WO2022237929A1 - Betätigungsvorrichtung für zwei kupplungen sowie hybridgetriebe und doppelkupplungsgetriebe - Google Patents

Betätigungsvorrichtung für zwei kupplungen sowie hybridgetriebe und doppelkupplungsgetriebe Download PDF

Info

Publication number
WO2022237929A1
WO2022237929A1 PCT/DE2022/100274 DE2022100274W WO2022237929A1 WO 2022237929 A1 WO2022237929 A1 WO 2022237929A1 DE 2022100274 W DE2022100274 W DE 2022100274W WO 2022237929 A1 WO2022237929 A1 WO 2022237929A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuating device
clutch
shift fork
actuation
actuating
Prior art date
Application number
PCT/DE2022/100274
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dominik Hans
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to EP22722679.2A priority Critical patent/EP4337879A1/de
Priority to CN202280033449.0A priority patent/CN117242282A/zh
Priority to US18/556,721 priority patent/US20240200613A1/en
Priority to KR1020237036010A priority patent/KR20230159551A/ko
Publication of WO2022237929A1 publication Critical patent/WO2022237929A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D23/14—Clutch-actuating sleeves or bearings; Actuating members directly connected to clutch-actuating sleeves or bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/10—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final actuating mechanism having a series of independent ways of movement, each way of movement being associated with only one final output mechanism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D2011/002—Clutches in which the members have interengaging parts using an external and axially slidable sleeve for coupling the teeth of both coupling components together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D23/14—Clutch-actuating sleeves or bearings; Actuating members directly connected to clutch-actuating sleeves or bearings
    • F16D2023/141—Clutch-actuating sleeves or bearings; Actuating members directly connected to clutch-actuating sleeves or bearings characterised by using a fork; Details of forks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10—System to be controlled
    • F16D2500/104—Clutch
    • F16D2500/10406—Clutch position
    • F16D2500/10412—Transmission line of a vehicle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10—System to be controlled
    • F16D2500/104—Clutch
    • F16D2500/10443—Clutch type
    • F16D2500/10462—Dog-type clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10—System to be controlled
    • F16D2500/11—Application
    • F16D2500/1107—Vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to an actuating device for actuating/shifting two clutches, in particular two clutches of a hybrid transmission.
  • the clutches to be actuated can preferably be positive-locking clutches, such as claw clutches.
  • Each positive-locking clutch can be formed, for example, by a sliding sleeve carrier, a sliding sleeve and a clutch body.
  • the actuating device has a first shift fork which can be adjusted in a first actuating direction against a first (axial) restoring force in order to actuate, in particular to open, a first clutch.
  • the first shift fork can preferably engage in the sliding sleeve of the first clutch to be actuated.
  • the actuating device has a second shift fork, which is adjustable in a second actuating direction for actuating, in particular for opening, a second clutch against a second (axial) restoring force.
  • the second shift fork can preferably engage in the sliding sleeve of the second hitch to be actuated.
  • the invention relates to a hybrid transmission with such an actuating device and a dual-clutch transmission with such an actuating device.
  • a serial hybrid mode is understood to mean that the internal combustion engine no longer has a mechanical/torque-transmitting connection to the drive axle/output shaft.
  • the internal combustion engine drives the first electric machine, which mainly functions as a generator, which in turn supplies the second electric machine, which mainly functions as a traction motor/drive motor, with electricity or charges a battery.
  • the drive axle is driven by the second electric machine.
  • a parallel hybrid mode is understood to mean that the internal combustion engine has a mechanical/torque-transmitting connection to the drive axle/output shaft.
  • the second electric machine can run idle, boost or recuperate.
  • a combustion engine mode is understood to mean that the second electric machine is decoupled from the drive axle and only the combustion engine (with the first electric machine) is connected to the drive axle.
  • a first clutch (arranged between the internal combustion engine and the output shaft) and a second clutch (arranged between the second electric machine and the output shaft) are used in the hybrid transmission to connect the internal combustion engine and the first electric machine or to be able to connect or disconnect the second electric machine to the drive axle.
  • the prior art always has the disadvantage that it is necessary for the desired switching states to be able to actuate the two clutches independently of one another, which results in greater or double the effort when using a known clutch actuation. It is therefore the object of the invention to avoid or at least alleviate the disadvantages of the prior art.
  • a robust and inexpensive actuating device for independently actuating two clutches is to be provided.
  • This object is achieved according to the invention in a generic device in that the first direction of actuation and the second direction of actuation are aligned opposite to one another. This means that the directions of action of the two clutches are opposite, ergo the geometric arrangement and design is chosen so that the first direction of actuation is opposite to the second direction of actuation.
  • the two shift forks in an actuating device can each be subjected in the axial direction to a preload/restoring force, which causes each shift fork to move into a closed/engaged shift position, ie into a position in which the clutch to be actuated is closed , is pressed.
  • each shift fork can be pressed into an open/disengaged shift position, ie into a position in which the clutch to be actuated is open.
  • the actuating device can have a (preloaded) spring which is arranged axially between the first shift fork and the second shift fork in such a way that it applies the first restoring force and the second restoring force.
  • a preload acts axially between the two shift forks and the two shift forks are pushed apart by the spring, so that the sliding sleeves are brought into engagement with the clutch body and both positive-locking clutches are closed.
  • the actuating device can have a first spring for applying the first restoring force and a second spring have for applying the second restoring force.
  • the actuating device can have a (transmission) housing relative to which the first shift fork and the second shift fork can be displaced axially in order to adjust them.
  • the first spring can be arranged between the housing and the first shift fork and/or the second spring can be arranged between the housing and the second shift fork. This means that instead of a single preload spring, two individual preload springs (each acting between a shift fork and the housing) can also be used. The resulting direction of action on the shift fork must remain the same, ie opposite to one another.
  • the actuating device can have an actuating actuator with two opposing effective surfaces, a first effective surface for adjustment acting on the first shift fork and a second effective surface for adjustment acting on the second shift fork.
  • the first active surface or the second active surface can be brought into active engagement.
  • the actuating actuator can have three switching positions. In a first shift position, for example in a middle position, the actuating actuator does not act on either of the two shift forks. In a second shift position, in which the second active surface presses on the second shift fork, the actuating actuator only acts on the second shift fork (and not on the first shift fork), so that the second shift fork pushes the associated sliding sleeve out of its engagement and opens the second clutch .
  • the actuating actuator In a third shift position, in which the first effective surface presses on the first shift fork, the actuating actuator only acts on the first shift fork (and not on the second shift fork), so that the first shift fork pushes the associated sliding sleeve out of its engagement and opens the first clutch . It is thus possible to switch between three different operating modes in a simple manner.
  • the actuating actuator can be designed to be self-locking. This has the advantage that the actuating actuator only has to be actuated to change between the switching positions and remains in its switching position without being actuated.
  • the actuating device can have a first stop for limiting the maximum adjustability of the first shift fork in the direction of the first restoring force and/or a second stop for limiting the maximum adjustability of the second shift fork in the direction of the second restoring force.
  • the first stop and/or the second stop can preferably be formed on the housing.
  • the end positions of the shift forks in the closing direction are defined by stops between the respective shift fork and the housing, so that it is avoided that the shift fork in the closed end position (i.e. in the closed/engaged shift position) on the sliding sleeve of the to be actuated Coupling supported and by the relative rotation frictional heat and thus power losses and wear he testifies.
  • the actuating device can have a displacement limiter for limiting the maximum adjustability in the first actuation direction and for limiting the maximum adjustability in the second actuation direction.
  • This advantageously prevents one clutch from being opened before the other clutch is closed when switching between the switching states.
  • the path limit thus forms a safeguard against inserting an unwanted idle and an overload protection for the spring.
  • the travel limit can be dimensioned in such a way that the maximum adjustability of the two shift forks corresponds to the simple travel of the sliding sleeve to be actuated by the shift fork.
  • the travel limitation can preferably be dimensioned in such a way that the maximum adjustability is limited to 5 to 8 millimeters.
  • the object of the invention is also achieved by a hybrid transmission for a hybrid vehicle with such an actuating device.
  • the hybrid transmission has a first drive shaft that can be connected to an internal combustion engine and a first electric machine, a second drive shaft that can be connected to a second electric machine, an output shaft that is connected to the first drive shaft and/or to the second drive shaft, a first separating clutch for the switchable connection of the first th input shaft to the output shaft and a second separating clutch for switchable connection of the second input shaft to the output shaft.
  • the first separating clutch and the second separating clutch can be actuated/switched by the actuating device according to the invention.
  • the object of the invention is also achieved by a double clutch transmission for a motor vehicle with such an actuating device.
  • the dual clutch transmission has two drive shafts, each of which is connected to an output shaft via a partial transmission, a first clutch for shifting between two gears of a first partial transmission, and a second clutch for shifting between two gears of a second partial transmission.
  • the first clutch and the second clutch can be actuated/switched by the actuating device according to the invention.
  • FIGs. 1 to 3 schematic representations of an actuating device according to the invention in a first embodiment, used in a hybrid transmission
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the actuating device in a second embodiment, used in a hybrid transmission
  • Fig. 5 is a schematic representation of the actuating device in a third embodiment, used in a Doppelkupplungsge gear, and Figs. 6 to 11 perspective views of the actuating device.
  • Figs. 1 to 3 show schematic representations of an actuating device 1 according to the invention in a first embodiment.
  • the actuating device 1 is used to actuate, i.e. to shift, a first clutch 2 and a second clutch 3.
  • the actuating device 1 has a first shift fork 4 .
  • the first shift fork 4 can be adjusted in a first actuation direction against a first (axial) restoring force.
  • the first axial restoring force acts from left to right, whereas the first direction of actuation is an opposite direction, i.e. a direction from right to left.
  • the first shift fork 4 can be moved against the first restoring force in the first direction of movement onds to open the first hitch 2. This means that the first clutch 2 is closed when the actuating device 1 is in a non-actuated state.
  • the actuating device 1 has a second shift fork 5 .
  • the second shift fork 5 is adjustable for actuating the second clutch 3 against a second (axial) restoring force in a second actuating direction.
  • the second axial restoring force acts from right to left, whereas the second direction of actuation is an opposite direction, ie a direction from left to right.
  • the second shift fork 5 can be adjusted in the second actuation direction counter to the second restoring force in order to open the second clutch 3 . This means that the second clutch 3 is closed when the actuating device 1 is in a non-actuated state.
  • each shift fork 4, 5 is acted upon in the axial direction with a pre-load/restoring force, by which each shift fork 4, 5 is in a closed/engaged shift position, ie in a position in which the hitch to be actuated 2, 3 is closed is pressed.
  • a pre-load/restoring force ie in the respective direction of actuation
  • each shift fork 4, 5 in an open / laid switch position ie in a position in which the clutch to be actuated 2, 3 ge opens, are pressed.
  • the first clutch 2 and/or the second clutch 3 can/can be designed in particular as a positive-locking clutch, for example as a claw clutch.
  • the form-fitting clutch is formed by a sliding sleeve 6, a sliding sleeve carrier 7 and a clutch body 8. By axial displacement of the sliding sleeve 6, the form-fitting clutch is actuated.
  • the respective shift fork 4, 5 engages in the sliding sleeve 6 of the clutch 2, 3 to be actuated, so that an (axial) adjustment of the respective shift fork 4, 5 causes the axial displacement of the sliding sleeve 6.
  • the first direction of actuation and the second direction of actuation are aligned opposite to one another.
  • the actuating device 1 has egg NEN actuating actuator 9, through which the first shift fork 4 and the second shift fork 5 can be operated together, but independently.
  • the opposite orientation of the preload / restoring forces or the actuation Rich lines it is possible to switch the two shift forks 4, 5 through the common Actuate supply actuator 9 to switch.
  • a first switching state in which both clutches 2, 3 are closed
  • a second switching state in which only the first clutch 2 is closed (and the second clutch 3 is open
  • a third switching state in which only the second clutch 3 is closed (and the first clutch 2 is open
  • the actuating device 1 can preferably have a (preloaded) spring 10 which is arranged axially between the first shift fork 4 and the second shift fork 5 in such a way that it applies the first restoring force and the second restoring force.
  • the spring 10 thus acts axially between the two shift forks 4, 5 so that it pushes the two shift forks 4, 5 apart and the sliding sleeves 6 are each brought into engagement with the clutch body 8 and both positive-locking clutches are closed. Even if this is not shown, the actuating device 1 can alternatively have a first spring for applying the first restoring force and a second spring for applying the second restoring force.
  • the actuating device 1 can have a (transmission) housing relative to which the first shift fork 4 and the second shift fork 5 are axially displaceable for their adjustment.
  • the first spring can be arranged between the housing and the first shift fork 4 and/or the second spring can be arranged between the housing and the second shift fork 5 .
  • the actuating actuator 9 can have two opposing active surfaces 11,
  • the actuation actuator 9 can have three switching positions. In a first switching position (see. Fig. 1), for example in a middle position, the acts Actuating actuator 9 does not act on either of the two shift forks 4, 5. In a second shift position (see Fig. 2), in which the second active surface 12 presses on the second shift fork 5, the actuating actuator 9 only acts on the second shift fork 5 (and not on the first shift fork 4), so that the second shift fork 5 pushes the associated sliding sleeve 6 out of its engagement and the second clutch 3 opens.
  • the first shift fork 4 and/or the second shift fork 5 can be arranged in an axial guide 13 in the housing.
  • the actuation actuator 9 can be designed to be self-locking. This means that the actuating actuator 9 only has to be actuated to change between the switching positions and remains in its switching position without being actuated.
  • the actuating device 1 can preferably have a first stop 14 for limiting the maximum adjustability of the first shift fork 4 in the direction of the first restoring force and/or a second stop 15 for limiting the maximum adjustability of the second shift fork 5 in the direction of the second restoring force.
  • the first stop 14 and/or the second stop 15 can be formed on the housing.
  • the actuating device 1 in the second embodiment can have a path limiter 16 for limiting the maximum adjustment in the first direction of actuation and for limiting the maximum adjustment in the second direction of actuation.
  • the path limiter 16 can preferably be dimensioned in such a way that the maximum adjustability of the shift forks 4, 5 corresponds to the simple travel path of the sliding sleeve 6 to be actuated by the shift fork 4, 5.
  • the travel limit can be 16 be dimensioned in such a way that the maximum adjustability is limited to 5 to 8 millimeters.
  • the actuating device 1 is used in a hybrid transmission 17.
  • the hybrid transmission 17 has a first drive shaft 18 that can be connected to an internal combustion engine and a first electric machine, a second drive shaft 19 that can be connected to a second electric machine, and an output shaft 20 that can be connected/connected to the first drive shaft 18 and/or to the second drive shaft 18 .
  • a gear seated on the second drive shaft 19 or part of a differential gear seated on the output shaft 20 is shown.
  • the gear wheel or differential gear wheel is referred to as the second input shaft 19 and the output shaft 20, respectively.
  • the first clutch 2 serves as a first separating clutch 2 for switchably connecting the first drive shaft 18 to the output shaft 20.
  • the second clutch 3 serves as a second separating clutch 3 for switchably connecting the second drive shaft 19 to the output shaft 20.
  • the first Separating clutch 2 and the second separating clutch 3 can be actuated/switched by the actuating device 1 according to the invention.
  • the actuating device 1 is used in a double clutch transmission 21 .
  • a first gear 22, a second gear 23, a third gear 24 and/or a fourth gear 25 is engaged in order to connect a first drive shaft 26 or a second drive shaft 27 with a Output shaft 28 to connect.
  • the second gear stage 23 and the third gear stage 24 are engaged.
  • the first actuation direction here to the right
  • the second gear 23 is designed and the fourth gear 25 is engaged.
  • the third gear 24 is disengaged and the first gear 22 is engaged.
  • the actuating device 1 has an actuating actuator 9 in the form of an actuator motor 29 .
  • actuating the actuator motor 29 By actuating the actuator motor 29, a nut 30 can be moved (up and down) on a threaded spindle 31. Due to the movement of the nut 30 a Flebel 32 is twisted about a swivel joint 33 .
  • the lever 32 is connected to the first shift fork 4 at a first pivot point 34 (or a first active surface 11 ) and to the second shift fork 5 at a second pivot point 35 (or a second active surface 12 ). Be actuation of the actuator motor 29, the first shift fork 4 and the second shift fork 5 on a guide rod 36 (or an axial guide 13) axially against the restoring force of the spring 10 is displaced.
  • Figs. 6 and 7 show the actuating device 1 in a central position in which the shift forks 4, 5 are in an unactuated position.
  • Figs. 8 and 9 show the operating device 1 in a position in which the nut 30 is moved down, the second shift fork 5 is in an actuated position and the first shift fork 4 is in an unactuated position.
  • Figs. 10 and 11 show the actuating device 1 in a position in which the nut 30 is moved up, the first shift fork 4 is in an actuated position and the second shift fork 5 is in an unactuated position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (1) zum Betätigen von zwei Kupplungen (2, 3), mit einer ersten Schaltgabel (4), die zur Betätigung einer ersten Kupplung (2) entgegen einer ersten Rückstellkraft in eine erste Betätigungsrichtung verstellbar ist, und einer zweiten Schaltgabel (5), die zur Betätigung einer zweiten Kupplung (3) entgegen einer zweiten Rückstellkraft in eine zweite Betätigungsrichtung verstellbar ist, wobei die erste Betätigungsrichtung und die zweite Betätigungsrichtung zueinander entgegengesetzt ausgerichtet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Hybridgetriebe (17) sowie ein Doppelkupplungsgetriebe (21) mit der Betätigungsvorrichtung (1).

Description

Betätiqunqsvorrichtunq für zwei Kupplungen sowie Hvbridqetriebe und Doppelkupplunqsqetriebe
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen/Schalten von zwei Kupplungen, insbesondere von zwei Kupplungen eines Hybridgetriebes. Die zu betäti genden Kupplungen können vorzugsweise Formschlusskupplungen, wie Klauenkupp lungen, sein. Dabei kann jede Formschlusskupplung beispielsweise durch einen Schiebemuffenträger, eine Schiebemuffe und einem Kupplungskörper gebildet sein. Die Betätigungsvorrichtung weist eine erste Schaltgabel auf, welche zur Betätigung, insbesondere zum Öffnen, einer ersten Kupplung entgegen einer ersten (axialen) Rückstellkraft in eine erste Betätigungsrichtung verstellbar ist. Vorzugsweise kann die erste Schaltgabel in die Schiebemuffe der zu betätigenden ersten Kupplung eingrei- fen. Die Betätigungsvorrichtung weist eine zweite Schaltgabel auf, welche zur Betäti gung, insbesondere zum Öffnen, einer zweiten Kupplung entgegen einer zweiten (axi alen) Rückstellkraft in eine zweite Betätigungsrichtung verstellbar ist. Vorzugsweise kann die zweite Schaltgabel in die Schiebemuffe der zu betätigenden zweiten Kupp lung eingreifen. Zudem betrifft die Erfindung ein Hybridgetriebe mit einer solchen Be tätigungsvorrichtung sowie ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer solchen Betäti gungsvorrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Betätigungsvorrichtungen bekannt. Zum Bei spiel offenbaren die US 2017/0051826 A1 oder die WO 2017/140961 A1 eine Kupp lungsbetätigung für eine Klauenkupplung, die aus einem Schiebemuffenträger, einer Schiebemuffe und einem Kupplungskörper gebildet ist, welche mittels eines Betäti gungsaktors und einer Feder realisiert ist.
Insbesondere bei Hybridgetrieben mit zwei Elektromaschinen und einer Verbren nungskraftmaschine, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2018 103245 A1 bekannt sind, bei denen die eine Elektromaschine im Wesentlichen als ein Generator dient und fest mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist und bei denen die andere Elektromaschine im Wesentlichen als ein Antriebsmotor/Fahrmotor/eine Traktionsma- schine dient, ist es erforderlich, dass zwischen verschiedenen Betriebsmodi gewech selt werden kann. Insbesondere soll zwischen einem seriellen Hybridmodus, einem parallelen Hybridmodus und einem Verbrennermodus gewechselt werden können.
Unter einem seriellen Hybridmodus wird dabei verstanden, dass die Verbrennungs kraftmaschine keine mechanische/drehmomentübertragende Verbindung zu der An triebsachse/Abtriebswelle mehr besitzt. Die Verbrennungskraftmaschine treibt die erste, hauptsächlich als Generator fungierende Elektromaschine an, die wiederum die hauptsächliche als Fahrmotor/Antriebsmotor fungierende zweite Elektromaschine mit Strom versorgt oder einen Akku auflädt. Die Antriebsachse wird durch die zweite Elektromaschine angetrieben. Unter einem parallelen Hybridmodus wird dabei ver standen, dass die Verbrennungskraftmaschine eine mechanische / drehmomentüber tragende Verbindung zur der Antriebsachse/Abtriebswelle besitzt. Die zweite Elektro maschine kann leer mitlaufen, boosten oder rekuperieren. Unter einem Verbrenner modus wird dabei verstanden, dass die zweite Elektromaschine von der An triebsachse abgekoppelt ist und nur die Verbrennungskraftmaschine (mit der ersten Elektromaschine) mit der Antriebsachse verbunden ist.
Um zwischen diesen Betriebsmodi wechseln zu können, werden eine erste (zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Abtriebswelle angeordnete) Kupplung und eine zweite (zwischen der zweiten Elektromaschine und der Abtriebswelle angeord nete) Kupplung in dem Hybridgetriebe eingesetzt, um die Verbrennungskraftmaschine und die erste Elektromaschine bzw. um die zweite Elektromaschine mit der An triebsachse verbinden oder davon trennen zu können.
Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass es bei den gewünschten Schaltzuständen erforderlich ist, die beiden Kupplungen unabhängig voneinander be tätigen zu können, wodurch sich bei der Verwendung einer bekannten Kupplungsbetä tigung ein großer bzw. doppelter Aufwand ergibt. Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine robuste und kosten günstige Betätigungsvorrichtung zum unabhängigen Betätigen von zwei Kupplungen bereitgestellt werden.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erste Betätigungsrichtung und die zweite Betätigungsrichtung zueinander entgegengesetzt ausgerichtet sind. Das heißt, dass die Wirkrichtungen der beiden Kupplungen gegensätzlich sind, ergo die geometrische Anordnung und Ausge staltung so gewählt ist, dass die erste Betätigungsrichtung der zweiten Betätigungs richtung entgegengesetzt ist.
Dies hat den Vorteil, dass die beiden Kupplungen durch einen gemeinsamen Betäti gungsaktor betätigt, aber gleichzeitig unabhängig voneinander geschlossen werden können. Somit wird die Anzahl an benötigten Elementen für die Betätigungsaktorik verringert und eine besonders kostengünstige Betätigungsvorrichtung bereitgestellt. Insbesondere wird ermöglicht, dass zwischen einem Schaltzustand, in dem beide Kupplungen geschlossen sind, einem Schaltzustand, in dem nur die erste der beiden Kupplungen geschlossen ist (und die andere geöffnet ist), und einem Schaltzustand, in dem nur die zweite der beiden Kupplungen geschlossen ist (und die andere geöff net ist), gewechselt werden kann. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau kann immer nur eine der beiden Kupplungen geöffnet werden, aber beide Kupplungen unabhängig voneinander geschlossen werden.
Mit anderen Worten können z.B. die beiden Schaltgabeln bei einer erfindungsgemä ßen Betätigungsvorrichtung jeweils in Axialrichtung mit einer Vorlast/Rückstellkraft be aufschlagt sein, durch die jede Schaltgabel in eine geschlossene/eingelegte Schalt stellung, d.h. in eine Stellung, in der die zu betätigende Kupplung geschlossen ist, ge drückt wird. Entgegen der Vorlast/Rückstellkraft (d.h. in die jeweilige Betätigungsrich tung) kann jede Schaltgabel in eine geöffnete/ausgelegte Schaltstellung, d.h. in eine Stellung, in der die zu betätigende Kupplung geöffnet ist, gedrückt werden. Durch die entgegengesetzte Ausrichtung der Vorlast/Rückstellkräfte bzw. der Betätigungsrich tungen ist es möglich, die beiden Schaltgabeln durch einen gemeinsamen Betäti gungsaktor zu schalten, da bei Verstellen des Betätigungsaktors in die erste Betäti gungsrichtung die erste Schaltgabel aus der geschlossenen Schaltstellung in die ge öffnete Schaltstellung verstellt wird, während die zweite Schaltgabel durch die (in Richtung der ersten Betätigungsrichtung wirkende) zweite Rückstellkraft in der ge schlossenen Schaltstellung verbleibt bzw. aus der geöffneten Schaltstellung in die ge schlossene Schaltstellung zurückgestellt wird. Dementsprechend wird bei Verstellen des Betätigungsaktors in die zweite Betätigungsrichtung die zweite Schaltgabel aus der geschlossenen Schaltstellung in die geöffnete Schaltstellung verstellt, während die erste Schaltgabel durch die (in Richtung der zweiten Betätigungsrichtung wirkende) erste Rückstellkraft in der geschlossenen Schaltstellung verbleibt bzw. aus der geöff neten Schaltstellung in die geschlossene Schaltstellung zurückgestellt wird. Auf diese Weise kann insbesondere eine besonders einfache Synchronisationseinrichtung reali siert werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer den nachfolgend näher erläutert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Betätigungsvorrichtung eine (vorgespannte) Feder aufweisen, die axial zwischen der ersten Schaltgabel und der zweiten Schaltgabel so angeordnet ist, dass sie die erste Rückstellkraft und die zweite Rückstellkraft aufbringt. Das heißt, dass die Vorlast axial zwischen den beiden Schalt gabeln wirkt und die beiden Schaltgabeln durch die Feder auseinandergedrückt wer den, so dass die Schiebemuffen jeweils mit dem Kupplungskörper in Eingriff gebracht und beide Formschlusskupplungen geschlossen werden. Dadurch ist es ausreichend, eine einzige Vorlastfeder zu verwenden, was sich kostengünstig auf die Betätigungs vorrichtung auswirkt.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann die Betätigungsvorrich tung eine erste Feder zum Aufbringen der ersten Rückstellkraft und eine zweite Feder zum Aufbringen der zweiten Rückstellkraft aufweisen. Insbesondere kann die Betäti gungsvorrichtung ein (Getriebe-)Gehäuse aufweisen, relativ zu dem die erste Schalt gabel und die zweite Schaltgabel zu deren Verstellung axial verschieblich sind. In der alternativen bevorzugten Ausführungsform können/kann die erste Feder zwischen dem Gehäuse und der ersten Schaltgabel angeordnet sein und/oder die zweite Feder zwischen dem Gehäuse und der zweiten Schaltgabel angeordnet sein. Das heißt, dass anstelle einer einzigen Vorlastfeder auch zwei einzelne Vorlastfedern (die jeweils zwischen einer Schaltgabel und dem Gehäuse wirken) verwendet werden können. Dabei muss die resultierende Wirkrichtung auf die Schaltgabel gleichbleiben, d.h. ent gegengesetzt zueinander sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Betätigungsvorrichtung einen Betätigungsaktor mit zwei gegenüberliegenden Wirkflächen aufweisen, wobei eine erste Wirkfläche zur Verstellung auf die erste Schaltgabel wirkt und eine zweite Wirk fläche zur Verstellung auf die zweite Schaltgabel wirkt. So kann in Abhängigkeit der Betätigungsrichtung des Betätigungsaktors die erste Wirkfläche oder die zweite Wirk fläche in Wirkeingriff gebracht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Betätigungsaktor drei Schalt stellungen aufweisen. In einer ersten Schaltstellung, beispielsweise in einer Mittelstel lung, wirkt der Betätigungsaktor auf keine der beiden Schaltgabeln. In einer zweiten Schaltstellung, in der die zweite Wirkfläche auf die zweite Schaltgabel drückt, wirkt der Betätigungsaktor nur auf die zweite Schaltgabel (und nicht auf die erste Schaltgabel), so dass die zweite Schaltgabel die zugehörige Schiebemuffe aus ihrem Eingriff schiebt und die zweite Kupplung öffnet. In einer dritten Schaltstellung, in der die erste Wirkfläche auf die erste Schaltgabel drückt, wirkt der Betätigungsaktor nur auf die erste Schaltgabel (und nicht auf die zweite Schaltgabel), so dass die erste Schaltgabel die zugehörige Schiebemuffe aus ihrem Eingriff schiebt und die erste Kupplung öffnet. Somit kann auf einfache Weise zwischen drei unterschiedlichen Betriebsmodi ge schaltet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Betätigungsaktor selbsthem mend ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass der Betätigungsaktor nur zu einem Wechsel zwischen den Schaltstellungen betätigt werden muss und ohne Betätigung in seiner Schaltstellung verbleibt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Betätigungsvorrichtung einen ersten Anschlag zum Begrenzen der maximalen Verstellbarkeit der ersten Schaltgabel in Richtung der ersten Rückstellkraft und/oder einen zweiten Anschlag zum Begren zen der maximalen Verstellbarkeit der zweiten Schaltgabel in Richtung der zweiten Rückstellkraft aufweisen. Vorzugsweise können/kann der erste Anschlag und/oder der zweite Anschlag an dem Gehäuse ausgebildet sein. Mit anderen Worten werden die Endlagen der Schaltgabeln in Schließrichtung durch Anschläge zwischen der jeweili gen Schaltgabel und dem Gehäuse festgelegt, so dass vermieden wird, dass sich die Schaltgabel in der geschlossenen Endlage (d.h. in der geschlossenen/eingelegten Schaltstellung) an der Schiebemuffe der zu betätigenden Kupplung abstützt und durch die Relativdrehung Reibungswärme und somit Leistungsverluste sowie Verschleiß er zeugt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Betätigungsvorrichtung eine Wegbegrenzung zum Begrenzen der maximalen Verstellbarkeit in der ersten Betäti gungsrichtung und zum Begrenzen der maximalen Verstellbarkeit in der zweiten Betä tigungsrichtung aufweisen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass beim Umschalten zwischen den Schaltzuständen die eine Kupplung geöffnet wird, bevor die andere Kupplung geschlossen ist. Die Wegbegrenzung bildet somit eine Sicherung gegen Einlegen eines ungewollten Leerlaufs sowie einen Überlast schutz für die Feder. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann die Wegbegren zung so dimensioniert sein, dass die maximale Verstellbarkeit der beiden Schaltga beln dem einfachen Verfahrweg der durch die Schaltgabel zu betätigenden Schie bemuffe entspricht. Vorzugsweise kann die Wegbegrenzung so dimensioniert sein, dass die maximale Verstellbarkeit auf 5 bis 8 Millimeter begrenzt ist. Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Hybridgetriebe für ein Hybridfahrzeug mit einer solchen Betätigungsvorrichtung gelöst. Das Hybridgetriebe weist eine mit ei ner Verbrennungskraftmaschine und einer ersten Elektromaschine verbindbare erste Antriebswelle, eine mit einer zweiten Elektromaschine verbindbare zweite Antriebs welle, eine mit der ersten Antriebswelle und/oder mit der zweiten Antriebswelle ver bundene Abtriebswelle, eine erste Trennkupplung zum schaltbaren Verbinden der ers ten Antriebswelle mit der Abtriebswelle sowie eine zweite Trennkupplung zum schalt baren Verbinden der zweiten Antriebswelle mit der Abtriebswelle auf. Dabei sind die erste Trennkupplung und die zweite Trennkupplung durch die erfindungsgemäße Be tätigungsvorrichtung betätigbar/schaltbar.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahr zeug mit einer solchen Betätigungsvorrichtung gelöst. Das Doppelkupplungsgetriebe weist zwei Antriebswellen, die über je ein Teilgetriebe mit einer Abtriebswelle verbun den sind, eine erste Kupplung zum Schalten zwischen zwei Gangstufen eines ersten Teilgetriebes, und eine zweite Kupplung zum Schalten zwischen zwei Gangstufe ei nes zweiten Teilgetriebes auf. Dabei sind die erste Kupplung und die zweite Kupplung durch die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung betätigbar/schaltbar.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fign. 1 bis 3 schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Betäti gungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform, eingesetzt in einem Hybridgetriebe,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Betätigungsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform, eingesetzt in einem Hybridgetriebe,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Betätigungsvorrichtung in einer dritten Ausführungsform, eingesetzt in einem Doppelkupplungsge triebe, und Fign. 6 bis 11 perspektivische Darstellungen der Betätigungsvorrichtung.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen ver sehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausge tauscht werden.
Fign. 1 bis 3 zeigen schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Betäti gungsvorrichtung 1 in einer ersten Ausführungsform. Die Betätigungsvorrichtung 1 dient zum Betätigen, d.h. zum Schalten, einer ersten Kupplung 2 und einer zweiten Kupplung 3.
Die Betätigungsvorrichtung 1 weist eine erste Schaltgabel 4 auf. Die erste Schaltgabel 4 ist zur Betätigung der ersten Kupplung 2 entgegen einer ersten (axialen) Rückstell kraft in eine erste Betätigungsrichtung verstellbar. In der in den Fign. 1 bis 3 darge stellten Ausführungsform wirkt die erste axiale Rückstellkraft von links nach rechts, wohingegen die erste Betätigungsrichtung eine entgegengesetzte Richtung, d.h. eine Richtung von rechts nach links ist. Die erste Schaltgabel 4 kann in die erste Betäti gungsrichtung entgegen der ersten Rückstellkraft verstellt werden, um die erste Kupp lung 2 zu öffnen. Das heißt, dass die erste Kupplung 2 in einem nicht betätigten Zu stand der Betätigungsvorrichtung 1 geschlossen ist.
Die Betätigungsvorrichtung 1 weist eine zweite Schaltgabel 5 auf. Die zweite Schalt gabel 5 ist zur Betätigung der zweiten Kupplung 3 entgegen einer zweiten (axialen) Rückstellkraft in eine zweite Betätigungsrichtung verstellbar. In der in den Fign. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform wirkt die zweite axiale Rückstellkraft von rechts nach links, wohingegen die zweite Betätigungsrichtung eine entgegengesetzte Richtung, d.h. eine Richtung von links nach rechts ist. Die zweite Schaltgabel 5 kann in die zweite Betätigungsrichtung entgegen der zweiten Rückstellkraft verstellt werden, um die zweite Kupplung 3 zu öffnen. Das heißt, dass die zweite Kupplung 3 in einem nicht betätigten Zustand der Betätigungsvorrichtung 1 geschlossen ist. Demnach sind die beiden Schaltgabeln 4, 5 jeweils in Axialrichtung mit einer Vor last/Rückstellkraft beaufschlagt, durch die jede Schaltgabel 4, 5 in eine geschlos sene/eingelegte Schaltstellung, d.h. in eine Stellung, in der die zu betätigende Kupp lung 2, 3 geschlossen ist, gedrückt wird. Entgegen der Vorlast/Rückstellkraft (d.h. in die jeweilige Betätigungsrichtung) kann jede Schaltgabel 4, 5 in eine geöffnete/ausge legte Schaltstellung, d.h. in eine Stellung, in der die zu betätigende Kupplung 2, 3 ge öffnet ist, gedrückt werden.
Die erste Kupplung 2 und/oder die zweite Kupplung 3 können/kann insbesondere als Formschlusskupplung, beispielsweise als Klauenkupplung ausgebildet sein. Die Form schlusskupplung wird durch eine Schiebemuffe 6, einen Schiebemuffenträger 7 und einen Kupplungskörper 8 gebildet. Durch axiale Verschiebung der Schiebemuffe 6 wird die Formschlusskupplung betätigt. Dabei greift die jeweilige Schaltgabel 4, 5 in die Schiebemuffe 6 der zu betätigenden Kupplung 2, 3 ein, so dass eine (axiale) Ver stellung der jeweiligen Schaltgabel 4, 5 die axiale Verschiebung der Schiebemuffe 6 hervorruft.
Erfindungsgemäß sind die erste Betätigungsrichtung und die zweite Betätigungsrich tung zueinander entgegengesetzt ausgerichtet. Das heißt, dass die Wirkrichtungen der beiden Kupplungen 2, 3 gegensätzlich sind. Die Betätigungsvorrichtung 1 weist ei nen Betätigungsaktor 9 auf, durch den die erste Schaltgabel 4 und die zweite Schalt gabel 5 gemeinsam, aber unabhängig voneinander betätigt werden können. Durch die entgegengesetzte Ausrichtung der Vorlast/Rückstellkräfte bzw. der Betätigungsrich tungen ist es möglich, die beiden Schaltgabeln 4, 5 durch den gemeinsamen Betäti gungsaktor 9 zu schalten.
Bei Verstellen des Betätigungsaktors 9 in die erste Betätigungsrichtung (hier nach links) wird die erste Schaltgabel 4 aus der geschlossenen Schaltstellung in die geöff nete Schaltstellung verstellt, während die zweite Schaltgabel 5 durch die (in Richtung der ersten Betätigungsrichtung wirkende) zweite Rückstellkraft in der geschlossenen Schaltstellung verbleibt bzw. aus der geöffneten Schaltstellung in die geschlossene Schaltstellung zurückgestellt wird. Bei Verstellen des Betätigungsaktors 9 in die zweite Betätigungsrichtung (hier nach rechts) wird die zweite Schaltgabel 5 aus der geschlos senen Schaltstellung in die geöffnete Schaltstellung verstellt, während die erste Schaltgabel 4 durch die (in Richtung der zweiten Betätigungsrichtung wirkende) erste Rückstellkraft in der geschlossenen Schaltstellung verbleibt bzw. aus der geöffneten Schaltstellung in die geschlossene Schaltstellung zurückgestellt wird. Somit kann zwi schen einem ersten Schaltzustand (vgl. Fig. 1 ), in dem beide Kupplungen 2, 3 ge schlossen sind, einem zweiten Schaltzustand (vgl. Fig. 2), in dem nur die erste Kupp lung 2 geschlossen ist (und die zweite Kupplung 3 geöffnet ist), und einem dritten Schaltzustand (vgl. Fig. 3), in dem nur die zweite Kupplung 3 geschlossen ist (und die erste Kupplung 2 geöffnet ist), gewechselt werden.
Vorzugsweise kann die Betätigungsvorrichtung 1 eine (vorgespannte) Feder 10 auf weisen, die axial zwischen der ersten Schaltgabel 4 und der zweiten Schaltgabel 5 so angeordnet ist, dass sie die erste Rückstellkraft und die zweite Rückstellkraft auf bringt. Die Feder 10 wirkt also axial zwischen den beiden Schaltgabeln 4, 5, so dass sie die beiden Schaltgabeln 4, 5 auseinanderdrückt und die Schiebemuffen 6 jeweils mit dem Kupplungskörper 8 in Eingriff gebracht und beide Formschlusskupplungen geschlossen sind. Auch wenn dies nicht dargestellt ist, kann die Betätigungsvorrich tung 1 alternativ eine erste Feder zum Aufbringen der ersten Rückstellkraft und eine zweite Feder zum Aufbringen der zweiten Rückstellkraft aufweisen. Insbesondere kann die Betätigungsvorrichtung 1 ein (Getriebe-)Gehäuse aufweisen, relativ zu dem die erste Schaltgabel 4 und die zweite Schaltgabel 5 zu deren Verstellung axial ver schieblich sind. Das heißt, dass die erste Feder zwischen dem Gehäuse und der ers ten Schaltgabel 4 angeordnet sein kann und/oder die zweite Feder zwischen dem Ge häuse und der zweiten Schaltgabel 5 angeordnet sein kann.
Vorzugsweise kann der Betätigungsaktor 9 zwei gegenüberliegende Wirkflächen 11 ,
12 aufweisen, wobei eine erste Wirkfläche 11 zur Verstellung auf die erste Schaltga bel 4 wirkt und eine zweite Wirkfläche 12 zur Verstellung auf die zweite Schaltgabel 5 wirkt. Insbesondere kann der Betätigungsaktor 9 drei Schaltstellungen aufweisen. In einer ersten Schaltstellung (vgl. Fig. 1), beispielsweise in einer Mittelstellung, wirkt der Betätigungsaktor 9 auf keine der beiden Schaltgabeln 4, 5. In einer zweiten Schaltstel lung (vgl. Fig. 2), in der die zweite Wirkfläche 12 auf die zweite Schaltgabel 5 drückt, wirkt der Betätigungsaktor 9 nur auf die zweite Schaltgabel 5 (und nicht auf die erste Schaltgabel 4), so dass die zweite Schaltgabel 5 die zugehörige Schiebemuffe 6 aus ihrem Eingriff schiebt und die zweite Kupplung 3 öffnet. In einer dritten Schaltstellung, in der die erste Wirkfläche 11 auf die erste Schaltgabel 4 drückt, wirkt der Betäti gungsaktor 9 nur auf die erste Schaltgabel 4 (und nicht auf die zweite Schaltgabel 5), so dass die erste Schaltgabel 4 die zugehörige Schiebemuffe 6 aus ihrem Eingriff schiebt und die erste Kupplung 2 öffnet.
Vorzugsweise können/kann die erste Schaltgabel 4 und/oder die zweite Schaltgabel 5 in einer Axialführung 13 in dem Gehäuse angeordnet sein.
Insbesondere kann der Betätigungsaktor 9 selbsthemmend ausgebildet sein. Das heißt, dass der Betätigungsaktor 9 nur zu einem Wechsel zwischen den Schaltstellun gen betätigt werden muss und ohne Betätigung in seiner Schaltstellung verbleibt.
Vorzugsweise kann die Betätigungsvorrichtung 1 einen ersten Anschlag 14 zum Be grenzen der maximalen Verstellbarkeit der ersten Schaltgabel 4 in Richtung der ersten Rückstellkraft und/oder einen zweiten Anschlag 15 zum Begrenzen der maximalen Verstellbarkeit der zweiten Schaltgabel 5 in Richtung der zweiten Rückstellkraft auf weisen. Vorzugsweise können/kann der erste Anschlag 14 und/oder der zweite An schlag 15 an dem Gehäuse ausgebildet sein.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung 1 , die der ersten Ausführungsform entspricht. Zusätzlich kann die Betätigungsvorrichtung 1 in der zwei ten Ausführungsform eine Wegbegrenzung 16 zum Begrenzen der maximalen Ver stellbarkeit in der ersten Betätigungsrichtung und zum Begrenzen der maximalen Ver stellbarkeit in der zweiten Betätigungsrichtung aufweisen. Vorzugsweise kann die Wegbegrenzung 16 so dimensioniert sein, dass die maximale Verstellbarkeit der bei den Schaltgabeln 4, 5 dem einfachen Verfahrweg der durch die Schaltgabel 4, 5 zu betätigenden Schiebemuffe 6 entspricht. Beispielsweise kann die Wegbegrenzung 16 so dimensioniert sein, dass die maximale Verstellbarkeit auf 5 bis 8 Millimeter be grenzt ist.
In den in Fign. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen ist die Betätigungsvorrichtung 1 in einem Hybridgetriebe 17 eingesetzt. Das Hybridgetriebe 17 weist eine mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer ersten Elektromaschine verbindbare erste An triebswelle 18, eine mit einer zweiten Elektromaschine verbindbare zweite Antriebs welle 19 und eine mit der ersten Antriebswelle 18 und/oder mit der zweiten Antriebs welle 18 verbindbare/verbundene Abtriebswelle 20 auf. In den Figuren ist lediglich ein Teil eines auf der zweiten Antriebswelle 19 sitzenden Zahnrads bzw. ein Teil eines auf der Abtriebswelle 20 sitzenden Differential-Zahnrads dargestellt. Der Einfachheit hal ber wird das Zahnrad bzw. Differential-Zahnrads als die zweite Antriebswelle 19 bzw. als die Abtriebswelle 20 bezeichnet. Die erste Kupplung 2 dient als eine erste Trenn kupplung 2 zum schaltbaren Verbinden der ersten Antriebswelle 18 mit der Ab triebswelle 20. Die zweite Kupplung 3 dient als eine zweite Trennkupplung 3 zum schaltbaren Verbinden der zweiten Antriebswelle 19 mit der Abtriebswelle 20. Dabei sind die erste Trennkupplung 2 und die zweite Trennkupplung 3 durch die erfindungs gemäße Betätigungsvorrichtung 1 betätigbar/schaltbar.
In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist die Betätigungsvorrichtung 1 in ei nem Doppelkupplungsgetriebe 21 eingesetzt. Je nach Schaltstellung der ersten Kupp lung 2 und der zweiten Kupplung 3 ist eine erste Gangstufe 22, eine zweite Gangstufe 23, eine dritte Gangstufe 24 und/oder eine vierte Gangstufe 25 eingelegt, um eine erste Antriebswelle 26 bzw. eine zweite Antriebswelle 27 mit einer Abtriebswelle 28 zu verbinden. In der unbetätigten Stellung des Betätigungsaktors 9 sind die zweite Gang stufe 23 und die dritte Gangstufe 24 eingelegt. Durch Betätigung in die erste Betäti gungsrichtung (hier nach rechts) wird die zweite Gangstufe 23 ausgelegt und die vierte Gangstufe 25 eingelegt. Durch Betätigung in die zweite Betätigungsrichtung (hier nach links) wird die dritte Gangstufe 24 ausgelegt und die erste Gangstufe 22 eingelegt. Fign. 6 bis 11 zeigen perspektivische Darstellungen der Betätigungsvorrichtung 1 in verschiedenen Schaltstellungen. Die Betätigungsvorrichtung 1 weist einen Betäti gungsaktor 9 in Form eines Aktormotors 29 auf. Durch Betätigen des Aktormotors 29 kann eine Mutter 30 auf einer Gewindespindel 31 (auf- und ab-) bewegt werden. Durch die Bewegung der Mutter 30 wird ein Flebel 32 um ein Drehgelenk 33 verdreht. Der Flebel 32 ist an einem ersten Anlenkpunkt 34 (bzw. einer ersten Wirkfläche 11 ) mit der ersten Schaltgabel 4 verbunden und an einem zweiten Anlenkpunkt 35 (bzw. einer zweiten Wirkfläche 12) mit der zweiten Schaltgabel 5 verbunden. Durch die Be tätigung des Aktormotors 29 wird die erste Schaltgabel 4 bzw. die zweite Schaltgabel 5 auf einer Führungsstange 36 (bzw. einer Axialführung 13) axial entgegen der Rück stellkraft der Feder 10 verlagert.
Fign. 6 und 7 zeigen die Betätigungsvorrichtung 1 in einer Mittelstellung, in der die Schaltgabeln 4, 5 in einer unbetätigten Stellung sind. Fign. 8 und 9 zeigen die Betäti- gungsvorrichtung 1 in einer Stellung, in der die Mutter 30 nach unten verfahren ist, die zweite Schaltgabel 5 in einer betätigten Stellung ist, und die erste Schaltgabel 4 in ei ner unbetätigten Stellung ist. Fign. 10 und 11 zeigen die Betätigungsvorrichtung 1 in einer Stellung, in der die Mutter 30 nach oben verfahren ist, die erste Schaltgabel 4 in einer betätigten Stellung ist, und die zweite Schaltgabel 5 in einer unbetätigten Stel- lung ist.
Bezuqszeichenliste Betätigungsvorrichtung erste Kupplung zweite Kupplung erste Schaltgabel zweite Schaltgabel Schiebemuffe Schiebemuffenträger Kupplungskörper Betätigungsaktor Feder erste Wirkfläche zweite Wirkfläche Axialführung erster Anschlag zweiter Anschlag Wegbegrenzung Hybridgetriebe erste Antriebswelle zweite Antriebswelle Abtriebswelle Doppelkupplungsgetriebe erste Gangstufe zweite Gangstufe dritte Gangstufe vierte Gangstufe erste Antriebswelle zweite Antriebswelle Abtriebswelle Aktormotor Mutter
Gewindespindel
Hebel
Drehgelenk erster Anlenkpunkt zweiter Anlenkpunkt Führungsstange

Claims
Patentansprüche Betätigungsvorrichtung (1) zum Betätigen von zwei Kupplungen (2,
3), mit einer ersten Schaltgabel (4), die zur Betätigung einer ersten Kupplung (2) entgegen einer ersten Rückstellkraft in eine erste Betätigungsrichtung verstellbar ist, und einer zweiten Schaltgabel (5), die zur Betätigung einer zweiten Kupplung (3) entgegen einer zweiten Rückstellkraft in eine zweite Betätigungsrichtung ver stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Betätigungsrichtung und die zweite Betätigungsrichtung zueinander entgegengesetzt ausgerichtet sind. Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (1) eine Feder (10) aufweist, die axial zwischen der ersten Schaltgabel (4) und der zweiten Schaltgabel (5) so angeordnet ist, dass sie die erste Rückstellkraft und die zweite Rückstellkraft aufbringt. Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (1) eine erste Feder zum Aufbringen der ersten Rückstellkraft und eine zweite Feder zum Aufbringen der zweiten Rückstellkraft aufweist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (1) einen Betätigungsaktor (9) mit zwei gegenüberliegenden Wirkflächen (11, 12) aufweist, wobei eine erste Wirkfläche (11 ) zur Verstellung auf die erste Schaltgabel
(4) wirkt und eine zweite Wirkfläche (12) zur Verstellung auf die zweite Schaltgabel (5) wirkt. Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsaktor drei Schaltstellungen aufweist, wobei der Betätigungsak tor (9) in einer ersten Schaltstellung auf keine der beiden Schaltgabeln (4,
5), in einer zweiten Schaltstellung nur auf die zweite Schaltgabel (5) und in einer drit ten Schaltstellung nur auf die erste Schaltgabel (4) wirkt.
6. Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsaktor (9) selbsthemmend ausgebildet ist.
7. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (1) einen ersten Anschlag (14) zum Begrenzen der maximalen Verstellbarkeit der ersten Schaltgabel (4) in Richtung der ersten Rückstellkraft und/oder einen zweiten Anschlag (15) zum Begrenzen der maximalen Verstellbarkeit der zweiten Schaltgabel (5) in Rich tung der zweiten Rückstellkraft aufweist.
8. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (1) eine Wegbegrenzung (16) zum Begrenzen der maximalen Verstellbarkeit in der ersten Betätigungsrich tung und zum Begrenzen der maximalen Verstellbarkeit in der zweiten Betäti gungsrichtung aufweist.
9. Hybridgetriebe (17) für ein Hybridfahrzeug, mit einer Betätigungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, einer mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer ersten Elektromaschine verbindbaren ersten Antriebswelle (18), einer mit einer zweiten Elektromaschine verbindbaren zweiten Antriebswelle (19), ei ner mit der ersten Antriebswelle (18) und/oder mit der zweiten Antriebswelle (19) verbundenen Abtriebswelle (20), einer ersten Trennkupplung (2) zum schaltbaren Verbinden der ersten Antriebswelle (18) mit der Abtriebswelle (20) sowie einer zweiten Trennkupplung (3) zum schaltbaren Verbinden der zweiten Antriebswelle (19) mit der Abtriebswelle (20), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trennkupplung (2) und die zweite Trennkupplung (3) durch die Betäti gungsvorrichtung (1) betätigbar sind. Doppelkupplungsgetriebe (21) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Betätigungsvor richtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zwei Antriebswellen (26, 27), die über je ein Teilgetriebe (22, 23, 24, 25) mit einer Abtriebswelle (28) verbun den sind, einer ersten Kupplung (2) zum Schalten zwischen zwei Gangstufen (23, 25) eines ersten Teilgetriebes (23, 25), und einer zweiten Kupplung (3) zum Schalten zwischen zwei Gangstufe (22, 24) eines zweiten Teilgetriebes (22, 24), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (2) und die zweite Kupplung (3) durch die Betätigungsvorrichtung (1) betätigbar sind.
PCT/DE2022/100274 2021-05-11 2022-04-11 Betätigungsvorrichtung für zwei kupplungen sowie hybridgetriebe und doppelkupplungsgetriebe WO2022237929A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22722679.2A EP4337879A1 (de) 2021-05-11 2022-04-11 Betätigungsvorrichtung für zwei kupplungen sowie hybridgetriebe und doppelkupplungsgetriebe
CN202280033449.0A CN117242282A (zh) 2021-05-11 2022-04-11 用于两个离合器的致动装置和混合动力变速器以及双离合变速器
US18/556,721 US20240200613A1 (en) 2021-05-11 2022-04-11 Actuation device for two clutches and hybrid transmission and dual-clutch transmission
KR1020237036010A KR20230159551A (ko) 2021-05-11 2022-04-11 2개의 클러치용 작동 장치 및 하이브리드 변속기, 및 듀얼 클러치 변속기

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021112205.8A DE102021112205B4 (de) 2021-05-11 2021-05-11 Betätigungsvorrichtung für zwei Kupplungen sowie Hybridgetriebe und Doppelkupplungsgetriebe
DE102021112205.8 2021-05-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022237929A1 true WO2022237929A1 (de) 2022-11-17

Family

ID=81603545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2022/100274 WO2022237929A1 (de) 2021-05-11 2022-04-11 Betätigungsvorrichtung für zwei kupplungen sowie hybridgetriebe und doppelkupplungsgetriebe

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240200613A1 (de)
EP (1) EP4337879A1 (de)
KR (1) KR20230159551A (de)
CN (1) CN117242282A (de)
DE (1) DE102021112205B4 (de)
WO (1) WO2022237929A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220379711A1 (en) * 2019-11-11 2022-12-01 Gkn Automotive Limited Actuator arrangement and transmission arrangement

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022133949B4 (de) 2022-12-19 2024-10-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Betätigungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Hybridgetriebes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1826682A (en) * 1926-08-02 1931-10-06 Gen Motors Corp Transmission
DE8522057U1 (de) * 1985-07-31 1989-12-07 J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim Stufenschaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102015214534A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Klauengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
US20170051826A1 (en) 2014-04-07 2017-02-23 Renault S.A.S. Method for controlling a gear shift actuator and corresponding shift actuator
WO2017140961A1 (fr) 2016-02-19 2017-08-24 Renault S.A.S Procede de controle du decrabotage d'un baladeur
DE102018103245A1 (de) 2017-11-29 2019-05-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebseinheit für Hybridkraftfahrzeug mit variabler Abtriebsübersetzung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010292B4 (de) 2007-03-02 2018-03-01 Audi Ag Schaltvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere ein Doppelkupplungs-Wechselgetriebe
DE102019114905A1 (de) 2019-06-04 2020-12-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Getriebe für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1826682A (en) * 1926-08-02 1931-10-06 Gen Motors Corp Transmission
DE8522057U1 (de) * 1985-07-31 1989-12-07 J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim Stufenschaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US20170051826A1 (en) 2014-04-07 2017-02-23 Renault S.A.S. Method for controlling a gear shift actuator and corresponding shift actuator
DE102015214534A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Klauengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
WO2017140961A1 (fr) 2016-02-19 2017-08-24 Renault S.A.S Procede de controle du decrabotage d'un baladeur
DE102018103245A1 (de) 2017-11-29 2019-05-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebseinheit für Hybridkraftfahrzeug mit variabler Abtriebsübersetzung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220379711A1 (en) * 2019-11-11 2022-12-01 Gkn Automotive Limited Actuator arrangement and transmission arrangement
US11701960B2 (en) * 2019-11-11 2023-07-18 Gkn Automotive Limited Actuator arrangement and transmission arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021112205A1 (de) 2022-11-17
US20240200613A1 (en) 2024-06-20
KR20230159551A (ko) 2023-11-21
DE102021112205B4 (de) 2023-03-02
EP4337879A1 (de) 2024-03-20
CN117242282A (zh) 2023-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3472489B1 (de) Getriebe für ein kraftfahrzeug
DE102020210677B4 (de) Automatisierte Getriebeanordnung sowie Antriebsstranganordnung mit einer solchen automatisierten Getriebeanordnung
EP0828098B1 (de) Anordnung zum Betätigen einer Schaltvorrichtung eines Zahnräderwechselgetriebes und zum Ein- und Ausrücken einer Hauptkupplung
DE112011100512B4 (de) Kopplungsanordnung
WO2022237929A1 (de) Betätigungsvorrichtung für zwei kupplungen sowie hybridgetriebe und doppelkupplungsgetriebe
WO2015014453A1 (de) Schaltgetriebe für eine antriebseinheit eines elektrofahrzeugs und verfahren zum betrieb des schaltgetriebes
WO2001061212A1 (de) Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere mit doppelkupplungsgetriebe
DE10004530B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes
WO2013160156A1 (de) Hybridgetriebe
AT520297B1 (de) Schalteinrichtung für ein getriebe
DE102005003092A1 (de) Betätigungseinrichtung für ein Getriebe
WO2014187457A1 (de) Parallelschaltgetriebe mit zwei schaltwalzen und gemischtzahligen gängen auf den teilgetriebewellen
DE102013220041A1 (de) Betätigungsvorrichtung
EP2722565A1 (de) Schaltvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs bzw. Doppelkupplungsgetriebe mit einer derartigen Schaltvorrichtung
WO2005059410A1 (de) Schaltwalze mit axial zur schaltwalzenachse beweglicher einlegenutflanke und schaltverfahren
WO2010130647A1 (de) Antriebsanordnung mit zwei eingangsseitigen kupplungen und verfahren zu deren betrieb
WO2023241751A1 (de) Trockene doppelkupplung mit individuell betätigbaren teilkupplungen
DE10101598A1 (de) Drehmomentübertragungsvorrichtung mit Ausrückeinrichtung
EP2568191B1 (de) Kupplungsanordnung und Verfahren zu deren Ansteuerung
DE10310977B4 (de) Kraftfahrzeuggetriebe mit Parksperre
AT512171B1 (de) Schaltvorrichtung für ein zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für automatik-doppelkupplungsgetriebe
WO2018113817A1 (de) Antriebsstrang mit aktor zur verbindung einer elektrischen maschine mit einem drehteil des antriebsstranges
WO2019020334A1 (de) Schaltwalze und kraftfahrzeug-schaltgetriebe
DE102021130856B4 (de) Kupplungseinrichtung mit Betätigungseinrichtung
DE102023200195B4 (de) Lastschaltbares Getriebe für ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe, Kraftfahrzeuggetriebe und landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22722679

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237036010

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020237036010

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18556721

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280033449.0

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022722679

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022722679

Country of ref document: EP

Effective date: 20231211