiche erreicht wird.
Um die geforderten Drehmomente für die Neutralstellung zu erreichen, ist dabei auch eine reduzierte Zustellung oder ein nur teilweises Einkuppeln der Kupplung ausreichend, so dass die Dimensionen und die Anordnung der Führungsbahnen und Weichen auf dem Walzenelement nicht weiter angepasst werden müssten. Auch kann die Tiefe der Aussparung für die Kupplungsbetätigung ohne eingelegtes Übersetzungsverhältnis geringer gewählt werden, da die Kupplungsbetätigung dabei ohne Drehmomentübertragung erfolgt. Bei einer anderweitigen Betätigung der Kupplung werden höhere Drehmomente übertragen, weshalb eine größere Tiefe der Aussparungen der Rampenbereiche vorteilhaft ist.
Die Figuren 3 und 4 zeigen das Walzenelement 2, wie es als Hohlelement ausgebildet ist, wobei die Rampenbereiche 15 an einer radial innen angeordneten Fläche ausgebildet sind. Dazu weisen die Rampenbereiche 15 eine Rampenfläche 31 und eine Flanke 20 auf, wobei das Kupplungsbetätigungsmittel einen Beaufschlagungsbereich 32 aufweist, der ebenso ram- penförmig ausgebildet ist. Dadurch kann eine Verdrehung des Kupplungsbetätigungsmittels gegenüber dem Walzenelement im Gegenuhrzeigersinn erfolgen, da dann der Beaufschlagungsbereich 32 entlang der Rampenfläche 31 verdreht werden kann, wobei bei einer Verdrehung im Uhrzeigersinn der Beaufschlagungsbereich 32 an einer Flanke 20 anschlägt und eine weitere Verdrehung zwischen dem Kupplungsbetätigungsmittel und dem Walzenelement relativ zueinander geblockt wird. In diesem Betriebsfalle kann die Verdrehung des Kupplungsbetätigungsmittels nur mit dem Walzenelement gemeinsam erfolgen. In der Figur 4 ist entsprechend zur Figur 2 jeweils noch ein Rampenbereich 100 mit den Flanken 101 , 102 vorgesehen. Dabei korrespondiert die Rampenfläche bzw. Flanke 101 mit der Flanke 20 bei dem Rampenbereich 15 und die Flanke 102 mit der Flanke 31 .
In den Figuren der Ausführungsbeispiele ist es derart dargestellt, dass die Achse den Beaufschlagungsbereich 32 als Mitnehmer aufweist, wobei das um die Achse angeordnete Walzenelement 2 die Aussparungen als jeweilige Rampenbereiche 15, 100 aufweist, in welche der Mitnehmer eingreifen kann.
Erfindungsgemäß kann dieses Prinzip aber auch umgekehrt werden, so dass die Achse die Aussparungen als jeweilige Rampenbereiche aufweisen kann und das um die Achse angeordnete Walzenelement den Beaufschlagungsbereich als Mitnehmer aufweisen kann, wobei der Mitnehmer dann in die nach radial innen ausgerichteten Aussparungen eingreifen kann.
Bezuqszeichenliste
Betätigungsvorrichtung
Walzenelement
Führungsbahn
,4' Führungsbahn
Verzweigung
Führungsbahn
Führungsbahn
Führungsbahn
Führungsbahn
0 Kontaktelement
1 Kontaktelement
2 Schaltgabel
3 Schaltgabel
4 Führungsbahn
5 Rampenbereich
6 Kupplungsbetätigungsmittel
7 Kupplung
8 Stempel
9 Kraftspeicher
0 Flanke
1 Pfeil
2 Schaltpunkte
3 Verzweigungsbereich
4 Zahnrad
5 Antriebsstufe
6 Stift
7 Feder
8 Rampe
9 Pfeil
0 Rampe
1 Rampenfläche
2 Beaufschlagungsbereich
00 Rampenbereich
01 Flanke
02 Flanke

Claims

Patentansprüche
1 . Betätigungsvorrichtung (1 ) zum Betätigen eines Getriebes zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zumindest einer Kupplung, mit zumindest einem drehbaren Walzenelement (2) mit Führungsbahnen (3,4,6,7,8,9,14) in welche jeweils ein Kontaktelement (10,1 1 ) einer Schaltgabel (12,13) eingreift zum Verlagern der Schaltgabel (12,13) zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe eines Getriebes und mit einem Betätigungsbereich für ein Kupplungsbetätigungsmittel (16) zum Betätigen der zumindest einen Kupplung (17), wobei das zumindest eine Walzenelement (2) derart ausgebildet ist, dass die Kupplung auch einrückbar ist, wenn keine Übersetzungsstufe eingelegt ist.
2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsbereich Rampenbereiche (15,100) aufweist, so dass das Kupplungsbetätigungsmittel (16) bei einer Drehung des Betätigungsbereichs in einer ersten Drehrichtung gegen den Rampenbereich (15,100) verblockt und mitgedreht wird und bei einer Drehung des Betätigungsbereichs in einer zweiten Drehrichtung relativ zum Rampenbereich (15,100) verdreht und nicht mitgedreht wird.
3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Rampenbereich (15) vorgesehen ist, welcher bei einer eingelegten Übersetzungsstufe das Einrücken der Kupplung erlaubt und dass zumindest ein zweiter Rampenbereich (100) vorgesehen ist, welcher auch bei nicht eingelegtem Übersetzungsverhältnis das Einrücken der Kupplung erlaubt.
4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei erste Rampenbereiche (15) vorgesehen sind, welche bei einer eingelegten Übersetzungsstufe das Einrücken der Kupplung erlauben und dass zumindest ein zweiter Rampenbereich (100) vorgesehen ist, welcher auch bei nicht eingelegtem Übersetzungsverhältnis das Einrücken der Kupplung erlaubt.
5. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Rampenbereich (15) und der zweiter Rampenbereich (100), in Umfangsrichtung des Walzenelements (2) betrachtet, benachbart zueinander angeordnet sind.
6. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Walzenelement (2) in eine erste Drehrichtung und in eine zweite Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, verdrehbar ist.
7. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Walzenelement (2) die Führungsbahnen (3,4,6,7,8,9) an seinem Außenumfang angeordnet aufweist.
8. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Walzenelement (2) hohl ausgebildet ist und den Betätigungsbereich mit den Rampenbereichen (15,100) an seinem Innenumfang angeordnet aufweist.
9. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Walzenelement (2) eine ringförmige Aussparung aufweist und das Kupplungsbetätigungselement ringförmig ausgebildet ist und in die Aussparung eingreift, wobei das Kupplungsbetätigungselement den Betätigungsbereich mit den Rampenbereichen (15,100) an seinem Innenumfang angeordnet aufweist.
10. Betätigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahnen (3,4,6,7,8,9) Verzweigungen (5) aufweisen, wobei das Durchfahren der Verzweigungen (5) drehrichtungsabhängig erfolgt, wobei beim Durchfahren einer Verzweigung (5) in einer ersten Drehrichtung ein Wechsel von einer Führungsbahn zu einer anderen Führungsbahn erfolgt, und wobei beim Durchfahren einer Verzweigung (5) in einer zweiten Drehrichtung kein Wechsel von einer Führungsbahn zu einer anderen Führungsbahn erfolgt.
1 1 . Getriebe mit einer Vielzahl von Übersetzungsstufen und mit zumindest einer Kupplung, gekennzeichnet durch zumindest eine Betätigungsvorrichtung (1 ) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10.
12. Getriebe nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist, wobei zwei Betätigungsvorrichtungen (1 ) vorgesehen sind zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen zweier Kupplungen.
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