WO2018202233A1 - Vorrichtung und verfahren zur automatisierten betätigung - Google Patents

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WO2018202233A1
WO2018202233A1 PCT/DE2018/100302 DE2018100302W WO2018202233A1 WO 2018202233 A1 WO2018202233 A1 WO 2018202233A1 DE 2018100302 W DE2018100302 W DE 2018100302W WO 2018202233 A1 WO2018202233 A1 WO 2018202233A1
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WO
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actuating element
actuator
lubricated
shaft
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PCT/DE2018/100302
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English (en)
French (fr)
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Sebastian Schwarz
Matthias Ehrlich
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2063/3076—Selector shaft assembly, e.g. supporting, assembly or manufacturing of selector or shift shafts; Special details thereof

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for automated actuation, in particular a switchable between several gears transmission, with a reciprocable elongated actuator, and at least one with a lubricating medium to be lubricated point.
  • the invention further relates to a system with a lubricating medium sump and with such a device.
  • Lubricating medium to be lubricated point simplify.
  • the object is in a device for automated operation, in particular a switchable between multiple gears transmission, with a back and forth movable elongate actuator and at least with a lubricant to be lubricated point, achieved in that the elongated actuator comprises a lubricating medium channel, the a lubricant reservoir connects with the area to be lubricated and / or to be tempered.
  • the elongate actuating element in addition to its actual actuating function, supplies the lubricant to be lubricated and / or to be tempered with lubricant and / or tempering medium. This improves the function of the device and increases its life.
  • a preferred embodiment of the device is characterized in that the elongate actuating element for the representation of the lubricating medium channel is hollow inside.
  • the execution of the elongated actuating element as a hollow shaft manufacturing technology is relatively easy to implement.
  • the elongate actuating element is advantageous for the representation of the lubricating medium channel open at both ends. This allows in a simple manner an inlet at one end and an outlet of lubricating medium and / or tempering at the other end of the elongate actuating element.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that a free end of the elongate actuating element is mounted in a blind hole, which contains the lubricant reservoir and represents a closed displacement, which is bounded by the free end of the elongate actuating element.
  • a free end of the elongated actuating element an outstanding for example from an actuator end of an actuator shaft is called.
  • actuating elements such as shift fingers, are provided at the free end of the elongated actuating element, with which, in cooperation with further elements, in particular transmission elements, an actuation process, such as a
  • Shifting a previously selected gear in the transmission can be performed.
  • the arrangement of the free end of the elongate actuating element in the blind hole can be achieved in a simple manner, a pumping action of the elongate actuating element, when the elongated actuating element is moved in an actuating operation, for example in a selection operation, in particular in the transmission, in the axial direction.
  • a gap seal can be used for sealing between the free end of the elongated actuating element and the blind hole.
  • a seal may be mounted on the end face at the free end of the elongate actuating element.
  • a further preferred embodiment of the device is characterized in that the blind hole for receiving the lubricating medium has a larger volume than the lubricant medium channel.
  • the elongate actuating element is combined with a line adapter which extends the lubricant medium channel of the elongated actuating element to the point to be lubricated.
  • the line adapter comprises, for example, an angled pipe extension at the end remote from the lubricating medium reservoir end of the elongate actuating element.
  • Lubricating medium can be directed from the elongated actuating element to the point to be lubricated via the angled tubular extension.
  • the elongate actuating element is an actuator shaft of a mechanical switching actuator of a switchable between several gears transmission.
  • the mechanical switching actuator is shortened referred to as an actuator.
  • the actuator comprises at least one electric motor, with which an actuator movement can be generated, which causes a rotation and / or an axial movement of the actuator shaft.
  • the actuator may also include two electric motors.
  • an axial movement of the actuator shaft can be effected, for example, to perform a selector movement with an actuating element, such as a shift finger, at one end of the actuator shaft.
  • an actuating element such as a shift finger
  • a rotation of the switching shaft or actuator shaft can be effected, for example, to perform a switching operation with the actuating element, such as the shift finger.
  • the mechanical switching actuator comprises, for example, a spindle drive for converting a rotational movement of an electric motor shaft into an axial movement of the actuator shaft.
  • Axial means in the direction or parallel to a longitudinal axis and / or axis of rotation of the actuator shaft.
  • the lubricating medium and / or temperature control medium is, for example, oil, in particular gear oil, or fat, which is also referred to as lubricating grease.
  • the spindle drive is used in the switching actuator to represent a translation stage.
  • the efficiency of this translation stage so for example, lubricated with grease spindle drive is highly temperature dependent. This temperature dependence influences the dynamics when shifting the gearbox, which is an important parameter in automated gearboxes.
  • the lubrication and / or temperature control at the point to be lubricated and / or to be tempered, for example the spindle drive can be improved by the lubricant medium channel in the actuator shaft be that the best possible efficiency can be achieved for the spindle drive over the entire operating temperature range.
  • the object stated above is solved alternatively or additionally by a system with a lubricating medium sump and with a previously described device.
  • the point to be lubricated can be supplied in a particularly advantageous manner with lubricating medium from the lubricating medium sump.
  • a preferred embodiment of the system is characterized in that the lubricant reservoir is in communication with the lubricating medium sump via a connecting channel.
  • Lubricant reservoir is released or closed in response to an axial movement of the elongated actuator. Then, the free end of the elongate actuating element in the blind hole is a valve slide.
  • the connecting channel then represents a control connection, which can be designed as a bore. This hole can be called a pilot hole and works much like a sniffer hole in clutch actuators.
  • Lubricant reservoir is closed by the elongated actuator when the elongated actuator moves with its free end into the lubricant reservoir. Then, the elongated actuating element acts much like a piston through which the pumping action described above is generated.
  • the lubrication medium and / or temperature control medium then located in the closed lubricant reservoir is then passed through the lubricant passage in the elongate actuator through to be lubricated and / or to be tempered body.
  • a method for automated actuation in particular a switchable between several gears transmission, with an elongate actuator, in particular with a mechanical switching actuator, which comprises an actuator shaft and having at least one to be lubricated with a lubricant body, in particular with a device described above, is the above-mentioned object alternatively or additionally achieved in that the elongate actuating element is used to represent a lubricant pump, is conveyed with the lubricating medium to one or the point to be lubricated.
  • the invention further relates to a switching actuator, an elongate actuating element, in particular an actuator shaft and / or a line adapter for a previously described device.
  • a switching actuator an elongate actuating element, in particular an actuator shaft and / or a line adapter for a previously described device.
  • the parts mentioned are separately tradable. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. Show it:
  • Figure 1 is a simplified sectional view of an apparatus for
  • Switching actuator comprising a spindle drive
  • Figure 2 shows the mechanical switching actuator of Figure 1 in another
  • Figure 3 shows a similar switching actuator as in Figure 2 with a hollow shaft
  • FIG. 4 shows the device from FIG. 2 with the actuator shaft in its lowest position
  • Figure 5 is a schematic representation of the device of Figure 3, which serves to illustrate the dimensioning of the volumes which are filled with lubricating medium.
  • FIGS. 1 and 2 show a device 1 for the automated actuation of a gear shiftable between several gears in various sectional views.
  • the transmission is not shown in Figures 1 and 2 and indicated in Figures 3 and 4 only by a reference numeral 20.
  • the device 1 comprises a mechanical switching actuator 3 with a spindle drive 6, which is arranged in an actuator housing 7.
  • Mechanical switch actuators may include one or two motors.
  • the motors are preferably electric motors 4.
  • the spindle drive 6 is used in the mechanical switching actuator 3 to display a kinematic transmission path.
  • an actuator shaft 8 which is also referred to as a shift shaft, protrudes with a free end 10 of the actuator housing 7 of the mechanical Wegaktors 3.
  • actuators 9 are mounted outside of the actuator housing.
  • the actuators 9 include, for example, at least one shift finger that serves to engage a previously selected gear in the transmission.
  • a switching motion is generated by operating the spindle gear 6 lubricated with a lubricating medium such as grease or oil.
  • a lubricating medium such as grease or oil.
  • a device 21 for the automated actuation of a transmission 20 which can be shifted between several gears is shown in longitudinal section and in vertical section. represented different operating states. Due to the design of the device 21, the lubrication and / or temperature control can advantageously be improved so that the best possible efficiency can be achieved for the spindle drive integrated into the device 21 over the entire operating temperature range of the device 21.
  • a lubricating medium in particular transmission oil
  • a lubricating medium sump for the lubrication and / or temperature control of the spindle drive.
  • the lubricating medium sump is indicated in FIGS. 3 and 4 by wavy lines 41 and 42.
  • the mechanical switching actuator 23 comprises an actuator housing 27, in which the (not designated and shown) spindle drive is arranged.
  • actuating elements 29 are provided outside of the actuator housing, which comprise at least one shift finger.
  • the actuator shaft 28 of the mechanical switching actuator 23 shown in FIGS. 3 and 4 is designed as a hollow shaft. This can be with the actuator shaft 28 a
  • the pumping action of the switching actuator 23 may be particularly advantageous a side effect in a selection movement of the Wegaktors 23.
  • the actuator shaft or switching shaft 28 is moved in the axial direction, ie in FIGS. 3 and 4, downwards or upwards.
  • a lubricating medium channel 32 extends in the actuator shaft 28 designed as a hollow shaft.
  • the lubricating medium channel 32 is extended in the actuator housing 27 by a line adapter 33 designed as a tube extension 34 to a point 35 to be lubricated and / or tempered.
  • a line adapter 33 designed as a tube extension 34 to a point 35 to be lubricated and / or tempered.
  • one end of the tube extension 34 is angled at ninety degrees.
  • lubricating medium exits, which advantageously serves to lubricate the spindle drive in the actuator housing 27.
  • the hollow designed switching shaft or actuator shaft 28 is quasi an oil line to the point to be lubricated 35.
  • This lubricating medium line or oil line is based on a lubricating medium reservoir 38, which is bounded by a blind hole 39 in which the actuator shaft 28 is mounted with its free end 30 ,
  • the blind hole 39 is recessed in a housing body 40 which, for example, is part of a housing (not shown) of the transmission 20.
  • the housing body 40 with the blind hole 39 is arranged in the lubrication medium sump or transmission oil sump indicated by the two wavy lines 41, 42.
  • the volume of the blind hole 39 is particularly advantageous a closed stroke volume for the free end 30 of the actuator shaft 28.
  • the blind hole 39 in the housing body 40 is a transmission side support bearing for the switching shaft or actuator shaft 28. The support bearing is connected to the blind hole 39 in the housing body 40 executed as a kind of closed cylinder.
  • the blind hole 39 is connected via a connecting channel 44 with the lubricating medium sump 41, 42 in connection.
  • the connecting channel 44 is designed as a through hole 45, in particular as a transverse bore, in the housing body 40.
  • the connecting channel 44 is advantageously arranged so that the connection between the blind hole 39 and the lubricating medium sump 41, 42 is released by the actuator shaft or switching shaft 28 only when the actuator shaft or switching shaft 28, as shown in Figure 3, in their highest dialing position.
  • the blind hole 39 which constitutes the support bearing for the actuator shaft 28, fills with lubricating medium, in particular with oil, from the lubricating medium sump 41. If the switching shaft 28 is moved to a lower selection position, that moves down from its highest position shown in Figure 3, then the switching shaft 28 closes the connecting channel 44, which thus represents a control bore.
  • the lubricant in the blind hole or support bearing 39 is displaced by the shifting shaft 28 moving downwards in FIGS. 3 and 4 in order to represent the desired pumping action of the actuator 23.
  • the displaced by the downwardly moving switching shaft 28 lubricating medium is off the blind hole 39 through the lubricating medium channel 32 advantageously conveyed to the point to be lubricated 35 in the actuator housing 27, as indicated in Figure 4 by arrows 48, 49.
  • the seal between the switching shaft 28 and the support bearing 39 is executed in the illustration of Figures 3 and 4 as a gap seal. Unlike shown, the seal can also be realized by means of a mounted on the shift shaft end face at the free end 30 seal.
  • the device 21 from FIGS. 3 and 4 is shown schematically in simplified form.
  • a double arrow 51 which is effective as a piston surface face of the switching shaft or actuator shaft 28 is indicated.
  • arrows 53, 54 the cross-sectional area of the lubricating medium channel 32 is indicated.
  • a dashed double arrow 55 the stroke length of the switching shaft 28 is indicated.
  • a dashed double arrow 56 the length of the lubricating medium channel 32 is indicated.
  • the volumes of the lubricating medium must be dimensioned so that a product of the piston surface 51 of the switching shaft 28 with the stroke length 55 of the switching shaft 28 is greater than a product of the cross-sectional area 53, 54 of the lubricating medium channel 32 with the length 56 of the lubricating medium channel 32 is.
  • actuator shaft actuators are elongated actuators, in particular actuator shaft actuators
  • actuator shaft actuators are elongated actuators, in particular actuator shaft actuators

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (21) zur automatisierten Betätigung, insbesondere eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes (20), mit einem hin und her bewegbaren länglichen Betätigungselement (28), und mit mindestens einer mit einem Schmiermedium zu schmierenden Stelle (35). Um das Betätigen, insbesondere eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes zu vereinfachen, umfasst das längliche Betätigungselement (28) einen Schmiermediumkanal (32), der ein Schmiermediumreservoir (38) mit der zu schmierenden Stelle (35) verbindet.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Betätigung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatisierten Betätigung, insbesondere eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes, mit einem hin und her bewegbaren länglichen Betätigungselement, und mit mindestens einer mit einem Schmiermedium zu schmierenden Stelle. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein System mit einem Schmiermediumsumpf und mit einer derartigen Vorrich- tung.
Aus der geänderten deutschen Patentschrift DE 19713 423 C5 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes mit zumindest bei einem Gangwechsel automatisiert betätigba- ren Drehmomentübertragungssystem bekannt, mit zumindest einem von einer Antriebseinheit antreibbaren Betätigungselement und zumindest einem getriebeseitig angeordneten betätigbaren Schaltelement.
Aufgabe der Erfindung ist es, das automatisierte Betätigen mit einem hin und her be- wegbaren länglichen Betätigungselement und mit mindestens einer mit einem
Schmiermedium zu schmierenden Stelle, zu vereinfachen.
Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung zur automatisierten Betätigung, insbesondere eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes, mit einem hin und her be- wegbaren länglichen Betätigungselement und mit mindestens mit einem Schmiermedium zu schmierenden Stelle, dadurch gelöst, dass das längliche Betätigungselement einen Schmiermediumkanal umfasst, der ein Schmiermediumreservoir mit der zu schmierenden und/oder zu temperierenden Stelle verbindet. Das längliche Betätigungselement übernimmt zusätzlich zu seiner eigentlichen Betätigungsfunktion die Versorgung der zu schmierenden und/oder zu temperierenden Stelle mit Schmiermedium und/oder Temperiermedium. Dadurch wird die Funktion der Vorrichtung verbessert und ihre Lebensdauer erhöht. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Betätigungselement zur Darstellung des Schmiermediumkanals innen hohl ist. Die Ausführung des länglichen Betätigungselements als Hohlwelle ist fertigungstechnisch relativ einfach realisierbar. Das längliche Betätigungselement ist zur Darstellung des Schmiermediumkanals vorteilhaft an seinen beiden Enden offen. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein Eintritt an einem Ende und ein Austritt von Schmiermedium und/oder Temperiermedium am anderen Ende des länglichen Betätigungselements ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende des länglichen Betätigungselements in einem Sackloch gelagert ist, welches das Schmiermediumreservoir enthält und ein abgeschlossenes Hubvolumen darstellt, das von dem freien Ende des länglichen Betätigungselements begrenzt wird. Als freies Ende des länglichen Betätigungselements wird ein zum Beispiel aus einem Aktor herausragendes Ende einer Aktorwelle bezeichnet. An dem freien Ende des länglichen Betätigungselements sind zum Beispiel Betätigungselemente, wie Schaltfinger, vorgesehen, mit denen im Zusammenwirken mit weiteren Elementen, insbesondere Getriebeelementen, ein Betätigungsvorgang, wie ein
Schaltvorgang eines zuvor gewählten Ganges in dem Getriebe, durchgeführt werden kann. Durch die Anordnung des freien Endes des länglichen Betätigungselements in dem Sackloch kann auf einfache Art und Weise eine Pumpwirkung des länglichen Betätigungselements erreicht werden, wenn das längliche Betätigungselement bei einem Betätigungsvorgang, zum Beispiel bei einem Wählvorgang, insbesondere im Getriebe, in axialer Richtung bewegt wird. Zur Abdichtung zwischen dem freien Ende des länglichen Betätigungselements und dem Sackloch kann zum Beispiel eine Spaltdichtung verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann auf der Stirnseite am freien Ende des länglichen Betätigungselements eine Dichtung angebracht sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass das Sackloch zur Aufnahme des Schmiermediums ein größeres Volumen aufweist als der Schmiermediumkanal. Dadurch kann auf einfache Art und Weise die vorab beschriebene Pumpwirkung des länglichen Betätigungselements erreicht werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Betätigungselement mit einem Leitungsadapter kombiniert ist, der den Schmiermediumkanal des länglichen Betätigungselements zu der zu schmierenden Stelle hin verlängert. Der Leitungsadapter umfasst zum Beispiel einen abgewinkelten Rohrfortsatz an dem dem Schmiermediumreservoir abgewandten Ende des länglichen Betätigungselements. Über den abgewinkelten Rohrfortsatz kann Schmiermedium aus dem länglichen Betätigungselement gezielt zu der zu schmierenden Stelle geleitet werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Betätigungselement eine Aktorwelle eines mechanischen Schaltaktors eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes ist. Der mechanische Schaltaktor wird verkürzt auch als Aktor bezeichnet. Der Aktor umfasst mindestens einen Elektromotor, mit welchem eine Aktorbewegung erzeugt werden kann, die ein Verdrehen und/oder eine axiale Bewegung der Aktorwelle bewirkt. Der Aktor kann auch zwei Elektromotoren umfassen. Dann kann mit einem der Elektromotoren eine axiale Bewegung der Aktorwelle bewirkt werden, um zum Beispiel eine Wählbewegung mit einem Betätigungselement, wie einem Schaltfinger, an einem Ende der Aktorwelle auszuführen. Mit dem anderen Elektromotor kann ein Verdrehen der Schaltwelle oder Aktorwelle bewirkt werden, um zum Beispiel einen Schaltvorgang mit dem Betätigungselement, wie dem Schaltfinger, auszuführen. Der mechanische Schaltaktor umfasst zum Beispiel einen Spindeltrieb zur Umwandlung einer Drehbewegung einer Elektromotorwelle in eine axiale Bewegung der Aktorwelle. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu einer Längsachse und/oder Drehachse der Aktorwelle. Bei dem Schmiermedium und/oder Temperiermedium handelt es sich zum Beispiel um Öl, insbesondere um Getriebeöl, oder um Fett, das auch als Schmierfett bezeichnet wird. Der Spindeltrieb dient in dem Schaltaktor zur Darstellung einer Übersetzungsstufe. Der Wirkungsgrad dieser Übersetzungsstufe, also zum Beispiel des mit Fett geschmierten Spindeltriebs, ist stark temperaturabhängig. Diese Temperaturab- hängigkeit beeinflusst die Dynamik beim Schalten des Getriebes, was bei automatisierten Getrieben eine wichtige Kenngröße ist. Durch den Schmiermediumkanal in der Aktorwelle kann die Schmierung und/oder Temperierung an der zu schmierenden und/oder zu temperierenden Stelle, zum Beispiel des Spindeltriebs, so verbessert werden, dass für den Spindeltrieb über den gesamten Betriebstemperaturbereich ein bestmöglicher Wirkungsgrad erreicht werden kann.
Die oben angegebene Aufgabe ist alternativ oder zusätzlich durch ein System mit ei- nem Schmiermediumsumpf und mit einer vorab beschriebenen Vorrichtung gelöst. Über das längliche Betätigungselement kann die zu schmierende Stelle auf besonders vorteilhafte Art und Weise mit Schmiermedium aus dem Schmiermediumsumpf versorgt werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermediumreservoir über einen Verbindungskanal mit dem Schmiermediumsumpf in Verbindung steht. Durch eine aktive Nutzung des Schmiermediums im Sumpf kann auf einfache Art und Weise sichergestellt werden, dass sich immer ausreichend Schmiermedium und/oder Temperiermedium in dem Schmiermediumreser- voir befindet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal zwischen dem Schmiermediumsumpf und dem
Schmiermediumreservoir in Abhängigkeit von einer axialen Bewegung des länglichen Betätigungselements freigegeben oder verschlossen wird. Dann stellt das freie Ende des länglichen Betätigungselements in dem Sackloch einen Ventilschieber dar. Der Verbindungskanal stellt dann eine Steuerverbindung dar, die als Bohrung ausgeführt sein kann. Diese Bohrung kann als Steuerbohrung bezeichnet werden und funktioniert so ähnlich wie eine Schnüffelbohrung in Kupplungsaktoren.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal zwischen dem Schmiermediumsumpf und dem
Schmiermediumreservoir von dem länglichen Betätigungselement verschlossen wird, wenn sich das längliche Betätigungselement mit seinem freien Ende in das Schmier- mediumreservoir hinein bewegt. Dann wirkt das längliche Betätigungselement so ähnlich wie ein Kolben, durch den die vorab beschriebene Pumpwirkung erzeugt wird. Das dann in dem geschlossenen Schmiermediumreservoir befindliche Schmiermedium und/oder Temperiermedium wird dann durch den Schmiermediumkanal in dem länglichen Betätigungselement hindurch zu der zu schmierenden und/oder zu temperierenden Stelle gedrückt.
Bei einem Verfahren zur automatisierten Betätigung, insbesondere eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes, mit einem länglichen Betätigungselement, insbesondere mit einem mechanischen Schaltaktor, der eine Aktorwelle umfasst und der mindestens eine mit einem Schmiermedium zu schmierende Stelle aufweist, insbesondere mit einer vorab beschriebenen Vorrichtung, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass das längliche Betätigungselement zur Darstellung einer Schmiermediumpumpe dient, mit der Schmiermedium zu einer beziehungsweise der zu schmierenden Stelle gefördert wird. Dadurch kann die
Schmierung und/oder Temperierung an der mindestens einen zu schmierenden und/oder zu temperierenden Stelle, zum Beispiel eines mechanischen Spindeltriebs, über den gesamten Betriebstemperaturbereich aufrechterhalten werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Schaltaktor, ein längliches Betätigungselement, insbesondere eine Aktorwelle und/oder einen Leitungsadapter für eine vorab beschriebene Vorrichtung. Die genannten Teile sind separat handelbar. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
Figur 1 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur
automatisierten Betätigung eines Getriebes mit einem mechanischen
Schaltaktor, der einen Spindeltrieb umfasst;
Figur 2 den mechanischen Schaltaktor aus Figur 1 in einer anderen
Schnittdarstellung mit einer Aktorwelle;
Figur 3 einen ähnlichen Schaltaktor wie in Figur 2 mit einer als Hohlwelle
ausgeführten Aktorwelle, die mit einem freien Ende in einem Sackloch gelagert ist, das mit einem Schmiermediumsumpf in Verbindung steht, mit der Aktorwelle in ihrer höchsten Position; Figur 4 die Vorrichtung aus Figur 2 mit der Aktorwelle in ihrer tiefsten Position; und
Figur 5 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus Figur 3, die dazu dient, die Dimensionierung der Volumina, die mit Schmiermedium gefüllt sind, zu veranschaulichen.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes in verschiedenen Schnittansichten dargestellt. Das Getriebe ist in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellt und in den Figuren 3 und 4 nur durch ein Bezugszeichen 20 angedeutet.
Die Vorrichtung 1 umfasst einen mechanischen Schaltaktor 3 mit einem Spindeltrieb 6, der in einem Aktorgehäuse 7 angeordnet ist. Mechanische Schaltaktoren können einen Motor oder zwei Motoren umfassen. Bei den Motoren handelt es sich vorzugsweise um Elektromotoren 4. Der Spindeltrieb 6 dient bei dem mechanischen Schaltaktor 3 zur Darstellung einer kinematischen Übertragungsstrecke.
In Figur 2 sieht man, dass eine Aktorwelle 8, die auch als Schaltwelle bezeichnet wird, mit einem freien Ende 10 aus dem Aktorgehäuse 7 des mechanischen Schaltaktors 3 herausragt. An der Aktorwelle oder Schaltwelle 8 sind außerhalb des Aktorgehäuses 7 Betätigungselemente 9 angebracht. Die Betätigungselemente 9 umfassen zum Beispiel mindestens einen Schaltfinger, der zum Einlegen eines vorher gewählten Gangs in dem Getriebe dient.
Bei dem mechanischen Schaltaktor 3 wird eine Schaltbewegung erzeugt, indem der mit einem Schmiermedium, wie Fett oder Öl, geschmierte Spindeltrieb 6 betätigt wird. Der Wirkungsgrad des eine Übersetzungsstufe darstellenden Spindeltriebs 6 ist sehr stark temperaturabhängig. Durch dieses Verhalten beziehungsweise diese Temperaturabhängigkeit wird eine Dynamik beim Schalten des Getriebes beeinflusst, was bei automatisierten Getrieben eine sehr wichtige Kenngröße ist.
In den Figuren 3 und 4 ist eine Vorrichtung 21 zur automatisierten Betätigung eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes 20 im Längsschnitt und in ver- schiedenen Betätigungszuständen dargestellt. Durch die Ausgestaltung der Vorrichtung 21 kann die Schmierung und/oder Temperierung vorteilhaft so verbessert werden, dass für den in die Vorrichtung 21 integrierten Spindeltrieb über den gesamten Betriebstemperaturbereich der Vorrichtung 21 ein bestmöglicher Wirkungsgrad er- reicht werden kann.
Das wird vorteilhaft durch eine aktive Nutzung eines Schmiermediums, insbesondere Getriebeöls, aus einem Schmiermediumsumpf zur Schmierung und/oder Temperierung des Spindeltriebs erreicht. Der Schmiermediumsumpf ist in den Figuren 3 und 4 durch Wellenlinien 41 und 42 angedeutet.
Der mechanische Schaltaktor 23 umfasst ein Aktorgehäuse 27, in welchem der (nicht näher bezeichnete und dargestellte) Spindeltrieb angeordnet ist. Eine Aktorwelle 28, die auch als Schaltwelle bezeichnet wird, ragt mit einem freien Ende 30 aus dem Ak- torgehäuse 27 heraus (in den Figuren 3 und 4 unten). An der Aktorwelle 28 sind außerhalb des Aktorgehäuses 27 Betätigungselemente 29 vorgesehen, die mindestens einen Schaltfinger umfassen.
Die Aktorwelle 28 des in den Figuren 3 und 4 dargestellten mechanischen Schaltak- tors 23 ist als Hohlwelle ausgeführt. Dadurch kann mit der Aktorwelle 28 eine
Pumpwirkung im Betrieb des Schaltaktors 23 dargestellt werden. Die Pumpwirkung des Schaltaktors 23 kann besonders vorteilhaft eine Nebenwirkung bei einer Wählbewegung des Schaltaktors 23 sein. Bei der Ausführung der Wählbewegung wird die Aktorwelle oder Schaltwelle 28 in axialer Richtung bewegt, also in den Figuren 3 und 4 nach unten beziehungsweise nach oben.
In der als Hohlwelle ausgeführten Aktorwelle 28 verläuft ein Schmiermediumkanal 32. Der Schmiermediumkanal 32 ist durch einen als Rohrfortsatz 34 ausgeführten Leitungsadapter 33 zu einer zu schmierenden und/oder zu temperierenden Stelle 35 in dem Aktorgehäuse 27 verlängert. Zu diesem Zweck ist ein Ende des Rohrfortsatzes 34 um neunzig Grad abgewinkelt. An dem freien Ende des Rohrfortsatzes 34 des Leitungsadapters 33 tritt Schmiermedium aus, das vorteilhaft zur Schmierung des Spindeltriebs in dem Aktorgehäuse 27 dient. Die hohl ausgeführte Schaltwelle oder Aktorwelle 28 stellt quasi eine Ölleitung zu der zu schmierenden Stelle 35 dar. Diese Schmiermediumleitung oder Ölleitung geht von einem Schmiermediumreservoir 38 aus, das von einem Sackloch 39 begrenzt wird, in welchem die Aktorwelle 28 mit ihrem freien Ende 30 gelagert ist. Das Sackloch 39 ist in einem Gehäusekörper 40 ausgespart, der zum Beispiel ein Teil eines (nicht näher dargestellten) Gehäuses des Getriebes 20 ist.
Der Gehäusekörper 40 mit dem Sackloch 39 ist in dem durch die beiden Wellenlinien 41 , 42 angedeuteten Schmiermediumsumpf oder Getriebeölsumpf angeordnet. Das Volumen des Sacklochs 39 stellt besonders vorteilhaft ein abgeschlossenes Hubvolumen für das freie Ende 30 der Aktorwelle 28 dar. Darüber hinaus stellt das Sackloch 39 in dem Gehäusekörper 40 ein getriebeseitiges Stützlager für die Schaltwelle oder Aktorwelle 28 dar. Das Stützlager ist mit dem Sackloch 39 in dem Gehäusekörper 40 quasi als geschlossener Zylinder ausgeführt.
Das Sackloch 39 steht über einen Verbindungskanal 44 mit dem Schmiermediumsumpf 41 , 42 in Verbindung. Der Verbindungskanal 44 ist als Durchgangsloch 45, insbesondere als Querbohrung, in dem Gehäusekörper 40 ausgeführt. Dabei ist der Verbindungskanal 44 vorteilhaft so angeordnet, dass die Verbindung zwischen dem Sackloch 39 und dem Schmiermediumsumpf 41 , 42 durch die Aktorwelle oder Schaltwelle 28 nur dann freigegeben ist, wenn sich die Aktorwelle oder Schaltwelle 28, wie in Figur 3 dargestellt ist, in ihrer höchsten Wählposition befindet.
In diesem Zustand füllt sich das Sackloch 39, welches das Stützlager für die Aktorwel- le 28 darstellt, mit Schmiermedium, insbesondere mit Öl, aus dem Schmiermediumsumpf 41 . Wenn die Schaltwelle 28 auf eine tiefere Wählposition verfahren wird, also sich aus ihrer in Figur 3 dargestellten höchsten Position nach unten bewegt, dann verschließt die Schaltwelle 28 den Verbindungskanal 44, der somit eine Steuerbohrung darstellt.
Darüber hinaus wird durch die sich in den Figuren 3 und 4 nach unten bewegende Schaltwelle 28 das in dem Sackloch oder Stützlager 39 befindliche Schmiermedium verdrängt, um die gewünschte Pumpwirkung des Aktors 23 darzustellen. Das durch die sich nach unten bewegende Schaltwelle 28 verdrängte Schmiermedium wird aus dem Sackloch 39 durch den Schmiermediumkanal 32 vorteilhaft zu der zu schmierenden Stelle 35 in dem Aktorgehäuse 27 gefördert, wie in Figur 4 durch Pfeile 48, 49 angedeutet ist. Die Abdichtung zwischen der Schaltwelle 28 und dem Stützlager 39 ist in der Darstellung der Figuren 3 und 4 als Spaltdichtung ausgeführt. Anders als dargestellt, kann die Abdichtung auch mittels einer auf der Schaltwellenstirnseite am freien Ende 30 angebrachten Dichtung realisiert werden. In Figur 5 ist die Vorrichtung 21 aus den Figuren 3 und 4 vereinfacht schematisch dargestellt. Durch einen Doppelpfeil 51 ist die als Kolbenfläche wirksame Stirnfläche der Schaltwelle oder Aktorwelle 28 angedeutet. Durch Pfeile 53, 54 ist die Querschnittsfläche des Schmiermediumkanals 32 angedeutet. Durch einen gestrichelten Doppelpfeil 55 ist die Hublänge der Schaltwelle 28 angedeutet. Durch einen gestri- chelten Doppelpfeil 56 ist die Länge des Schmiermediumkanals 32 angedeutet.
Um eine Mindestschmierwirkung durch das aus dem Sackloch 39 geförderte
Schmiermedium an der zu schmierenden Stelle 35 sicherzustellen, müssen die Volumina des Schmiermediums so dimensioniert werden, dass ein Produkt aus der Kol- benfläche 51 der Schaltwelle 28 mit der Hublänge 55 der Schaltwelle 28 größer als ein Produkt der Querschnittsfläche 53, 54 des Schmiermediumkanals 32 mit der Länge 56 des Schmiermediumkanals 32 ist.
Bezuqszeichenliste
Vorrichtung
mechanischer Schaltaktor
Elektromotor
Spindeltrieb
Aktorgehäuse
längliches Betätigungselement, insbesondere Aktorwelle Betätigungselemente
freies Ende
Getriebe
Vorrichtung
mechanischer Schaltaktor
Aktorgehäuse
längliches Betätigungselement, insbesondere Aktorwelle Betätigungselemente
freies Ende
Schmiermediumkanal
Leitungsadapter
Rohrfortsatz
Stelle
Schmiermediumreservoir
Sackloch
0 Gehäusekörper
1 Wellenlinie
2 Wellenlinie
4 Verbindungskanal
5 Durchgangsloch
8 Pfeil
9 Pfeil
1 Doppelpfeil
3 Pfeil Pfeil Doppelpfeil Doppelpfeil

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung (1 ;21 ) zur automatisierten Betätigung, insbesondere eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes (20), mit einem hin und her bewegbaren länglichen Betätigungselement (8;28) und mit mindestens einer mit einem Schmiermedium zu schmierenden Stelle (35), dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Betätigungselement (28) einen Schmiermediumkanal (32) umfasst, der ein Schmiermediumreservoir (38) mit der zu schmierenden Stelle (35) verbindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Betätigungselement (28) zur Darstellung des Schmiermediumkanals (32) innen hohl ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende (30) des länglichen Betätigungselements (28) in einem Sackloch (39) gelagert ist, welches das Schmiermediumreservoir (38) enthält und ein abgeschlossenes Hubvolumen darstellt, das von dem freien Ende (30) des länglichen Betätigungselements (28) begrenzt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch (39) zur Aufnahme des Schmiermediums ein größeres Volumen aufweist als der Schmiermediumkanal (32).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Betätigungselement (28) mit einem Leitungsadapter (33) kombiniert ist, der den Schmiermediumkanal (32) des länglichen Betätigungselements (28) zu der zu schmierenden Stelle (35) hin verlängert.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Betätigungselement (28) eine Aktorwelle eines mechanischen Schaltaktors (23) eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes (20) ist.
7. System mit einem Schmiermediumsumpf (41 ,42) und mit einer Vorrichtung (21 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermediumreservoir (38) über einen Verbindungskanal (44) mit dem Schmiermediumsumpf (41 ,42) in Verbindung steht.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (44) zwischen dem Schmiermediumsumpf (41 ,42) und dem Schmiermediumreservoir (38) in Abhängigkeit von einer axialen Bewegung des länglichen Betätigungselements (28) freigegeben oder verschlossen wird.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (44) zwischen dem Schmiermediumsumpf (41 ,42) und dem Schmiermediumreservoir (38) von dem länglichen Betätigungselement (28) verschlossen wird, wenn sich das längliche Betätigungselement (28) mit seinem freien Ende (30) in das Schmiermediumreservoir (38) hinein bewegt.
1 1 . Verfahren zur automatisierten Betätigung, insbesondere eines zwischen mehreren Gängen schaltbaren Getriebes (20), mit einem länglichen Betätigungselement, insbesondere mit einem mechanischen Schaltaktor (3;23), der eine Aktorwelle (8;28) umfasst und der mindestens eine mit einem Schmiermedium zu schmierende Stelle (35) aufweist, insbesondere mit einer Vorrichtung (1 ;21 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Betätigungselement, insbesondere die Aktorwelle (8;28), zur Darstellung einer Schmiermediumpumpe dient, mit der Schmiermedium zu einer beziehungsweise der zu schmierenden Stelle (35) gefördert wird, insbesondere in einem System nach einem der Ansprüche 7 bis 10.
12. Schaltaktor (3;23), längliches Betätigungselement, insbesondere Aktorwelle (8;28) und/oder Leitungsadapter (33) für eine Vorrichtung (1 ;21 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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