WO2023213875A1 - Betätigungseinrichtung für die betätigung eines getriebeelements - Google Patents

Betätigungseinrichtung für die betätigung eines getriebeelements Download PDF

Info

Publication number
WO2023213875A1
WO2023213875A1 PCT/EP2023/061663 EP2023061663W WO2023213875A1 WO 2023213875 A1 WO2023213875 A1 WO 2023213875A1 EP 2023061663 W EP2023061663 W EP 2023061663W WO 2023213875 A1 WO2023213875 A1 WO 2023213875A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuating
contact
spring
actuating device
damping
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/061663
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Philipp Eder
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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 Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2023213875A1 publication Critical patent/WO2023213875A1/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
    • 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
    • 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
    • F16D11/14—Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
    • 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
    • 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
    • F16H2063/3089—Spring assisted shift, e.g. springs for accumulating energy of shift movement and release it when clutch teeth are aligned
    • 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
    • F16H2063/321—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by the interface between fork body and shift rod, e.g. fixing means, bushes, cams or pins

Definitions

  • the invention relates to an actuating device for actuating a gear element, in particular a sliding sleeve, comprising an actuating element which is movable for actuating the gear element at least between a decoupling position and a coupling position and a spring device which is designed to be in a tooth-on-tooth position of a toothing of the gear element to a toothing to be coupled, to exert a spring force on the gear element.
  • the invention is based on the knowledge that the actuating device has at least one contact element, in particular a switching plate, which is mounted on the actuating element and is supported on the actuating element by means of the spring device.
  • the invention thus proposes an “integration” of the spring device and the contact element into the actuating element.
  • the contact element when the actuating element is actuated, i.e. when the actuating element is moved in the direction of the gear element, the contact element with a first contact surface will come into contact with a corresponding contact surface of the gear element.
  • the contact element thus brings about contact between the actuating element and the gear element and moves the gear element, for example into its coupling state or its coupling position. The movement of the actuating element is thus influenced by the contact element
  • the actuating element can in particular be assembled as a pre-assembled assembly.
  • the actuating element can carry the spring device and the contact element as a pre-assembled assembly, so that they can be assembled together when assembling the actuating device.
  • the spring device can have at least one spring element, for example a coil spring, a spring package or any other suitable spring element.
  • the storage section can also be designed as a recess in the actuating element, wherein the storage section can have a smaller diameter than the support section.
  • the basic cross-sectional shape of the support section and the storage section can be chosen arbitrarily, for example circular.
  • the storage section can extend completely in the axial direction through the actuating element in the manner of an opening.
  • the contact element can be connected to an abutment element, which can set a maximum disengagement path based on the actuating element.
  • a second contact surface can be provided on the abutment element for contact with the gear element when moving into the decoupling position.
  • the actuating device can define a reference point in which the contact element is moved against the actuating element while deforming the spring element, in particular in contact.
  • a further movement of the actuation element in particular beyond the coupling position in the actuation direction, can be carried out in order to deflect the spring element until the contact element comes into contact with the actuation element or until the spring element is deflected to the maximum is.
  • the reference point can be used to determine the position of the actuating device, for example for controlling an actuator that causes an actuation of the actuating element.
  • the reference point can, for example, be stored in the control device and within the framework of a Calibration must be checked or renewed. Starting from the reference point, for example, the coupling position and the decoupling position or a zero point can be defined.
  • actuating device several contact elements, in particular distributed in the circumferential direction, can be arranged on the actuating element and/or at least one contact element can be designed in the shape of a ring segment.
  • the actuation force can be introduced more evenly from the actuation element into the transmission element via the contact element. This reduces tilting moments when actuating the gear element and thus improves the actuation movement.
  • a contact element can be designed as a ring segment that extends between two ends of an actuating element designed as a shift fork.
  • the ring segment can, for example, be mounted on any number of storage sections, for example on two storage sections which are opposite one another in the radial direction with respect to the axis of rotation of the gear element or are arranged on opposite circumferential positions. Accordingly, the contact element can also be supported by a plurality of spring elements, which are also arranged on the storage sections or support sections in the area of the storage sections.
  • the actuating device can further be developed by a damping device which has at least one damping element which is accommodated at least in sections in a fluid space formed in the actuating element, which damping element is coupled to the at least one contact element and is designed to prevent a movement of the contact element, in particular a movement of the tooth -on-tooth position in the coupling position to dampen by displacing fluid from the fluid space.
  • the contact element is accommodated in the actuating element in a storage section and is prestressed when a tooth-on-tooth position occurs by the at least one spring element or generally by the spring device. If the tooth-on-tooth position is released, the contact element is moved into the coupling position together with the gear element by reducing the spring energy.
  • a damping device is provided in order to prevent a stop occurring during such a movement, which leads to acoustic abnormalities and can be perceived as disturbing by occupants of the motor vehicle.
  • the damping device is ultimately designed to dampen the movement of the contact element.
  • the damping device is coupled to the contact element, so that when the contact element moves, in particular by the spring force, the contact element is prevented from striking the actuating element or the movement is dampened in such a way that acoustic abnormalities can be reduced or prevented.
  • a fluid space is formed in the actuating element, in which the damping element described can be received or is at least partially accommodated.
  • the fluid that predominates in the environment of the actuating element can be used as the fluid space, for example air or oil.
  • the fluid space When the spring element is compressed, the fluid space is filled with fluid, whereby when the spring force is reduced and the contact element is ejected, the fluid is at least partially displaced from the fluid space and thus the movement of the contact element is dampened by the outflow of the fluid or the displacement of the fluid from the fluid space.
  • the fluid space in the compressed state is enlarged compared to the rebounded state due to the relative position of the damping element to the fluid space.
  • the contact element and damping element can ultimately be connected in any way, for example by a clip connection, a screw connection or another connection. Furthermore, several contact elements can be provided. A corresponding number of damping elements can be provided here. If a contact element extends over a circumferential area on the actuating element, for example in the form of a ring segment, more than one damping element can also be coupled to the same contact element.
  • At least one damping element can have a second contact surface opposite a first contact surface of the contact element.
  • the first contact surface of the contact element is used to produce the contact between the contact element and the gear element.
  • the contact element rests against the transmission element with the first contact surface in order to move the transmission element into the coupling position.
  • the damping element can have a second contact surface which is opposite the first contact surface in the direction of actuation. With the second contact surface, for example, a movement of the gear element into the decoupling position can be carried out.
  • the damping element can therefore also act as a contact element during the opposite movement and thus a contact between the actuating element and the Produce gear element.
  • actuating element to be mounted as a pre-assembled assembly, for example in a transmission device of a motor vehicle, and it is not necessary during assembly to provide separately the actuating element, contact element, spring element, damping element and, if necessary, an intermediate element that couples the individual components to one another and can be assembled individually.
  • Fig. 2 shows a longitudinal section of an actuating device of the actuating device from Fig. 1 in a first state
  • a contact element 8 can be designed over a defined circumferential area, for example C-shaped or ring segment-shaped.
  • the actuating device 2 has an actuator, not shown, which is designed to move the actuating element 5, which is designed, for example, as a shift fork, in the axial direction, ie from left to right or from the right in the illustrations in FIGS. 1-3 to the left, to move.
  • the actuating element 5 can be moved into a coupling position for coupling the gear element 3 with a further gear element to be coupled.
  • the state in Fig. 1 can therefore also be understood as a “decoupling position” or decoupling state.
  • the spring element 7 is designed or selected, in particular with regard to its spring hardness or spring stiffness, in such a way that when the gear element 3 moves, no significant deflection of the spring element 7 occurs.
  • the actuating force exceeds a defined threshold value, so that the spring element 7 can deflect and thus the contact element 8 can be inserted into the actuating element 5, so that the actuating device 4 changes from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. 3.
  • the actuating element 5 can therefore be moved between the decoupling position and the coupling position without stopping. This is particularly advantageous for the control of the actuator and the service life of the actuator, since the actuator of the actuating device 2 has to perform fewer start-up steps over its service life.
  • the embodiment shown also offers the possibility of approaching or checking a reference position of the actuating device 2 or a reference point of the actuating device 2. If the coupling state is present in the state shown in FIG. 2, for example after the tooth-on-tooth position has been successfully released, the actuating element 5 can be moved further in the actuating direction, in particular beyond the coupling position.
  • the situation shown in FIG. 3 can be assumed, in which the actuating element 5 comes into contact with the contact element 8.
  • the reference position can be used, for example, to calibrate or check a displacement sensor and be stored or updated in a control device.
  • the actuating device 2 has a damping device 11 which provides a damping element 12.
  • the damping element 12 is also mounted in the actuating element 5, namely in a recess on the side of the actuating element 5 opposite the contact element 8.
  • the damping element 12 is accommodated in a fluid space 13, which is designed as a recess in the actuating element 5.
  • the damping element 12 is thus accommodated more or less far in the fluid space 13.
  • the contact element 8 and the damping element 12 can be made from any materials.
  • at least one of the two components can be made from a plastic, for example PEEK or PA. It is also possible to make only one of the two parts from plastic and the other component from metal.
  • the two components are clearly coupled to one another, for example by a screw connection or a clip connection.
  • the actuating device 4 can, for example, be coupled to the actuator and mounted in the transmission device 1.
  • the damping device 11 is intended in particular to dampen a movement of the contact element 8 from the deflected position shown in FIG. 3 into the deflected position shown in FIG. 2.
  • the movement of the contact element 8 can be dampened in order to reduce or eliminate acoustic abnormalities. If the contact element 8 were moved undamped by the spring force from the position shown in FIG. 3 into the position shown in FIG .
  • the damping device 11 prevents this by displacing at least part of the fluid from the fluid space 13. If the contact element 8 is moved from the position shown in FIG. 3 to the position shown in FIG. 2, fluid, for example air or oil, is removed from the fluid space 13, for example displaced by a gap 15 between fluid space 13 and damping element 12, so that the movement is braked or dampened.
  • a gap 15 between fluid space 13 and damping element 12, so that the movement is braked or dampened.
  • the contact element 8 is moved towards the transmission element 3 in order to move the transmission element 3 into the coupling position, the contact element 8 coming into contact with the transmission element 3 with a first contact surface 16.
  • the actuating element 5 is moved in the opposite direction.
  • the damping element 12 can come into contact with the gear element 3 with a second contact surface 17 and thus move the gear element 3 from the coupling position into the decoupling position.
  • the actuating element 5 is moved together with the contact element 8 and the damping element 12 in the direction opposite to the actuating direction, i.e. from left to right in the figure shown.
  • the damping element 12 with the second contact surface 17 comes into contact with the gear element 3.
  • the contact element 8 and the damping element 12 thus act as so-called “switching plates” during the movement of the gear element 3.
  • contact element 8, spring element 7 and damping element 12 are functionally integrated into the actuating device 4, in particular arranged directly on the actuating element 5. This results in a particularly easy-to-assemble assembly. Due to the functional integration of the damping element 12, the damping element 12 also achieves actuation of the gear element 3 in addition to the damping.
  • the actuating device 2 can provide at least one further damping device 11, for example for a further contact element 8.
  • the contact element 8 for example in the form of a ring segment, over a certain circumferential area.
  • the contact element 8 can be mounted on at least two storage sections 10 and coupled to at least two different damping elements 12.
  • the transmission device 1 can be part of a motor vehicle or a motor vehicle (not shown) can have the transmission device 1, in particular an actuating device 2 with an actuating device 4. All advantages, details and features can be transferred to such a motor vehicle.

Landscapes

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

Abstract

Betätigungseinrichtung (4) für die Betätigung eines Getriebeelements (3), insbesondere einer Schiebemuffe, umfassend ein zur Betätigung des Getriebeelements (3) zumindest zwischen einer Entkopplungsposition und einer Kopplungsposition bewegbares Betätigungselement (5) und eine Federeinrichtung (6), die dazu ausgebildet ist, in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung einer Verzahnung des Getriebeelements (3) zu einer zu koppelnden Verzahnung, eine Federkraft auf das Getriebeelement (3) auszuüben, wobei die Betätigungseinrichtung (4) wenigstens ein Anlageelement (8), insbesondere eine Schaltpatte, aufweist, die an dem Betätigungselement (5) gelagert und mittels der Federeinrichtung (6) an dem Betätigungselement (5) abgestützt ist.

Description

Betätigungseinrichtung für die Betätigung eines Getriebeelements
Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für die Betätigung eines Getriebeelements, insbesondere einer Schiebemuffe, umfassend ein zur Betätigung des Getriebeelements zumindest zwischen einer Entkopplungsposition und einer Kopplungsposition bewegbares Betätigungselement und eine Federeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung einer Verzahnung des Getriebeelements zu einer zu koppelnden Verzahnung, eine Federkraft auf das Getriebeelement auszuüben.
Betätigungseinrichtungen für die Betätigung von Getriebeelementen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise werden derartige Betätigungseinrichtungen verwendet, um ein Getriebeelement, zum Beispiel eine Schiebemuffe, zwischen einer Entkopplungsposition und einer Kopplungsposition zu betätigen. Dazu weist die Betätigungseinrichtung ein Betätigungselement auf, das mit einer Federeinrichtung gekoppelt sein kann. Die Federeinrichtung kann somit eine Federkraft auf das Betätigungselement bewirken. Wird das Betätigungselement gegen das Getriebeelement bewegt, beispielsweise bei Vorliegen einer Zahn-auf-Zahn-Stel- lung der Verzahnung des Getriebeelements zu einer zu koppelnden Verzahnung, bewirkt die Federeinrichtung eine Federkraft auf das Getriebeelement. Wird die Zahn- auf-Zahn-Stellung aufgelöst, kann die Federkraft abgebaut werden und das Getriebeelement in seinen Kopplungszustand verbracht werden.
Aufgrund der Vielzahl der üblicherweise als einzelne Bauelemente ausgeführten Komponenten, insbesondere der Federeinrichtung, des Betätigungselements sowie eines üblicherweise zwischen dem Betätigungselement und dem Getriebeelement vorgesehenen Zwischenelements sowie gegebenenfalls vorgesehener Dämpfungseinrichtungen und deren Einzelelemente, ist eine solche Betätigungseinrichtung in Bezug auf Herstellung und Montage aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine demgegenüber verbesserte Betätigungseinrichtung für die Betätigung eines Getriebeelements anzugeben, die insbesondere weniger aufwendig montierbar ist. Die Aufgabe wird durch eine Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Wie eingangs beschrieben, betrifft die Erfindung eine Betätigungseinrichtung für die Betätigung eines Getriebeelements, beispielsweise einer Schiebemuffe. Die Betätigungseinrichtung weist ein Betätigungselement und eine Federeinrichtung auf, wobei das Betätigungselement für die Betätigung des Getriebeelements vorgesehen ist. Das Betätigungselement kann beispielsweise als Schaltgabel ausgeführt sein. Die Federeinrichtung ist dazu ausgebildet, bei einer auftretenden Zahn-auf-Zahn-Stellung an dem Getriebeelement, d.h., an der Verzahnung des Getriebeelements bezogen auf eine zu koppelnden Verzahnung, beispielsweise die Verzahnung einer Schiebemuffe in Zahn-auf-Zahn-Stellung zu der Verzahnung eines weiteren Getriebeelements, zum Beispiel eines Losrads oder eines Kupplungskörpers, eine Federkraft aufzubauen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Betätigungseinrichtung wenigstens ein Anlageelement, insbesondere eine Schaltpatte, aufweist, die an dem Betätigungselement gelagert und mittels der Federeinrichtung an dem Betätigungselement abgestützt ist. Die Erfindung schlägt somit eine „Integration“ der Federeinrichtung und des Anlageelements in das Betätigungselement vor. Durch das Bereitstellen des Anlageelements, das durch die Federeinrichtung an dem Betätigungselement federgelagert abgestützt ist, kann ein „Einfedern“ des Anlageelements, beispielsweise der Schaltpatte, bei einer auftretenden Zahn-auf-Zahn-Stellung realisiert werden.
Mit anderen Worten wird bei der Betätigung des Betätigungselements, also einem Verfahren des Betätigungselements in Richtung des Getriebeelements das Anlageelement mit einer ersten Anlagefläche in Anlage mit einer entsprechenden Anlagefläche des Getriebeelements kommen. Das Anlageelement bewirkt somit einen Kontakt zwischen Betätigungselement und Getriebeelement und bewegt das Getriebeelement, beispielsweise in seinen Kopplungszustand bzw. seine Kopplungsposition. Die Bewegung des Betätigungselements wird von dem Anlageelement somit auf das
Getriebeelement übertragen.
Tritt bei der Bewegung des Getriebeelements in seine Kopplungsposition eine Zahn- auf-Zahn-Stellung auf, kann das Anlageelement relativ zu dem Betätigungselement, in dem das Anlageelement gelagert ist, bewegt werden, wobei sich die Federeinrichtung verformt und eine Federkraft zwischen Anlageelement und Betätigungselement bewirkt. Sobald die Zahn-auf-Zahn-Stellung aufgelöst wurde, bewirkt die Federeinrichtung eine Bewegung des Anlageelements relativ zu dem in seiner Kopplungsposition stehenden Betätigungselement, sodass das Getriebeelement in seine Kopplungsposition bewegt wird. Mit anderen Worten kann bei einer Zahn-auf-Zahn-Stel- lung das Anlageelement vorgespannt werden, sodass bei Auflösung der Zahn-auf- Zahn-Stellung das Getriebeelement, bewegt durch das Anlageelement, in die korrespondierende Verzahnung „schnappen“ kann.
Vorteilhafterweise müssen nicht eine Vielzahl von Bauelementen vorgehalten und einzeln montiert werden, sondern das Betätigungselement kann insbesondere als eine vormontierte Baugruppe montiert werden. Das Betätigungselement kann dabei die Federeinrichtung und das Anlageelement als bereits vormontierte Baugruppe tragen, sodass diese zusammen bei der Montage der Betätigungseinrichtung montiert werden können. Zur Erzeugung der Federkraft kann die Federeinrichtung wenigstens ein Federelement, beispielsweise eine Schraubenfeder, ein Federpaket oder jedwedes andere geeignete Federelement, aufweisen.
Das beschriebene Betätigungselement kann wenigstens eine Ausnehmung mit einem Abstützabschnitt und einem Lagerungsabschnitt aufweisen, wobei wenigstens ein Federelement der Federeinrichtung in dem Abstützabschnitt der Ausnehmung abgestützt ist und das wenigstens eine Anlageelement in dem Lagerungsabschnitt der Ausnehmung gelagert ist. Der Lagerungsabschnitt und die Ausnehmung können beispielsweise konzentrisch zueinander ausgeführt sein, beispielsweise bezogen auf eine Symmetrieachse bzw. die Betätigungsrichtung des Betätigungselements. Das Federelement kann wiederum konzentrisch zu und koaxial um einen Abschnitt des Anlageelements angeordnet sein. Der Abstützabschnitt kann zum Beispiel als sich in Axialrichtung erstreckende Eintie- fung in dem Betätigungselement ausgebildet sein. Der Lagerungsabschnitt kann ebenfalls als Eintiefung in dem Betätigungselement ausgebildet sein, wobei der Lagerungsabschnitt gegenüber dem Abstützabschnitt einen geringeren Durchmesser aufweisen kann. Die grundsätzliche Querschnittsform des Abstützabschnitt und des Lagerungsabschnitt kann beliebig gewählt werden, beispielsweise kreisrund. Der Lagerungsabschnitt kann sich in Axialrichtung vollständig nach Art einer Durchbrechung, durch das Betätigungselement erstrecken. Auf der dem Anlageelement gegenüberliegenden Seite kann das Anlageelement mit einem Widerlagerelement verbunden sein, das einen maximalen Ausrückweg bezogen auf das Betätigungselement festlegen kann. An dem Widerlagerelement kann eine zweite Anlagefläche vorgesehen sein, für die Anlage mit dem Getriebeelement bei einer Bewegung in die Entkopplungsposition.
Das Federelement weist bevorzugt eine definierte Federkennlinie auf, sodass das Anlageelement bei Kontakt mit dem Getriebeelement grundsätzlich eine Bewegung des Getriebeelements auslösen kann, ohne dass das Federelement nennenswert einfedert solange keine Zahn-auf-Zahn-Stellung auftritt. Erst bei Auftreten einer Zahn-auf-Zahn-Stellung federt das Federelement ein, sodass eine Vorspannkraft auf das Anlageelement, wie zuvor beschrieben, bewirkt wird.
Die Betätigungseinrichtung kann einen Referenzpunkt definieren, in dem das Anlageelement unter Verformung des Federelements, insbesondere in Anlage, gegen das Betätigungselement bewegt ist. Mit anderen Worten kann, beispielsweise in dem Kopplungszustand des Getriebeelements, eine weitergehende Bewegung des Betätigungselements, insbesondere über die Kopplungsposition in Betätigungsrichtung hinas, ausgeführt werden, um das Federelement einzufedern, bis das Anlageelement in Anlage mit dem Betätigungselement kommt bzw. bis das Federelement maximal eingefedert ist. Der Referenzpunkt kann zur Positionsbestimmung für die Betätigungseinrichtung verwendet werden, beispielsweise für die Ansteuerung eines Aktors, der eine Betätigung des Betätigungselements bewirkt. Der Referenzpunkt kann beispielsweise in der Steuerungseinrichtung hinterlegt und im Rahmen einer Kalibrierung überprüft bzw. erneuert werden. Ausgehend von dem Referenzpunkt können beispielsweise die Kopplungsposition und die Entkopplungsposition bzw. ein Nullpunkt definiert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung können mehrere, insbesondere in Umfangsrichtung verteilte, Anlageelemente an dem Betätigungselement angeordnet sein und/oder es kann wenigstens ein Anlageelement ringsegmentförmig ausgebildet sein. Durch das Vorsehen mehrerer in Umfangsrichtung verteilter Anlageelemente bzw. das Ausführen wenigstens eines Anlageelements in Ringsegmentform kann die Betätigungskraft von dem Betätigungselement über das Anlageelement in das Getriebeelement gleichmäßiger eingeleitet werden. Das reduziert Kippmomente bei der Betätigung des Getriebeelements und verbessert somit die Betätigungsbewegung. Hierbei kann beispielsweise ein Anlageelement als Ringsegment ausgeführt werden, das sich zwischen zwei Enden eines als Schaltgabel ausgeführten Betätigungselements erstreckt. Das Ringsegment kann beispielsweise an einer beliebigen Anzahl von Lagerungsabschnitten gelagert sein, beispielsweise an zwei Lagerungsabschnitten, die sich in Radialrichtung bezogen auf die Drehachse des Getriebeelements gegenüberliegen bzw. auf gegenüberliegenden Umfangspositionen angeordnet sind. Entsprechend kann das Anlageelement auch durch mehrere Federelemente abgestützt sein, die ebenfalls an den Lagerungsabschnitten bzw. Abstützabschnitten im Bereich der Lagerungsabschnitte angeordnet sind.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Federeinrichtung dazu ausgebildet ist, das Anlageelement, insbesondere durch eine definierte Vorspannung, in der Kopplungsposition zu halten. Grundsätzlich kann die Vorspannung der Federeinrichtung beliebig eingestellt werden. Hierzu kann über die Auswahl bzw. die Geometrie des wenigstens einen Federelements, beispielsweise eine Ausbildung als Schraubenfeder, Spiralfeder, Tellerfeder und der jeweiligen Federsteifigkeiten, eine Anpassung auf das gesamte System bzw. die gesamte Betätigungsvorrichtung oder Getriebevorrichtung vorgenommen werden. Beispielsweise können hierbei Steifigkeiten im Getriebeweg bzw. Betätigungsweg berücksichtigt werden. Ferner kann die Federsteifigkeit in Bezug auf eine Anforderung einer Schaltzeit gewählt werden. Durch das Vorsehen einer definierten Vorspannung in der Kopplungsposition, kann das Anlageelement gegen das Getriebeelement vorgespannt bleiben und somit das Getriebeelement in seiner Kopplungsposition halten, bis das Betätigungselement wieder in den Entkopplungszustand bewegt wird.
Die Betätigungseinrichtung kann ferner durch eine Dämpfungseinrichtung weitergebildet werden, die wenigstens ein zumindest abschnittsweise in einem in dem Betätigungselement ausgebildeten Fluidraum aufgenommenes Dämpfungselement aufweist, welches Dämpfungselement mit dem wenigstens einen Anlageelement gekoppelt und dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Anlageelements, insbesondere eine Bewegung von der Zahn-auf-Zahn-Stellung in die Kopplungsposition, durch Verdrängen von Fluid aus dem Fluidraum zu dämpfen. Wie zuvor beschrieben, ist das Anlageelement in dem Betätigungselement in einem Lagerungsabschnitt aufgenommen und wird bei Auftreten einer Zahn-auf-Zahn-Stellung durch das wenigstens eine Federelement bzw. allgemein durch die Federeinrichtung vorgespannt. Wird die Zahn-auf-Zahn-Stellung aufgelöst, wird das Anlageelement zusammen mit dem Getriebeelement durch Abbau der Federenergie in die Kopplungsposition bewegt. Um zu verhindern, dass bei einer solchen Bewegung ein Anschlägen auftritt, das zu akustischen Auffälligkeiten führt und von Insassen des Kraftfahrzeugs als störend wahrgenommen werden kann, wird eine Dämpfungseinrichtung bereitgestellt.
Die Dämpfungseinrichtung ist letztlich dazu ausgebildet, die Bewegung des Anlageelements zu dämpfen. Dazu ist die Dämpfungseinrichtung mit dem Anlageelement gekoppelt, sodass bei der Bewegung des Anlageelements, insbesondere durch die Federkraft, ein Anschlägen des Anlageelements an dem Betätigungselement verhindert wird bzw. die Bewegung derart gedämpft wird, dass akustische Auffälligkeiten reduziert oder verhindert werden können. Dazu ist in dem Betätigungselement ein Fluidraum ausgebildet, in dem das beschriebene Dämpfungselement aufnehmbar oder zumindest teilweise aufgenommen ist. Als Fluidraum kann beispielsweise das in dem Umfeld des Betätigungselements vorherrschende Fluid verwendet werden, beispielsweise Luft oder Öl. Der Fluidraum ist bei eingefedertem Federelement mit Fluid gefüllt, wobei bei Abbau der Federkraft und Ausstößen des Anlageelements das Fluid zumindest teilweise aus dem Fluidraum verdrängt wird und somit die Bewegung des Anlageelements durch das Ausströmen des Fluids bzw. das Verdrängen des Fluids aus dem Fluidraum gedämpft wird. Somit ist der Fluidraum in dem eingefederten Zustand gegenüber dem ausgefederten Zustand aufgrund der Relativposition des Dämpfungselements zu dem Fluidraum vergrößert.
Der Fluidraum kann beispielsweise als Zylinder verstanden werden, in dem ein als Kolben ausgebildetes Dämpfungselement aufgenommen ist. Durch die Kopplung zwischen Dämpfungselement und Anlageelement wird die Bewegung des Anlageelements auf das Dämpfungselement übertragen, das durch die Bewegung das Fluid aus dem Fluidraum verdrängt und somit die Bewegung des Anlageelements dämpft. Für das Verdrängen des Fluids aus dem Fluidraum kann eine dedizierte Öffnung, beispielsweise mit einer Blende oder einer Drossel, vorgesehen sein. Ebenso ist es möglich, dass um den Fluidraum herum ein Spalt zwischen Dämpfungselement und Innenwand des Fluidraums vorgesehen ist, durch den Fluid beim Einfahren des Dämpfungselements in den Fluidraum definiert verdrängt und ausgestoßen werden kann. Die Formgebung des Dämpfungselements sowie des Fluidraum sollte aufeinander abgestimmt sein, kann jedoch grundsätzlich beliebig, beispielsweise kreisförmig oder rechteckig, gewählt werden.
Wie beschrieben, ist das Dämpfungselement mit dem Anlageelement gekoppelt, um die Bewegung des Anlageelements dämpfen zu können bzw. die Bewegung des Anlageelements auf das Dämpfungselement übertragen zu können, sodass, wie zuvor beschrieben, Fluid aus dem Fluidraum verdrängt werden kann, um die Bewegung des Anlageelements zu dämpfen. Die Betätigungseinrichtung kann dahingehend weitergebildet werden, dass das wenigstens eine Dämpfungselement durch einen, insbesondere kanalartigen, Durchgriff in dem Betätigungselement mit dem wenigstens einen Anlageelement gekoppelt ist. Der beschriebene Durchgriff kann insbesondere bezogen auf den zuvor beschriebenen Lagerungsabschnitt und Abstützabschnitt ebenfalls konzentrisch bezogen auf eine Mittelachse des Anlageelements angeordnet sein. Insbesondere bietet sich eine symmetrische Anordnung der einzelnen Komponenten an dem Betätigungselement an. Dazu können Anlageelement, Federelement, Abstützabschnitt, Lagerungsabschnitt, Fluidraum, Dämpfungselement und Durchgriff in beliebiger Auswahl und Kombination symmetrisch auf dieselbe Mittelachse angeordnet sein.
Der Durchgriff kann somit die beiden Seiten des Betätigungselements in Form eines Kanals miteinander verbinden. Hierbei kann insbesondere der Lagerungsabschnitt mit dem Fluidraum verbunden werden, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des Betätigungselements befinden. Dabei kann die Kopplung des Anlageelements an das Dämpfungselement im Bereich des Lagerungsabschnitts bzw. im Bereich des Durchgriffs erfolgen. Die Bewegung des Anlageelements wird somit direkt in eine Bewegung des Dämpfungselements umgesetzt. Zum Beispiel können Anlageelement und Dämpfungselement aus einem Kunststoff hergestellt werden, beispielsweise PEEK oder PA. Ebenso ist es möglich, wenigstens eines der beiden Teile, also entweder das Anlageelement oder das Dämpfungselement aus einem solchen Kunststoff herzustellen. Anlageelement und Dämpfungselement können letztlich beliebig verbunden werden, beispielsweise durch eine Clip-Verbindung, durch eine Verschraubung oder eine anderweitige Verbindung. Weiterhin können mehrere Anlageelemente vorgesehen sein. Hierbei kann eine entsprechende Anzahl an Dämpfungselementen vorgesehen sein. Erstreckt sich ein Anlageelement über einen Umfangsbereich an dem Betätigungselement, beispielsweise in Form eines Ringsegments, kann ebenfalls mehr als ein Dämpfungselement mit dem gleichen Anlageelement gekoppelt sein.
Wenigstens ein Dämpfungselement kann eine einer ersten Anlagefläche des Anlageelements gegenüberliegende zweite Anlagefläche aufweisen. Die erste Anlagefläche des Anlageelements wird für die Herstellung der Anlage zwischen Anlageelement und Getriebeelement verwendet. Mit anderen Worten liegt das Anlageelement mit der ersten Anlagefläche an dem Getriebeelement an, um das Getriebeelement in die Kopplungsposition zu bewegen. Das Dämpfungselement kann eine zweite Anlagefläche aufweisen, die in Betätigungsrichtung der ersten Anlagefläche gegenüberliegt. Mit der zweiten Anlagefläche kann beispielsweise eine Bewegung des Getriebeelements in die Entkopplungsposition durchgeführt werden. Das Dämpfungselement kann somit bei der gegenüberliegenden Bewegung ebenfalls als Anlageelement wirken und somit eine Anlage zwischen dem Betätigungselement und dem Getriebeelement herstellen. Bei der Ausführung der Entkopplungsbewegung ist eine Federlagerung nicht notwendig, da in dieser Richtung keine Zahn-auf-Zahn-Stellung auftreten kann, sondern letztlich das Getriebeelement mit seiner Verzahnung aus der zu koppelnden Verzahnung gezogen wird.
Wie beschrieben, kann die Betätigungseinrichtung, insbesondere das Betätigungselement, als vormontierte Baugruppe ausgebildet sein. Das Betätigungselement, das beispielsweise in Form einer Schaltgabel ausgeführt sein kann, kann in diesem Fall als vormontierte Baugruppe das an dem Betätigungselement angebrachte Federelement der Federeinrichtung sowie das Anlageelement aufweisen. Ferner ist es möglich, dass das Dämpfungselement ebenfalls zusammen mit dem Anlageelement und dem Federelement montiert an dem Betätigungselement vorgesehen sein kann. Dies ermöglicht, dass das Betätigungselement als vormontierte Baugruppe, beispielsweise in einer Getriebevorrichtung eines Kraftfahrzeugs, montiert werden kann und es bei der Montage nicht erforderlich ist, Betätigungselement, Anlageelement, Federelement, Dämpfungselement und gegebenenfalls ein Zwischenelement, das die einzelnen Bauteile miteinander koppelt, getrennt bereitzustellen und einzeln zu montieren.
Neben der Betätigungseinrichtung betrifft die Erfindung eine Getriebevorrichtung, die eine Betätigungsvorrichtung, eine zuvor beschriebene Betätigungseinrichtung und wenigstens ein Getriebeelement aufweist, wobei ein Aktor dazu ausgebildet ist, wenigstens ein Betätigungselement der Betätigungseinrichtung zur Betätigung des Getriebeelements zu bewegen. Die beschriebene Getriebevorrichtung kann in unterschiedlichen Vorrichtungen Anwendung finden, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, in Baumaschinen und dergleichen. Das Getriebeelement kann grundsätzlich beliebigen Einrichtungen, beispielsweise Disconnect-Einrichtungen oder Kupplungen, zum Beispiel zur Betätigung eines als Schiebemuffe ausgebildeten Getriebeelements, zugeordnet sein.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine zuvor beschriebene Getriebevorrichtung und/oder eine zuvor beschriebene Betätigungseinrichtung. Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die zuvor in Bezug auf die Betätigungseinrichtung beschrieben wurden, sind vollständig auf das Kraftfahrzeug und die Getriebevorrichtung übertragbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer Getriebevorrichtung mit einer Betätigungsvorrichtung;
Fig. 2 einen Längsschnitt einer Betätigungseinrichtung der Betätigungsvorrichtung von Fig. 1 in einem ersten Zustand; und
Fig. 3 einen Längsschnitt der Betätigungseinrichtung von Fig. 2 in einem zweiten Zustand.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Getriebevorrichtung 1 , beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, mit einer Betätigungsvorrichtung 2, die für die Betätigung eines Getriebeelements 3, zum Beispiel eine Schiebemuffe, der Getriebevorrichtung 1 vorgesehen ist. Die Betätigungsvorrichtung 2 weist eine Betätigungseinrichtung 4 auf, die ein Betätigungselement 5 und eine Federeinrichtung 6 bereitstellt. Die Federeinrichtung 6 weist wenigstens ein Federelement 7 auf, das eine Federkraft auf ein Anlageelement 8 ausüben kann, mit dem die Betätigungseinrichtung 4 über das Betätigungselement 5 das Getriebeelement 3 betätigt. Neben dem gezeigten Anlageelement 8 kann die Betätigungsvorrichtung 2 wenigstens ein weiteres Anlageelement 8 aufweisen, das beispielsweise bezogen auf die Drehachse auf der gegenüberliegenden Umfangspositionen angeordnet ist. Die Anzahlung und die Ausgestaltung der Anlageelemente 8 ist beliebig änderbar, beispielsweise kann ein Anlageelement 8 über einen definierten Umfangsbereich, beispielsweise C-förmig oder ringsegmentförmig, ausgebildet sein. Des Weiteren weist die Betätigungsvorrichtung 2 einen nicht näher dargestellten Aktor auf, der dazu ausgebildet ist, das Betätigungselement 5, das beispielsweise als Schaltgabel ausgebildet ist, in Axialrichtung, d.h. in den Darstellungen in Fig. 1 -3 von links nach rechts bzw. von rechts nach links, zu bewegen. In der in Fig. 1 , 2 dargestellten Situation kann das Betätigungselement 5 zur Kopplung des Getriebeelements 3 mit einem zu koppelnden weiteren Getriebeelement in eine Kopplungsposition bewegt werden. Der Zustand in Fig. 1 kann daher auch als „Entkopplungsposition“ bzw. Entkopplungszustand verstanden werden. Beispielsweise ist das Getriebeelement 3 als Schiebemuffe ausgeführt, die eine Verzahnung, beispielsweise eine Innenverzahnung, aufweist, welche Verzahnung mit einer dazu korrespondierenden Verzahnung eines weiteren Getriebeelements gekoppelt werden soll. Wird das Betätigungselement 5 in die Kopplungsposition bewegt, wird mit dem Betätigungselement 5 auch das Anlageelement 8 bewegt. Das Anlageelement 8 kommt hierbei mit dem Getriebeelement 3 an einer ersten Anlagefläche 16 in Anlage und bewegt das Getriebeelement 3 in die Kopplungsposition.
Das Federelement 7 ist, insbesondere in Bezug auf seine Federhärte bzw. Federsteifigkeit, derart ausgelegt bzw. ausgewählt, dass bei einer Bewegung des Getriebeelements 3 kein nennenswertes Einfedern des Federelements 7 auftritt. Bildet sich zwischen der Verzahnung des Getriebeelements 3 und der zu koppelnden Verzahnung jedoch eine Zahn-auf-Zahn-Stellung aus, übersteigt die Betätigungskraft einen definierten Schwellwert, sodass das Federelement 7 einfedern kann und somit das Anlageelement 8 in das Betätigungselement 5 eingeschoben werden kann, sodass die Betätigungseinrichtung 4 von dem in Fig. 2 dargestellten Zustand in den in Fig. 3 dargestellten Zustand übergeht. Vorteilhafterweise kann somit das Betätigungselement 5, ohne anzuhalten zwischen der Entkopplungsposition und der Kopplungsposition bewegt werden. Dies ist insbesondere für die Ansteuerung des Aktors und die Lebensdauer des Aktors vorteilhaft, da der Aktor der Betätigungsvorrichtung 2 weniger Anfahrschritte über seine Lebensdauer leisten muss.
Wie aus Fig. 2, 3 entnommen werden kann, weist das Betätigungselement 5 einen Abstützabschnitt 9 auf, in dem das Federelement 7 aufgenommen ist und an dem das Federelement 7 das Anlageelement 8 gegen das Betätigungselement 5 abstützt. Weiter weist das Betätigungselement 5 einen Lagerungsabschnitt 10 auf, in dem das Anlageelement 8 gelagert bzw. geführt ist. Beim Übergang von der in Fig. 2 gezeigten Situation bzw. dem in Fig. 2 dargestellten ersten Zustand in den in Fig. 3 dargestellten zweiten Zustand wird das Federelement 7 komprimiert und das Anlageelement 8 weiter in den Lagerungsabschnitt 10 innerhalb des Betätigungselements 5 eingeschoben. Hierbei kann beispielsweise eine dem Anlageelement 8 zugewandte Fläche des Betätigungselements 5 den maximalen Weg begrenzen, um den das Anlageelement 8 eingeschoben werden kann. Ebenso ist es möglich, durch die Ausdehnung des Lagerungsabschnitt 10 in Axialrichtung die Bewegung des Anlageelements 8 in Axialrichtung zu begrenzen.
Ein vollständig eingefederter Zustand ist in Fig. 3 dargestellt. Löst sich ausgehend von dem in Fig. 3 dargestellten Zustand eine vorliegende Zahn-auf-Zahn-Stellung auf, kann die Federenergie der Federeinrichtung 6 abgebaut werden und das Getriebeelement 3 eingeschoben werden. Die Verzahnung des Getriebeelements 3 kann somit unter Entspannen des Federelement 7 in die zu koppelnde Verzahnung eingebracht werden, sobald die Zahn-auf-Zahn-Stellung aufgelöst ist.
Die gezeigte Ausgestaltung bietet weiterhin die Möglichkeit, eine Referenzposition der Betätigungsvorrichtung 2 bzw. einen Referenzpunkt der Betätigungsvorrichtung 2 anzufahren oder zu überprüfen. Liegt in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand der Kopplungszustand vor, beispielsweise nach erfolgreichem Auflösen der Zahn-auf- Zahn-Stellung, kann das Betätigungselement 5 weiter in Betätigungsrichtung bewegt werden, insbesondere über die Kopplungsposition hinaus. Hierbei kann ausgehend von Fig. 2 die in Fig. 3 dargestellte Situation eingenommen werden, bei der das Betätigungselement 5 in Anlage mit dem Anlageelement 8 kommt. Die Referenzposition kann beispielsweise zur Kalibrierung oder Überprüfung eines Wegsensors verwendet werden und in einer Steuerungseinrichtung abgespeichert bzw. aktualisiert werden.
Das Federelement 7 der Federeinrichtung 6 kann ferner so ausgelegt bzw. ausgewählt sein, dass in der in Fig. 2 dargestellten Situation eine Vorspannung auf das Anlageelement 8 bewirkt wird. Steht die Betätigungsvorrichtung 2 in der Kopplungsposition wird das Anlageelement 8 durch das Federelement 7 in der Kopplungsposition gehalten. Durch die Anlage des Anlageelements 8, das auch als Schaltpatte bezeichnet werden kann oder eine solche aufweisen kann, mit dem Getriebeelement 3, wird folglich auch das Getriebeelement 3 in seiner Kopplungsposition gehalten. Zur Lösung der Kopplungsposition wird das Betätigungselement 5 in die entgegengesetzte Betätigungsrichtung bewegt, d. h. , in der dargestellten Fig. nach rechts, um das Getriebeelement 3 aus der Kopplungsposition in die Entkopplungsposition zu überführen.
Wie weiterhin in Fig. 1-3 dargestellt, weist die Betätigungsvorrichtung 2 eine Dämpfungseinrichtung 11 auf, die ein Dämpfungselement 12 bereitstellt. Das Dämpfungselement 12 ist ebenfalls in dem Betätigungselement 5 gelagert, nämlich in einer Ausnehmung auf der dem Anlageelement 8 gegenüberliegenden Seite des Betätigungselements 5. Im Speziellen ist das Dämpfungselement 12 in einem Fluidraum 13 aufgenommen, der als Ausnehmung in dem Betätigungselement 5 ausgebildet ist. Je nach Betätigungszustand wird das Dämpfungselement 12 somit mehr oder weniger weit in dem Fluidraum 13 aufgenommen.
Der Fluidraum 13 und der zuvor beschriebene Lagerungsabschnitt 10 sind durch einen, insbesondere kanalartigen, Durchgriff 14 miteinander verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel sind der Abstützabschnitt 9, der Lagerungsabschnitt 10, der Fluidraum 13 und der Durchgriff 14 konzentrisch in Bezug auf die Mittelachse des Anlageelements 8 bzw. des Dämpfungselements 12 gelagert. Hierbei sind weitere Ausgestaltungen möglich, bei der nur einzelne der beschriebenen Elemente in beliebiger Auswahl und Kombination auf derselben Achse angeordnet sind.
Das Anlageelement 8 und das Dämpfungselement 12 können aus beliebigen Materialien hergestellt sein. Beispielsweise kann wenigstens eines der beiden Bauteile aus einem Kunststoff, beispielsweise PEEK oder PA, hergestellt sein. Ebenso ist es möglich, nur eines der beiden Teile aus Kunststoff und das andere Bauteil aus Metall herzustellen. Die beiden Bauteile sind ersichtlich miteinander gekoppelt, beispielsweise durch eine Schraubverbindung oder eine Clip-Verbindung. Grundsätzlich ist es möglich, die Betätigungseinrichtung 4 als fertig montierte Baugruppe bereitzustellen und diese in der Getriebevorrichtung 1 bzw. der Betätigungsvorrichtung 2 zu montieren. Die Betätigungseinrichtung 4 kann beispielsweise mit dem Aktor gekoppelt werden und in der Getriebevorrichtung 1 montiert werden. Die Dämpfungseinrichtung 11 ist insbesondere dafür vorgesehen, eine Bewegung des Anlageelements 8 aus der in Fig. 3 dargestellten eingefederten Position in die in Fig. 2 dargestellte ausgelenkte Position zu dämpfen. Mit anderen Worten kann einem Übergang aus der Zahn-auf-Zahn-Stellung in die Kopplungsposition, d.h., einem Abbau der Federenergie der Federeinrichtung 6, eine Dämpfung der Bewegung des Anlageelements 8 durchgeführt werden, um akustische Auffälligkeiten zu reduzieren bzw. zu beseitigen. Würde das Anlageelement 8 durch die Federkraft ungedämpft aus der in Fig. 3 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte Stellung bewegt, könnte ein Element der Betätigungseinrichtung 4, beispielsweise ein Widerlager des Anlageelements 8, an dem Betätigungselement 5 anschlagen und zu akustischen Auffälligkeiten führen.
Die Dämpfungseinrichtung 11 verhindert dies durch Verdrängen zumindest eines Teils des Fluids aus dem Fluidraum 13. Wird das Anlageelement 8 aus der in Fig. 3 dargestellten Position in die in Fig. 2 dargestellte Position bewegt, wird Fluid, beispielsweise Luft oder Öl, aus dem Fluidraum 13, beispielsweise durch einen Spalt 15 zwischen Fluidraum 13 und Dämpfungselement 12 verdrängt, sodass die Bewegung gebremst bzw. gedämpft wird. Anstelle des Spalts 15 ist es ebenso möglich, eine definierte Öffnung des Fluidraums 13, beispielsweise mit einer Blende oder einer Drossel zu versehen, sodass ein gewünschtes Dämpfungsverhalten realisiert wird.
Wie beschrieben, wird das Anlageelement 8 zur Bewegung des Getriebeelements 3 in die Kopplungsposition auf das Getriebeelement 3 zubewegt, wobei das Anlageelement 8 mit einer ersten Anlagefläche 16 in Anlage mit dem Getriebeelement 3 kommt. Für die Bewegung des Getriebeelements 3 aus der Kopplungsposition zurück in die Entkopplungsposition wird das Betätigungselement 5 in der entgegengesetzten Richtung bewegt. Hierbei kann das Dämpfungselement 12 mit einer zweiten Anlagefläche 17 in Anlage mit dem Getriebeelement 3 kommen und das Getriebeelement 3 somit aus der Kopplungsposition in die Entkopplungsposition bewegen.
Das Dämpfungselement 12 übernimmt in der gezeigten Ausgestaltung daher die Anlage mit dem Getriebeelement 3 bei der Bewegung des Getriebeelements 3 aus der Kopplungsposition in die Entkopplungsposition durch Anlage des Getriebeelements 3 an der zweiten Anlagefläche 17.
Wie beschrieben, wird dazu das Betätigungselement 5 zusammen mit dem Anlageelement 8 und dem Dämpfungselement 12 in die der Betätigungsrichtung gegenüberliegende Richtung bewegt, d.h., in der dargestellten Fig. von links nach rechts. Dabei kommt das Dämpfungselement 12 mit der zweiten Anlagefläche 17 in Anlage mit dem Getriebeelement 3. Das Anlageelement 8 und das Dämpfungselement 12 wirken somit bei der Bewegung des Getriebeelements 3 als sogenannte „Schaltpatten“. In der gezeigten Ausführung sind Anlageelement 8, Federelement 7 und Dämpfungselement 12 funktional in die Betätigungseinrichtung 4 integriert, insbesondere unmittelbar an dem Betätigungselement 5 angeordnet. Dadurch ergibt sich eine besonders einfach zu montierende Baugruppe. Durch die Funktionsintegration des Dämpfungselements 12 wird durch das Dämpfungselement 12 neben der Dämpfung auch eine Betätigung des Getriebeelements 3 erreicht.
Die Betätigungsvorrichtung 2 kann neben der gezeigten Dämpfungseinrichtung 11 wenigstens eine weitere Dämpfungseinrichtung 11 , beispielsweise für ein weiteres Anlageelement 8, vorsehen. Wie zuvor beschrieben, ist es ebenso möglich, das Anlageelement 8, beispielsweise ringsegmentförmig, über einen bestimmten Umfangsbereich auszuführen. Hierbei kann das Anlageelement 8 an wenigstens zwei Lagerungsabschnitten 10 gelagert und mit wenigstens zwei unterschiedlichen Dämpfungselementen 12 gekoppelt sein.
Die Getriebevorrichtung 1 kann Bestandteil eines Kraftfahrzeug sein bzw. kann ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug die Getriebevorrichtung 1 , insbesondere eine Betätigungsvorrichtung 2 mit einer Betätigungseinrichtung 4 aufweisen. Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale sind auf ein solches Kraftfahrzeug übertragbar.
Die in den einzelnen Fig. dargestellten Vorteile, Einzelheiten und Merkmale sind beliebig untereinander austauschbar, aufeinander übertragbar und miteinander kombinierbar. Bezuqszeichen
Getriebevorrichtung
Betätigungsvorrichtung
Getriebeelement
Betätigungseinrichtung
Betätigungselement
Federeinrichtung
Federelement
Anlageelement
Abstützabschnitt
Lagerungsabschnitt
Dämpfungseinrichtung
Dämpfungselement
Fluidraum
Durchgriff
Spalt erste Anlagefläche zweite Anlagefläche

Claims

Patentansprüche Betätigungseinrichtung (4) für die Betätigung eines Getriebeelements (3), insbesondere einer Schiebemuffe, umfassend ein zur Betätigung des Getriebeelements (3) zumindest zwischen einer Entkopplungsposition und einer Kopplungsposition bewegbares Betätigungselement (5) und eine Federeinrichtung (6), die dazu ausgebildet ist, in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung einer Verzahnung des Getriebeelements (3) zu einer zu koppelnden Verzahnung, eine Federkraft auf das Getriebeelement (3) auszuüben, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (4) wenigstens ein Anlageelement (8), insbesondere eine Schaltpatte, aufweist, die an dem Betätigungselement (5) gelagert und mittels der Federeinrichtung (6) an dem Betätigungselement (5) abgestützt ist. Betätigungseinrichtung (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) wenigstens eine Ausnehmung mit einem Abstützabschnitt (9) und einem Lagerungsabschnitt (10) aufweist, wobei wenigstens ein Federelement (7) in dem Abstützabschnitt (9) der Ausnehmung abgestützt ist und das wenigstens eine Anlageelement (8) in dem Lagerungsabschnitt (10) der Ausnehmung gelagert ist. Betätigungseinrichtung (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (4) einen Referenzpunkt definiert, in dem das Anlageelement (8) unter Verformung des Federelements (7), insbesondere in Anlage, gegen das Betätigungselement (5) bewegt ist. Betätigungseinrichtung (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere in Umfangsrichtung verteilte, Anlageelemente (8) an dem Betätigungselement (5) angeordnet sind und/oder dass wenigstens ein Anlageelement (8) ringsegmentförmig ausgebildet ist. Betätigungseinrichtung (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, das Anlageelement (8), insbesondere durch eine definierte Vorspannung, in der Kopplungsposition zu halten. Betätigungseinrichtung (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Dämpfungseinrichtung (11 ), die wenigstens ein zumindest abschnittsweise in einem in dem Betätigungselement (5) ausgebildeten Fluidraum (13) aufgenommenes Dämpfungselement (12) aufweist, welches Dämpfungselement (12) mit dem wenigstens einen Anlageelement (8) gekoppelt und dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Anlageelements (8), insbesondere eine Bewegung von der Zahn-auf-Zahn-Stellung in die Kopplungsposition, durch Verdrängen von Fluid aus dem Fluidraum (13) zu dämpfen. Betätigungseinrichtung (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Dämpfungselement (12) durch einen, insbesondere kanalartigen, Durchgriff (14) in dem Betätigungselement (5) mit dem wenigstens einen Anlageelement (8) gekoppelt ist. Betätigungseinrichtung (4) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Dämpfungselement (12) eine einer ersten Anlagefläche (16) des Anlageelements (8) gegenüberliegende zweite Anlagefläche (17) aufweist. Betätigungseinrichtung (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (4), insbesondere das Betätigungselement (5), als vormontierte Baugruppe ausgebildet ist. Getriebevorrichtung (1 ), insbesondere Getriebevorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Betätigungsvorrichtung (2), die wenigstens ein Getriebeelement (3) und eine Betätigungseinrichtung (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist, wobei ein Aktor dazu ausgebildet ist, wenigstens ein Betätigungselement (5) der Betätigungseinrichtung (4) zur Betätigung des Getriebeelements (3) zu bewegen. Kraftfahrzeug, umfassend eine Getriebevorrichtung (1 ) nach dem vorangehenden Anspruch und/oder wenigstens eine Betätigungseinrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
PCT/EP2023/061663 2022-05-06 2023-05-03 Betätigungseinrichtung für die betätigung eines getriebeelements WO2023213875A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022204460.6 2022-05-06
DE102022204460.6A DE102022204460B3 (de) 2022-05-06 2022-05-06 Betätigungseinrichtung für die Betätigung eines Getriebeelements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023213875A1 true WO2023213875A1 (de) 2023-11-09

Family

ID=86424714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/061663 WO2023213875A1 (de) 2022-05-06 2023-05-03 Betätigungseinrichtung für die betätigung eines getriebeelements

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022204460B3 (de)
WO (1) WO2023213875A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2036206A (en) * 1978-12-08 1980-06-25 Nissan Motor Controlling clutches in constant-mesh gearing
WO2018134009A1 (de) * 2017-01-23 2018-07-26 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum verschieben eines schaltelements und getriebe

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010048343A1 (de) 2010-10-13 2012-04-19 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Schaltgabelschuh einer Schaltgabel eines Schaltgetriebes
DE112017005522B4 (de) 2016-11-01 2024-02-29 Dana Automotive Systems Group, Llc Linearantriebsmechanismus und Verwendung in einem Abschalt-/Zuschaltsystem für eine Fahrzeugachse

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2036206A (en) * 1978-12-08 1980-06-25 Nissan Motor Controlling clutches in constant-mesh gearing
WO2018134009A1 (de) * 2017-01-23 2018-07-26 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum verschieben eines schaltelements und getriebe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022204460B3 (de) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1759131B1 (de) Aktuatorvorrichtung zum betätigen eines verriegelungsmechanismus
EP3592620B1 (de) Elektromechanischer bremskraftverstärker und herstellungsverfahren für einen elektromechanischen bremskraftverstärker
EP2326853B1 (de) Betätigungseinrichtung für doppelkupplung
DE102016214682A1 (de) Sperranordnung
DE102010028281A1 (de) Parksperreneinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Automatgetriebe
WO2020182630A1 (de) Klauenkupplung zum formschlüssigen verbinden eines ersten drehbaren bauteiles mit einem zweiten drehbaren bauteil
EP1369763B9 (de) Fahrpedal
EP1601562B1 (de) Bremskrafterzeuger für eine hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage und hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage
WO1997001470A1 (de) Unterdruckbremskraftverstärker für kraftfahrzeuge
WO2017016867A1 (de) Schwingungsdämpfer für ein kraftfahrzeug
DE4317490A1 (de) Unterdruck-Bremskraftverstärker
EP3882478B1 (de) Antriebsstrang mit einer beweglichen kupplung zwischen einer motorwelle und einer eingangswelle eines schaltgetriebes
DE102005040485A1 (de) Schalteinrichtung für ein Schaltgetriebe und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schalteinrichtung
DE102020109453A1 (de) Elektrisch ansteuerbare Betätigungseinheit für eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage, Bremskraftverstärker mit einer solchen elektrisch ansteuerbaren Betätigungseinheit und Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einem solchen Bremskraftverstärker
WO2023213875A1 (de) Betätigungseinrichtung für die betätigung eines getriebeelements
DE102005010211B4 (de) Parksperrenmechanismus für ein Kraftfahrzeug, welches ein Automatgetriebe oder ein automatisiertes Handschaltgetriebe umfasst
EP1870610A2 (de) Hebelsystem sowie Verfahren zu dessen Montage
DE102007010765A1 (de) Elektromechanischer Kupplungsaktuator
DE102014208879A1 (de) Parksperrenaktuator für eine hydraulisch betätigbare Parksperre eines Kraftfahrzeug-Automatgetriebes
DE102019110910A1 (de) Türfeststeller
DE102010041835A1 (de) Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, insbesondere einer Parksperre, eines Antriebsstranges
DE202007017144U1 (de) Notsteller
DE102016204919A1 (de) Läuferbremse
DE102005051464A1 (de) Hydraulische Strecke
DE102022200520A1 (de) Parksperrenvorrichtung

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: 23724744

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1