WO2024022661A1 - Actuation device for actuating a shift element of a transmission for a motor vehicle powertrain, and motor vehicle - Google Patents

Actuation device for actuating a shift element of a transmission for a motor vehicle powertrain, and motor vehicle Download PDF

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WO2024022661A1
WO2024022661A1 PCT/EP2023/065269 EP2023065269W WO2024022661A1 WO 2024022661 A1 WO2024022661 A1 WO 2024022661A1 EP 2023065269 W EP2023065269 W EP 2023065269W WO 2024022661 A1 WO2024022661 A1 WO 2024022661A1
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WO
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actuating
movement
switching element
piston
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/065269
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German (de)
French (fr)
Inventor
Cornelius Hentrich
Tobias Schuster
Patrik Szöllösi
Dennis Winter
Original Assignee
Mercedes-Benz Group AG
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Publication date
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    • 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
    • F16H63/3023—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure
    • F16H63/3026—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure comprising friction clutches or brakes
    • 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
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    • F16H63/3023—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure
    • F16H63/3026—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure comprising friction clutches or brakes
    • F16H2063/303—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure comprising friction clutches or brakes the friction member is actuated and released by applying pressure to different fluid chambers

Definitions

  • the invention relates to an actuating device for actuating a switching element of a transmission for a drive train of a motor vehicle.
  • the invention further relates to a motor vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the respective drive train has, for example, a transmission which has at least one or more switching elements.
  • the switching element is used, for example, to basically rotate about an axis of rotation relative to a housing
  • Fix the gear element to the housing in a rotationally fixed manner In order to either fix the gear element to the housing in a rotationally fixed manner by means of the switching element or to decouple it from the housing so that the gear element can be rotated relative to the housing, an actuating device is usually used, by means of which the switching element can be switched.
  • the object of the present invention is to create an actuating device for actuating a switching element of a transmission for a drive train of a motor vehicle and a motor vehicle with at least one such actuating device, so that a particularly space-saving design of the actuating device can be realized.
  • a first aspect of the invention relates to an actuating device for actuating a switching element of a transmission for a drive train of a motor vehicle, also referred to as a motor vehicle drive train.
  • the motor vehicle which is also simply referred to as a vehicle and is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the drive train and thus the transmission and the actuating device and the switching element in its completely manufactured state.
  • the motor vehicle can be driven by means of the drive train.
  • the switching element is arranged in a transmission region of the transmission and thus of the drive train.
  • the transmission has a first transmission element and a second transmission element.
  • the first gear element can either be connected in a rotationally fixed manner to the second gear element or decoupled from the second gear element.
  • the switching element can be switched between a coupling state and a decoupling state.
  • the coupling state for example, the first gear element is connected in a rotationally fixed manner to the second gear element, in particular by means of the switching element, whereby relative rotations between the gear elements about an axis of rotation are prevented.
  • the decoupling state the first gear element is rotatable about the axis of rotation relative to the second gear element.
  • the switching element releases the gear elements for a relative rotation between the gear elements about the axis of rotation.
  • the first gear element is a gear.
  • the actuating device has a pressure chamber arranged in a housing of the actuating device, in particular of the transmission. Since the housing of the actuating device is preferably a housing of the transmission, the housing is, for example, a transmission housing. It is conceivable that the second gear element is rotatable about the axis of rotation relative to the housing, so that in the coupling state the first gear element and the second gear element are rotatable together or simultaneously about the axis of rotation relative to the housing. In the decoupling state, for example, the first gear element and the second gear element are rotatable about the axis of rotation relative to the housing.
  • the second gear element is the housing, so that, for example, in the coupling state, in particular by means of the switching element, the first gear element is fixed to the housing in a rotationally fixed manner.
  • An actuating fluid can be introduced into the pressure chamber.
  • the actuating fluid can be part of the actuating device.
  • the actuating fluid is a liquid, i.e. a hydraulic fluid.
  • the housing has an opening through which the actuating fluid can flow, via which the actuating fluid can be introduced into the pressure chamber.
  • the actuating device also comprises an actuating piston which is displaceable along a direction of movement relative to the housing, which is also simply referred to as a piston.
  • the direction of movement runs, for example, in the axial direction of the actuating device, in particular of the transmission.
  • the direction of movement runs parallel to the axis of rotation or coincides with the axis of rotation.
  • the piston can be moved in an axial direction relative to the housing.
  • the pressure chamber is limited, in particular directly, in a limiting direction that runs perpendicular to the direction of movement.
  • the piston has an outer circumferential surface through which the pressure chamber is limited in the limiting direction, in particular directly.
  • the limiting direction runs, for example, in the radial direction of the actuating device, in particular of the transmission, and thus perpendicular to the mentioned axial direction.
  • the outer circumferential lateral surface of the piston is cylindrical at least in a length region running along the direction of movement, and therefore has the shape of a straight circular cylinder, it being preferably provided that the outer circumferential lateral surface is at least in the length region in the circumferential direction extending around the longitudinal direction of the piston is completely cylindrical.
  • a respective seal is arranged on both sides of the pressure chamber, the respective seal also being referred to as a sealing element.
  • the first seal is arranged on a first side of the pressure chamber and the second seal is arranged on a second side of the pressure chamber, the sides being opposite one another along the direction of movement.
  • the first seal follows the pressure chamber in a first direction that runs parallel to the direction of movement or coincides with the direction of movement, so that the first seal adjoins the pressure chamber in the first direction
  • the second seal follows in a direction that runs parallel to the direction of movement or with that The second direction, which coincides with the direction of movement and is opposite to the first direction, onto the pressure chamber, so that the second seal connects to the pressure chamber in the second direction.
  • the pressure chamber is arranged between the seals when viewed along the direction of movement, with the seals being spaced apart from one another, in particular along the direction of movement.
  • the respective seal is preferably formed separately from the housing and separately from the piston (actuating piston).
  • the actuating piston is sealed against the housing, in particular in that the respective seal in the radial direction, i.e. in a sealing direction running perpendicular to the direction of movement, on the one hand, in particular directly, on the housing and on the other hand, in particular directly, on the piston, in particular on the outer circumferential surface of the piston.
  • the respective seal is formed from an elastically deformable material, in particular rubber.
  • the piston is displaceable, i.e. translationally movable, along the direction of movement relative to the housing, the piston can be moved along the direction of movement into different positions relative to the housing, for example the piston being fixable in at least two of the positions relative to the housing .
  • the actuating piston has, in particular precisely, a step arranged along the direction of movement between the seals with, in particular precisely, one along the direction of movement between the seals arranged actuating surface, the actuating surface preferably extending obliquely or perpendicular to the direction of movement.
  • the actuation surface extends, for example, in a plane which is oblique or perpendicular to the direction of movement.
  • At least one tangential plane tangent to the actuation surface runs obliquely or perpendicular to the direction of movement.
  • the actuating surface runs obliquely or perpendicular to the direction of movement, for example, when the actuating fluid is introduced into the pressure chamber, a pressure of the actuating fluid arranged in the pressure chamber acts on the actuating surface, in particular in such a way that from the pressure of the actuating fluid acting on the actuating surface a force results which acts on the actuation surface and thus on the actuation piston and in particular runs parallel to the direction of movement.
  • the actuating piston can be moved, i.e. moved from at least one of the positions into at least one other of the positions, in order to thereby actuate the switching element.
  • the coupling state and the decoupling state of the switching element are collectively also referred to as states.
  • the actuation of the switching element is to be understood in particular as meaning that the switching element can be transferred, brought or switched or moved by actuating the switching element from one of the states to the other state and/or from the other state to the one state.
  • the switching element can be moved, in particular displaced, from a first switching element position into a second switching element position and/or from the second switching element position into the first switching element position.
  • the switching element By moving the switching element from the first switching element position into the second switching element position, the switching element can, for example, be brought, transferred, switched or moved from a first of the states into a second of the states.
  • the second switching element position of the switching element causes the second state of the switching element.
  • the switching element By moving the switching element from the second switching element position into the first switching element position, for example, the switching element can be brought, transferred, switched or moved from the second state to the first state.
  • the second switching element position causes the second state.
  • the switching element can be inserted or activated, and can therefore be transferred, switched or moved from the decoupling state to the coupling state.
  • the piston in at least one of the positions of the piston, has the step, also referred to as a piston step, in an axial extension region of the pressure chamber, that is to say extending along the direction of movement.
  • the pressure chamber is partially and preferably directly delimited by the step, by the actuation surface.
  • the piston when viewed from the step or starting from the step, the piston extends to the first side or to the opposite, second side. Since the sides lie opposite each other along the direction of movement and thus in the axial direction, the sides are also referred to as axial sides.
  • the step is also referred to as a radial step.
  • the invention is based in particular on the following findings and considerations: for the hydraulic actuation, in particular control, of a switching element, in transmissions designed, for example, as automatic transmissions, pistons, in particular hydraulic pistons, are usually used.
  • Double-acting pistons which are also referred to as double-acting pistons, are actuated, for example, via two circular surfaces or two annular surfaces of the respective piston, with the circular surfaces or annular surfaces lying opposite one another and in particular pointing away from one another.
  • the pressure chamber is located next to the piston, viewed along the direction of movement of the piston, in order to be able to actuate, and therefore move, the piston by means of the actuating fluid.
  • the piston now has the step with the actuating surface described, it is possible to arrange the pressure chamber in the radial direction, i.e. viewed along a positioning direction perpendicular to the direction of movement, in particular radially outside, of the piston instead of viewing the pressure chamber along the direction of movement to have to be arranged next to the piston.
  • the installation space requirement of the actuating device in the axial direction that is, viewed along the direction of movement, can be kept to a particularly small extent.
  • the piston which is preferably designed as a hydraulic piston, is made of sheet metal, and therefore also a sheet metal material.
  • the sheet material is a higher-strength sheet material.
  • the actuating piston extends from the step in a direction parallel to the direction of movement, first extension direction extends by a first sealing length to the axially first side.
  • the actuating piston extends from the step in a second extension direction, which runs parallel to the direction of movement and is opposite to the first extension direction, by a travel path of the piston and a second sealing length, in particular onto the axially second side.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the actuating piston has an annular pot shape with an annular flange for effective contact with the switching element, the annular flange following the pressure chamber and the seals when viewed in the limiting direction.
  • the annular flange is arranged further inside than the pressure chamber and the seals.
  • the ring flange is therefore located radially on the inside, that is, viewed in the radial direction, further inside than the pressure chamber and the seals.
  • the actuating piston is coupled or can be coupled to the switching element via the annular flange, so that the switching element can be actuated by the piston via the annular flange.
  • the switching element is coupled to the piston via the annular flange in such a way that the switching element can be moved along with the actuating piston along the direction of movement relative to the housing.
  • the annular flange and the step have the same length running along the direction of movement, which is also referred to as the axial length.
  • the entire pressure chamber is connected to the actuating piston in an arrangement direction that runs perpendicular to the direction of movement and opposite to the limiting direction, which corresponds, for example, to the positioning direction, so that the entire pressure chamber is arranged, so to speak, radially outside the actuating piston.
  • This allows the pressure chamber to be arranged axially next to the actuating piston can be avoided, so that the axial space requirement of the actuating device can be kept particularly low.
  • first seal and the second seal are each arranged at least partially in the housing, in particular in a respective groove of the housing, whereby a particularly effective and space-saving seal of the piston against the housing and thus of the pressure chamber can be achieved.
  • the seals are preferably designed as ring seals, which means that a particularly small amount of space is required.
  • the switching element can be inserted, in particular brought from the decoupling state into the coupling state, by applying the actuating fluid to the actuating surface.
  • the actuating surface of the step also known as the active surface, is designed for inserting the switching element, with the insertion of the switching element being understood to mean that the switching element is transferred from the decoupling state to the coupling state.
  • the switching element is designed as a brake switching element and the housing as a transmission housing.
  • the brake switching element is to be understood in particular as a switching element in which transmission elements can be braked to the transmission housing by means of the brake switching element.
  • the gearbox housing is to be understood as the housing within which the gearbox elements are, at least essentially, arranged.
  • the arrangement of the actuating device according to the invention is particularly space-efficient, since a brake switching element already has a switching element half that is fixed to the housing, usually fixed to the transmission housing.
  • Particularly advantageous in this embodiment of the invention is the opening through which the actuating fluid can be introduced into the pressure chamber, which is accommodated in the gearbox housing, so that no rotating oil feedthroughs are required in the supply system of the actuating fluid.
  • the brake switching element is designed as a brake claw, therefore as a positive brake switching element, by means of which the transmission elements can be connected to one another in a positive, rotationally fixed manner.
  • a stop of the step on the first side of the pressure chamber corresponds to a design position of the switching element, the design position being the aforementioned second switching element position in which the switching element, for example is designed and is therefore in the decoupling state.
  • a second pressure chamber is arranged in the housing, into which the actuating fluid can be introduced via a second opening in the housing.
  • the actuating piston has, for example, a second actuating surface, which preferably extends obliquely or perpendicularly to the direction of movement.
  • the second actuation surface extends in a second plane which runs obliquely or perpendicular to the direction of movement.
  • the piston By introducing the actuating fluid into the first pressure chamber, for example, the piston can be displaced relative to the housing in a first sliding direction that runs parallel to the direction of movement or coincides with the direction of movement, whereby, for example, the switching element can be inserted and can therefore be transferred from the decoupling state to the coupling state.
  • the actuating fluid By introducing the actuating fluid into the second pressure chamber and thus by applying the actuating fluid to the second actuating surface, the piston can be displaced relative to the housing in a second sliding direction which coincides with the direction of movement or runs parallel to the direction of movement and is opposite to the first sliding direction, whereby, for example, the switching element can be designed and can therefore be transferred from the coupling state to the decoupling state.
  • the second pressure chamber adjoins the first pressure chamber and the seals along the direction of movement, in particular when viewed in the first sliding direction, so that, for example, the second pressure chamber is separated from the first pressure chamber along the direction of movement, in particular in the second sliding direction opposite side of the second seal is arranged, which is arranged, for example, viewed along the direction of movement between the pressure chambers and in particular between the first seal and the second pressure chamber.
  • the second pressure chamber for example, partially limited by the second actuation surface, in particular directly.
  • the second actuation surface is or forms an end face of the piston.
  • the second seal serves to seal the second pressure chamber relative to the piston.
  • the second pressure chamber is sealed, so that, for example, an excessive flow of the actuating fluid from the second pressure chamber between the housing and the housing is avoided.
  • the piston can be displaced relative to the housing by introducing the actuating fluid into the first pressure chamber in the first sliding direction by introducing the actuating fluid into the second pressure chamber in the second sliding direction, the piston is a double-acting piston, in particular a double-acting hydraulic piston, wherein the double-acting piston is also referred to as double-acting piston.
  • the switching element can be inserted or designed selectively and as required, so that particularly advantageous, efficient and effective operation can be achieved.
  • a particularly compact design of the actuating device can be realized.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, and has at least one actuating device according to the first aspect of the invention.
  • Advantages and advantageous refinements of the first aspect are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.
  • FIG. 1 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of a transmission for a motor vehicle, with an actuating device for actuating a switching element of the transmission;
  • FIG. 2 shows a detail of a schematic and sectioned perspective view of a second embodiment of the transmission, with the switching element inserted;
  • Fig. 3 shows a detail of a further schematic and sectioned perspective view of the transmission, according to the second embodiment, wherein the switching element is designed.
  • Fig. 1 shows a detail in a schematic longitudinal section view of a first embodiment of a transmission 10 of a drive train for a motor vehicle.
  • the motor vehicle which is also simply referred to as a vehicle and is preferably designed as a motor vehicle, in particular a passenger car, has, in its fully manufactured state, the drive train, also referred to as a motor vehicle drive train, and can be driven by means of the drive train.
  • the drive train includes the transmission 10 via which, for example, the motor vehicle can be driven in particular by a drive motor of the drive train.
  • the transmission 10 has an actuating device 12, by means of which, as will be explained in detail below, a switching element of the transmission 10 can be actuated.
  • the transmission has, for example, a first transmission element that cannot be seen in the figures, which can be or include a gear, for example.
  • the transmission 10 can have a second transmission element, wherein the transmission elements can be connected to one another in a rotationally fixed manner by means of said switching element.
  • the switching element can be switched between a coupling state and a decoupling state.
  • the transmission elements are connected to one another in a rotationally fixed manner, in particular by means of the switching element.
  • the transmission elements are in the decoupled state rotatable relative to each other, in particular about an axis of rotation.
  • the second transmission element is, for example, a transmission housing of the transmission 10, so that, for example, in the coupling state, the first transmission element, in particular by means of the switching element, is rotationally fixed to the transmission housing, thereby avoiding rotations of the first transmission element about the axis of rotation relative to the transmission housing are.
  • the first gear element In the decoupling state, the first gear element is rotatable about the axis of rotation relative to the gear housing.
  • the switching element is therefore preferably a brake switching element, in particular a brake claw.
  • the actuating device 12 has a housing 14, which can be, for example, the gear housing or a part of the gear housing. Furthermore, the actuating device 12 has a first pressure chamber 16, which is arranged in the housing 14. An actuating fluid, preferably designed as a liquid, can be introduced into the first pressure chamber 16, in particular via a first opening in the housing 14.
  • the actuating device 12 also includes an actuating piston 18, which is also simply referred to as a piston.
  • the actuating piston 18 is displaceable along a direction of movement relative to the housing 14, i.e. displaceable back and forth. The direction of movement is illustrated in FIG. 1 by a double arrow 20.
  • the direction of movement is an axial direction of the actuating device 12, in particular of the transmission 10 as a whole, or the direction of movement runs in the axial direction of the actuation device 12 and in particular of the transmission 10 as a whole.
  • the direction of movement runs parallel to the axis of rotation mentioned or the direction of movement coincides with the axis of rotation.
  • a first of the switching element positions is a so-called coupling position
  • a second of the switching element positions is a so-called decoupling position.
  • the coupling position causes the coupling state. In other words, if the switching element is in the coupling position, the switching element is in the coupling state.
  • the decoupling position causes the decoupling state. In other words, if the switching element is in the decoupling position, the switching element is in the Decoupling state.
  • the coupling state and the decoupling state are also collectively referred to as states of the switching element or are states of the switching element.
  • the first pressure chamber 16 is delimited, in particular directly, in a delimitation direction which runs perpendicular to the direction of movement (double arrow 20) and is illustrated in Fig. 1 by an arrow 22.
  • the limiting direction runs in the radial direction of the actuating device 12, in particular of the transmission 10 as a whole, or is also referred to as the radial direction of the actuation device 12, in particular of the transmission 10 as a whole.
  • the actuating piston 18 has an outer circumferential surface 24, which faces the pressure chamber 16 in the radial direction of the actuating device 12, in particular of the transmission 10 as a whole, with the pressure chamber 16 in the limiting direction illustrated by the arrow 22 and in particular in Radial direction inwards is limited directly by the outer circumferential surface 24 of the piston.
  • This is to be understood in particular as meaning that the actuating fluid received in the pressure chamber 16 directly touches the outer circumferential surface 24 or the piston.
  • a respective seal 26, 28 is arranged on both sides of the pressure chamber, the seal 26 also being referred to as the first seal and the seal 28 also being referred to as the second seal. It can be seen that the first seal 26 is arranged on a first side S1 of the first pressure chamber 16, and the second seal 28 is arranged on a second side S2 of the first pressure chamber 16, with the sides S1 and S2 also being referred to as axial sides and lie opposite each other along the direction of movement.
  • the seals 26 and 28, which are also referred to as sealing elements, are spaced apart from one another along the direction of movement, in particular in such a way that the pressure chamber 16 is arranged between the seals 26 and 28 along the direction of movement.
  • the actuating piston 18 is sealed against the housing 14, in particular in such a way that the seal 26 rests on the one hand, in particular directly, on the piston, in particular from the outer circumferential lateral surface 24, and on the other hand, in particular directly, on the housing 14 , especially in the radial direction.
  • the seal 28 rests on the one hand, in particular directly, on the piston, in particular on the outer circumferential surface 24, and on the other hand, in particular directly, on the housing 14, in particular in the radial direction.
  • the actuating piston 18 has, in particular precisely, a step 30 arranged along the direction of movement (double arrow 20) between the seals 26 and 28, with, in particular precisely, one along the Direction of movement between the seals 26 and 28 and also referred to as the active surface, the first actuation surface 32, which extends obliquely or perpendicular to the direction of movement. If the actuating fluid is introduced into the first pressure chamber 16, the actuating fluid can flow directly onto the first actuating surface 32 and thus act directly on the first actuating surface 32, which is thereby acted upon by the actuating fluid introduced into the first pressure chamber 16 and can therefore be acted upon. As a result, the actuating piston 18 can be displaced along the direction of movement relative to the housing 14 in order to actuate the switching element.
  • Pressure chamber 16 is initiated.
  • the actuating piston 18 can be displaced along the direction of movement relative to the housing 14 into at least two different positions, which are also referred to as piston positions. If the actuating fluid is introduced into the first pressure chamber 16, the actuating piston 18 is thereby displaced, for example, from a first of the piston positions into a second of the piston positions relative to the housing 14.
  • the switching element is moved from one of the switching element positions to another of the switching element positions, in particular from the decoupling position to the coupling position or also from the coupling position to the decoupling position, so that, for example, by introducing the actuating fluid into the first pressure chamber 16, the switching element can be inserted, and therefore out can be transferred from the decoupling state to the coupling state, or can be interpreted, that is, can be transferred from the coupling state to the decoupling state.
  • FIG. 1 An extension of the actuating device 12 that runs along the direction of movement and is therefore axial is illustrated in FIG. 1 by a double arrow 35. Because the actuating piston 18 has the step 30 and can therefore be actuated, and therefore displaceable, via the actuating surface 32 in step 30, the first Pressure chamber 16 can be arranged radially outside of the actuating piston 18, which can also be referred to simply as piston 18, instead of axially next to the piston 18, so that the axial extent can be kept particularly small.
  • the actuating piston 18 has an annular pot shape with a radially inner annular flange 36 for effective contact with the switching element.
  • the actuating piston 18 is coupled or can be coupled to the switching element via the annular flange 36, so that the switching element can be actuated by the actuating piston via the annular flange 36.
  • the switching element is coupled to the annular flange 36 and thus to the piston via the annular flange 36 in such a way that the switching element can be moved along with the actuating piston 18 along the direction of movement 20 relative to the housing 14.
  • moving the piston 18 from the first piston position into the second piston position causes a movement, in particular a displacement, of the switching element from one switching element position to the other switching element position, in particular from the decoupling position to the coupling position, and a displacement of the piston 18 from the
  • the second coupling position into the first coupling position causes, for example, a displacement movement, in particular displacement, of the switching element from the other switching element position into the one switching element position, in particular from the coupling position into the decoupling position.
  • the actuating device 12 has a second pressure chamber 38, which is provided in addition to the first pressure chamber 16 and which adjoins the pressure chamber 16 and both seals 26 or 28 in a first sliding direction 34.
  • the actuating fluid can be introduced into the second pressure chamber 38, in particular via a second opening in the housing 14.
  • a second actuating surface 40 of the actuating piston 18, also referred to as a second active surface can be acted upon, in particular directly, with the actuating fluid, in particular in that the second pressure chamber 38 is partially and directly delimited by the second actuating surface 40 .
  • Fig. 2 shows a detail in a schematic and sectioned perspective view of a second embodiment of the transmission 10 with the actuating device 12. In Fig.
  • the actuating piston 18 is in the first piston position, in which the switching element is designed in the second embodiment, and therefore the decoupling state of the switching element is set or effected.
  • Fig. 3 shows a detail in a further schematic and sectioned perspective view of the transmission 10 according to the second embodiment.
  • the actuating piston 18 is in the second piston position, in which the switching element is designed in the second embodiment, and therefore the decoupling state is set or effected.

Abstract

The invention relates to an actuation device (12) for actuating a shift element of a motor vehicle transmission (10), comprising a pressure chamber (16) which is arranged in a housing (14) and into which an actuation fluid can be introduced and comprising an actuation piston (18) which can be moved along a movement direction (20) and by means of which the pressure chamber (16) is delimited in a delimiting direction (22) running perpendicularly to the movement direction (20). A respective seal (26, 28) is arranged on one side of the pressure chamber (16) and on the other side when viewed along the movement direction (20), said seal being used to seal the respective actuation piston (18) from the housing (14), and the actuation piston (18) has a step (30) which is arranged between the seals (26, 28) along the movement direction (20) and which comprises an actuation surface (32) that is arranged between the seals (26, 28) along the movement direction (24) and can be supplied with the actuation fluid by introducing the actuation fluid into the pressure chamber (16), whereby the actuation piston (18) can be moved along the movement direction (20) relative to the housing (14) in order to actuate the shift element.

Description

Betätigungsvorrichtung zum Betätigen eines Schaltelements eines Getriebes für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang sowie Kraftfahrzeug Actuating device for actuating a switching element of a transmission for a motor vehicle drive train and motor vehicle
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen eines Schaltelements eines Getriebes für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen. The invention relates to an actuating device for actuating a switching element of a transmission for a drive train of a motor vehicle. The invention further relates to a motor vehicle, in particular a motor vehicle.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau sind hinlänglich Kraftfahrzeuge mit Antriebssträngen bekannt, wobei das jeweilige Kraftfahrzeug mittels des jeweiligen Antriebsstrangs antreibbar ist. Der jeweilige Antriebsstrang weist beispielsweise ein Getriebe auf, welches wenigstens ein oder mehrere Schaltelemente aufweist. Das Schaltelement wird beispielsweise verwendet, um ein grundsätzlich um eine Drehachse relativ zu einem Gehäuse drehbaresMotor vehicles with drive trains are well known from the general state of the art and in particular from series vehicle construction, the respective motor vehicle being drivable by means of the respective drive train. The respective drive train has, for example, a transmission which has at least one or more switching elements. The switching element is used, for example, to basically rotate about an axis of rotation relative to a housing
Getriebeelement drehfest an dem Gehäuse festzulegen. Um das Getriebeelement mittels des Schaltelements wahlweise drehfest an dem Gehäuse festzulegen oder von dem Gehäuse zu entkoppeln, sodass das Getriebeelement relativ zu dem Gehäuse drehbar ist, kommt üblicherweise eine Betätigungsvorrichtung zum Einsatz, mittels welcher das Schaltelement geschaltet werden kann. Fix the gear element to the housing in a rotationally fixed manner. In order to either fix the gear element to the housing in a rotationally fixed manner by means of the switching element or to decouple it from the housing so that the gear element can be rotated relative to the housing, an actuating device is usually used, by means of which the switching element can be switched.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen eines Schaltelements eines Getriebes für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen Betätigungsvorrichtung zu schaffen, sodass ein besonders bauraumgünstiger Aufbau der Betätigungsvorrichtung realisiert werden kann. The object of the present invention is to create an actuating device for actuating a switching element of a transmission for a drive train of a motor vehicle and a motor vehicle with at least one such actuating device, so that a particularly space-saving design of the actuating device can be realized.
Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen eines Schaltelements eines Getriebes für einen auch als Kraftfahrzeugantriebsstrang bezeichneten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das einfach auch als Fahrzeug bezeichnete und beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den Antriebsstrang und somit das Getriebe und die Betätigungsvorrichtung und das Schaltelement aufweist. Insbesondere ist das Kraftfahrzeug mittels des Antriebsstrangs antreibbar. Beispielsweise ist das Schaltelement in einem Getriebebereich des Getriebes und somit des Antriebsstrangs angeordnet. Beispielsweise weist das Getriebe ein erstes Getriebeelement und ein zweites Getriebeelement auf.This object is achieved by an actuating device with the features of patent claim 1 and by a motor vehicle with the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with useful developments of the invention are specified in the remaining claims. A first aspect of the invention relates to an actuating device for actuating a switching element of a transmission for a drive train of a motor vehicle, also referred to as a motor vehicle drive train. This means that the motor vehicle, which is also simply referred to as a vehicle and is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the drive train and thus the transmission and the actuating device and the switching element in its completely manufactured state. In particular, the motor vehicle can be driven by means of the drive train. For example, the switching element is arranged in a transmission region of the transmission and thus of the drive train. For example, the transmission has a first transmission element and a second transmission element.
Beispielsweise kann mittels des Schaltelements das erste Getriebeelement wahlweise mit dem zweiten Getriebeelement drehfest verbunden oder von dem zweiten Getriebeelement entkoppelt werden. Insbesondere ist beispielsweise das Schaltelement zwischen einem Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar. In dem Koppelzustand ist beispielsweise das erste Getriebeelement drehfest mit dem zweiten Getriebeelement verbunden, insbesondere mittels des Schaltelements, wodurch um eine Drehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen den Getriebeelementen unterbunden sind. In dem Entkoppelzustand ist das erste Getriebeelement um die Drehachse relativ zu dem zweiten Getriebeelement drehbar. Mit anderen Worten gibt beispielsweise das Schaltelement in dem Entkoppelzustand die Getriebeelemente für eine um die Drehachse erfolgende Relativdrehung zwischen den Getriebeelementen frei. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Getriebeelement um ein Zahnrad. For example, by means of the switching element, the first gear element can either be connected in a rotationally fixed manner to the second gear element or decoupled from the second gear element. In particular, for example, the switching element can be switched between a coupling state and a decoupling state. In the coupling state, for example, the first gear element is connected in a rotationally fixed manner to the second gear element, in particular by means of the switching element, whereby relative rotations between the gear elements about an axis of rotation are prevented. In the decoupling state, the first gear element is rotatable about the axis of rotation relative to the second gear element. In other words, for example, in the decoupling state, the switching element releases the gear elements for a relative rotation between the gear elements about the axis of rotation. For example, the first gear element is a gear.
Die Betätigungsvorrichtung weist einen in einem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung, insbesondere des Getriebes, angeordneten Druckraum auf. Da das Gehäuse der Betätigungsvorrichtung vorzugsweise ein Gehäuse des Getriebes ist, ist das Gehäuse beispielsweise ein Getriebegehäuse. Es ist denkbar, dass das zweite Getriebeelement um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar ist, sodass in dem Koppelzustand das erste Getriebeelement und das zweite Getriebeelement gemeinsam beziehungsweise gleichzeitig um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar sind. In dem Entkoppelzustand sind beispielsweise das erste Getriebeelement und das zweite Getriebeelement um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Ferner ist es denkbar, dass es sich bei dem zweiten Getriebeelement um das Gehäuse handelt, sodass beispielsweise in dem Koppelzustand, insbesondere mittels des Schaltelements, das erste Getriebeelement drehfest an dem Gehäuse festgelegt ist. In den Druckraum ist ein Betätigungsfluid einleitbar. Das Betätigungsfluid kann Bestandteil der Betätigungsvorrichtung sein. Ganz vorzugsweise ist das Betätigungsfluid eine Flüssigkeit, mithin eine Hydraulikflüssigkeit. Beispielsweise weist das Gehäuse eine von dem Betätigungsfluid durchströmbare Öffnung auf, über welche das Betätigungsfluid in den Druckraum einleitbar ist. The actuating device has a pressure chamber arranged in a housing of the actuating device, in particular of the transmission. Since the housing of the actuating device is preferably a housing of the transmission, the housing is, for example, a transmission housing. It is conceivable that the second gear element is rotatable about the axis of rotation relative to the housing, so that in the coupling state the first gear element and the second gear element are rotatable together or simultaneously about the axis of rotation relative to the housing. In the decoupling state, for example, the first gear element and the second gear element are rotatable about the axis of rotation relative to the housing. Furthermore, it is conceivable that the second gear element is the housing, so that, for example, in the coupling state, in particular by means of the switching element, the first gear element is fixed to the housing in a rotationally fixed manner. An actuating fluid can be introduced into the pressure chamber. The actuating fluid can be part of the actuating device. Most preferably, the actuating fluid is a liquid, i.e. a hydraulic fluid. For example, the housing has an opening through which the actuating fluid can flow, via which the actuating fluid can be introduced into the pressure chamber.
Die Betätigungsvorrichtung umfasst außerdem einen entlang einer Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse verschiebbaren Betätigungskolben, welcher auch einfach als Kolben bezeichnet wird. Die Bewegungsrichtung verläuft beispielsweise in axialer Richtung der Betätigungsvorrichtung, insbesondere des Getriebes. Insbesondere ist es denkbar, dass die Bewegungsrichtung parallel zur Drehachse verläuft oder mit der Drehachse zusammenfällt. Somit ist beispielsweise der Kolben in eine axiale Richtung relativ zu dem Gehäuse verfahrbar. Durch den Betätigungskolben ist der Druckraum in eine senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende Begrenzungsrichtung, insbesondere direkt, begrenzt. Insbesondere weist beispielsweise der Kolben eine außenumfangsseitige Mantelfläche auf, durch welche der Druckraum in die Begrenzungsrichtung, insbesondere direkt, begrenzt ist. Die Begrenzungsrichtung verläuft beispielsweise in radialer Richtung der Betätigungsvorrichtung, insbesondere des Getriebes, und somit senkrecht zur genannten, axialen Richtung. Insbesondere ist es denkbar, dass die außenumfangsseitige Mantelfläche des Kolbens zumindest in einem entlang der Bewegungsrichtung verlaufenden Längenbereich zylindrisch ausgebildet ist, mithin die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die außenumfangsseitige Mantelfläche zumindest im Längenbereich in um die Längsrichtung verlaufender Umfangsrichtung des Kolbens vollständig umlaufend zylindrisch ausgebildet ist. The actuating device also comprises an actuating piston which is displaceable along a direction of movement relative to the housing, which is also simply referred to as a piston. The direction of movement runs, for example, in the axial direction of the actuating device, in particular of the transmission. In particular, it is conceivable that the direction of movement runs parallel to the axis of rotation or coincides with the axis of rotation. Thus, for example, the piston can be moved in an axial direction relative to the housing. By means of the actuating piston, the pressure chamber is limited, in particular directly, in a limiting direction that runs perpendicular to the direction of movement. In particular, for example, the piston has an outer circumferential surface through which the pressure chamber is limited in the limiting direction, in particular directly. The limiting direction runs, for example, in the radial direction of the actuating device, in particular of the transmission, and thus perpendicular to the mentioned axial direction. In particular, it is conceivable that the outer circumferential lateral surface of the piston is cylindrical at least in a length region running along the direction of movement, and therefore has the shape of a straight circular cylinder, it being preferably provided that the outer circumferential lateral surface is at least in the length region in the circumferential direction extending around the longitudinal direction of the piston is completely cylindrical.
Entlang der Bewegungsrichtung betrachtet, ist diesseits und jenseits des Druckraums eine jeweilige Dichtung angeordnet, wobei die jeweilige Dichtung auch als Dichtungselement bezeichnet wird. Dies bedeutet, dass zwei Dichtungen vorgesehen sind, nämlich eine erste Dichtung und eine zweite Dichtung. Die erste Dichtung ist auf einer ersten Seite des Druckraums angeordnet, und die zweite Dichtung ist auf einer zweiten Seite des Druckraums angeordnet, wobei die Seiten entlang der Bewegungsrichtung einander gegenüberliegen. Mit anderen Worten folgt die erste Dichtung in eine parallel zur Bewegungsrichtung verlaufende oder mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende, erste Richtung auf den Druckraum, sodass sich die erste Dichtung in die erste Richtung an den Druckraum anschließt, und die zweite Dichtung folgt in eine parallel zur Bewegungsrichtung verlaufende oder mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende, der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung auf den Druckraum, sodass sich die zweite Dichtung in die zweite Richtung an den Druckraum anschließt. Somit ist insbesondere der Druckraum entlang der Bewegungsrichtung betrachtet zwischen den Dichtungen angeordnet, wobei die Dichtungen insbesondere entlang der Bewegungsrichtung voneinander beabstandet sind. Die jeweilige Dichtung ist vorzugsweise separat von dem Gehäuse und separat von dem Kolben (Betätigungskolben) ausgebildet. Mittels der jeweiligen Dichtung ist der Betätigungskolben jeweils gegen das Gehäuse abgedichtet, insbesondere dadurch, dass die jeweilige Dichtung in radialer Richtung, mithin einer senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Dichtungsrichtung einerseits, insbesondere direkt, an dem Gehäuse und andererseits, insbesondere direkt, an dem Kolben, insbesondere an der außenumfangsseitigen Mantelfläche des Kolbens, anliegt. Ganz vorzugsweise ist die jeweilige Dichtung aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, insbesondere Gummi, gebildet. Dadurch, dass der Betätigungskolben mittels der jeweiligen Dichtung jeweils gegen das Gehäuse abgedichtet ist, ist der Druckraum abgedichtet, insbesondere derart, dass eine übermäßige Strömung des Betätigungsfluids aus dem Druckraum zwischen dem Kolben, insbesondere der außenumfangsseitigen Mantelfläche des Kolbens, und dem Gehäuse vermieden wird oder ist. Viewed along the direction of movement, a respective seal is arranged on both sides of the pressure chamber, the respective seal also being referred to as a sealing element. This means that two seals are provided, namely a first seal and a second seal. The first seal is arranged on a first side of the pressure chamber and the second seal is arranged on a second side of the pressure chamber, the sides being opposite one another along the direction of movement. In other words, the first seal follows the pressure chamber in a first direction that runs parallel to the direction of movement or coincides with the direction of movement, so that the first seal adjoins the pressure chamber in the first direction, and the second seal follows in a direction that runs parallel to the direction of movement or with that The second direction, which coincides with the direction of movement and is opposite to the first direction, onto the pressure chamber, so that the second seal connects to the pressure chamber in the second direction. Thus, in particular, the pressure chamber is arranged between the seals when viewed along the direction of movement, with the seals being spaced apart from one another, in particular along the direction of movement. The respective seal is preferably formed separately from the housing and separately from the piston (actuating piston). By means of the respective seal, the actuating piston is sealed against the housing, in particular in that the respective seal in the radial direction, i.e. in a sealing direction running perpendicular to the direction of movement, on the one hand, in particular directly, on the housing and on the other hand, in particular directly, on the piston, in particular on the outer circumferential surface of the piston. Most preferably, the respective seal is formed from an elastically deformable material, in particular rubber. Because the actuating piston is sealed against the housing by means of the respective seal, the pressure chamber is sealed, in particular in such a way that an excessive flow of the actuating fluid from the pressure chamber between the piston, in particular the outer circumferential surface of the piston, and the housing is avoided or is.
Dadurch, dass der Kolben entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse verschiebbar, mithin translatorisch bewegbar ist, kann der Kolben entlang der Bewegungsrichtung in unterschiedliche Stellungen relativ zu dem Gehäuse bewegt werden, wobei beispielsweise der Kolben in wenigstens zwei der Stellungen relativ zu dem Gehäuse fixierbar ist. Because the piston is displaceable, i.e. translationally movable, along the direction of movement relative to the housing, the piston can be moved along the direction of movement into different positions relative to the housing, for example the piston being fixable in at least two of the positions relative to the housing .
Um nun eine besonders kompakte Bauweise der Betätigungsvorrichtung insbesondere in axialer Richtung, mithin entlang der Bewegungsrichtung betrachtet realisieren zu können, weist der Betätigungskolben, insbesondere genau, eine entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Dichtungen angeordnete Stufe mit, insbesondere genau, einer entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Dichtungen angeordneten Betätigungsfläche auf, wobei sich die Betätigungsfläche vorzugsweise schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung erstreckt. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass sich die Betätigungsfläche beispielsweise in einer Ebene erstreckt, welche schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung verläuft. Ferner ist es denkbar, dass wenigstens eine die Betätigungsfläche tangierende Tangentialebene schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung verläuft. Durch Einleiten des Betätigungsfluids in den Druckraum ist die Betätigungsfläche, insbesondere direkt, mit dem Betätigungsfluid beaufschlagbar, wodurch zum Betätigen des Schaltelements der Betätigungskolben entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse verschiebbar ist. Dadurch, dass die Betätigungsfläche schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung verläuft, wirkt beispielsweise dann, wenn das Betätigungsfluid in den Druckraum eingeleitet wird, ein Druck des in den Druckraum angeordneten Betätigungsfluids auf die Betätigungsfläche, insbesondere derart, dass aus dem auf die Betätigungsfläche wirkenden Druck des Betätigungsfluids eine Kraft resultiert, die auf die Betätigungsfläche und somit auf den Betätigungskolben wirkt und insbesondere parallel zur Bewegungsrichtung verläuft. Dadurch kann der Betätigungskolben verschoben, mithin aus zumindest einer der Stellungen in zumindest eine andere der Stellungen verschoben werden, um dadurch das Schaltelement zu betätigen. In order to be able to realize a particularly compact design of the actuating device, in particular in the axial direction, i.e. viewed along the direction of movement, the actuating piston has, in particular precisely, a step arranged along the direction of movement between the seals with, in particular precisely, one along the direction of movement between the seals arranged actuating surface, the actuating surface preferably extending obliquely or perpendicular to the direction of movement. This is to be understood in particular as meaning that the actuation surface extends, for example, in a plane which is oblique or perpendicular to the direction of movement. Furthermore, it is conceivable that at least one tangential plane tangent to the actuation surface runs obliquely or perpendicular to the direction of movement. By introducing the actuating fluid into the pressure chamber, the actuating surface can be acted upon, in particular directly, with the actuating fluid, whereby the actuating piston can be displaced along the direction of movement relative to the housing in order to actuate the switching element. Because the actuating surface runs obliquely or perpendicular to the direction of movement, for example, when the actuating fluid is introduced into the pressure chamber, a pressure of the actuating fluid arranged in the pressure chamber acts on the actuating surface, in particular in such a way that from the pressure of the actuating fluid acting on the actuating surface a force results which acts on the actuation surface and thus on the actuation piston and in particular runs parallel to the direction of movement. As a result, the actuating piston can be moved, i.e. moved from at least one of the positions into at least one other of the positions, in order to thereby actuate the switching element.
Der Koppelzustand und der Entkoppelzustand des Schaltelements werden zusammenfassend auch als Zustände bezeichnet. Unter dem Betätigen des Schaltelements ist insbesondere zu verstehen, dass das Schaltelement durch Betätigen des Schaltelements aus einem der Zustände in den anderen Zustand und/oder aus dem anderen Zustand in den einen Zustand überführbar, bringbar oder schaltbar oder bewegbar ist. The coupling state and the decoupling state of the switching element are collectively also referred to as states. The actuation of the switching element is to be understood in particular as meaning that the switching element can be transferred, brought or switched or moved by actuating the switching element from one of the states to the other state and/or from the other state to the one state.
Beispielsweise kann durch das Betätigen des Schaltelements das Schaltelement aus einer ersten Schaltelementstellung in eine zweite Schaltelementstellung und/oder aus der zweiten Schaltelementstellung in die erste Schaltelementstellung bewegt, insbesondere verschoben, werden. Durch Bewegen des Schaltelements aus der ersten Schaltelementstellung in die zweite Schaltelementstellung ist beispielsweise das Schaltelement aus einem ersten der Zustände in einen zweiten der Zustände bringbar, überführbar, schaltbar oder bewegbar. Somit bewirkt beispielsweise die zweite Schaltelementstellung des Schaltelements den zweiten Zustand des Schaltelements. Durch Bewegen des Schaltelements aus der zweiten Schaltelementstellung in die erste Schaltelementstellung ist beispielsweise das Schaltelement aus dem zweiten Zustand in den ersten Zustand bringbar, überführbar, schaltbar oder bewegbar. Somit bewirkt beispielsweise die zweite Schaltelementstellung den zweiten Zustand. For example, by actuating the switching element, the switching element can be moved, in particular displaced, from a first switching element position into a second switching element position and/or from the second switching element position into the first switching element position. By moving the switching element from the first switching element position into the second switching element position, the switching element can, for example, be brought, transferred, switched or moved from a first of the states into a second of the states. Thus, for example, the second switching element position of the switching element causes the second state of the switching element. By moving the switching element from the second switching element position into the first switching element position, for example, the switching element can be brought, transferred, switched or moved from the second state to the first state. Thus, for example, the second switching element position causes the second state.
Insbesondere ist es denkbar, dass durch Einleiten des Betätigungsfluids in den Druckraum und somit durch Beaufschlagen der Betätigungsfläche der Stufe mit dem Betätigungsfluid das Schaltelement einlegbar oder aktivierbar, mithin aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand überführbar, schaltbar oder bewegbar ist. Insbesondere weist der Kolben in zumindest einer der Stellungen des Kolbens die auch als Kolbenstufe bezeichnete Stufe in einem axialen, das heißt entlang der Bewegungsrichtung verlaufenden Erstreckungsbereich des Druckraums auf. In particular, it is conceivable that by introducing the actuating fluid into the pressure chamber and thus by applying the actuating fluid to the actuating surface of the stage, the switching element can be inserted or activated, and can therefore be transferred, switched or moved from the decoupling state to the coupling state. In particular, in at least one of the positions of the piston, the piston has the step, also referred to as a piston step, in an axial extension region of the pressure chamber, that is to say extending along the direction of movement.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Druckraum teilweise und vorzugsweise direkt durch die Stufe, durch die Betätigungsfläche, begrenzt ist. Beispielsweise erstreckt sich der Kolben betrachtet von der Stufe beziehungsweise ausgehend von der Stufe auf die erste Seite oder auf die gegenüberliegende, zweite Seite. Da die Seiten entlang der Bewegungsrichtung und somit in axialer Richtung einander gegenüberliegen, werden die Seiten auch als axiale Seiten bezeichnet. Beispielsweise wird die Stufe auch als radiale Stufe bezeichnet. In particular, it is provided that the pressure chamber is partially and preferably directly delimited by the step, by the actuation surface. For example, when viewed from the step or starting from the step, the piston extends to the first side or to the opposite, second side. Since the sides lie opposite each other along the direction of movement and thus in the axial direction, the sides are also referred to as axial sides. For example, the step is also referred to as a radial step.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: zur insbesondere hydraulischen Betätigung, insbesondere Steuerung, eines Schaltelements, in beispielsweise als Automatikgetrieben ausgebildeten Getrieben werden üblicherweise Kolben, insbesondere Hydraulikkolben, verwendet. Zweifach wirkende Kolben, welche auch als doppelwirkende Kolben bezeichnet werden, werden beispielsweise über zwei Kreisflächen oder zwei Ringflächen des jeweiligen Kolbens betätigt, wobei die Kreisflächen oder Ringflächen einander gegenüberliegen und dabei insbesondere voneinander wegweisen. Bei herkömmlichen Lösungen liegt der Druckraum entlang der Bewegungsrichtung des Kolbens betrachtet neben dem Kolben, um den Kolben mittels des Betätigungsfluids betätigen, mithin verschieben zu können. Da bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung der Kolben nun die Stufe mit der beschriebenen Betätigungsfläche aufweist, ist es möglich, den Druckraum in radialer Richtung, mithin entlang einer senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Positionierungsrichtung betrachtet, insbesondere radial außerhalb, des Kolbens anzuordnen anstatt den Druckraum entlang der Bewegungsrichtung betrachtet neben dem Kolben anordnen zu müssen. Dadurch kann insbesondere der Bauraumbedarf der Betätigungsvorrichtung in axialer Richtung, das heißt entlang der Bewegungsrichtung betrachtet in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. The invention is based in particular on the following findings and considerations: for the hydraulic actuation, in particular control, of a switching element, in transmissions designed, for example, as automatic transmissions, pistons, in particular hydraulic pistons, are usually used. Double-acting pistons, which are also referred to as double-acting pistons, are actuated, for example, via two circular surfaces or two annular surfaces of the respective piston, with the circular surfaces or annular surfaces lying opposite one another and in particular pointing away from one another. In conventional solutions, the pressure chamber is located next to the piston, viewed along the direction of movement of the piston, in order to be able to actuate, and therefore move, the piston by means of the actuating fluid. Since in the actuating device according to the invention the piston now has the step with the actuating surface described, it is possible to arrange the pressure chamber in the radial direction, i.e. viewed along a positioning direction perpendicular to the direction of movement, in particular radially outside, of the piston instead of viewing the pressure chamber along the direction of movement to have to be arranged next to the piston. As a result, the installation space requirement of the actuating device in the axial direction, that is, viewed along the direction of movement, can be kept to a particularly small extent.
Um den Bauraumbedarf und die Kosten der Betätigungsvorrichtung besonders geringhalten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der vorzugsweise als Hydraulikkolben ausgebildete Kolben aus Blech, mithin auch einem Blechmaterial, gebildet ist. Vorzugsweise ist das Blechmaterial ein höherfestes Blechmaterial. Um den Bauraumbedarf der Betätigungsvorrichtung insbesondere in axialer Richtung, das heißt entlang der Bewegungsrichtung betrachtet, in einem besonders geringen Rahmen halten zu können, ist es bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass sich der Betätigungskolben von der Stufe aus in eine parallel zur Bewegungsrichtung verlaufende, erste Erstreckungsrichtung um eine erste Dichtlänge auf die axial erste Seite erstreckt. Des Weiteren ist es dabei vorzugsweise vorgesehen, dass sich der Betätigungskolben von der Stufe aus in eine parallel zur Bewegungsrichtung verlaufende und der ersten Erstreckungsrichtung entgegengesetzte, zweite Erstreckungsrichtung um einen Verfahrweg des Kolbens und eine zweite Dichtlänge, insbesondere auf die axial zweite Seite erstreckt. In order to be able to keep the installation space requirement and the costs of the actuating device particularly low, it is provided in a further embodiment of the invention that the piston, which is preferably designed as a hydraulic piston, is made of sheet metal, and therefore also a sheet metal material. Preferably the sheet material is a higher-strength sheet material. In order to be able to keep the installation space requirement of the actuating device to a particularly small extent, particularly in the axial direction, that is, viewed along the direction of movement, in one embodiment of the invention it is provided that the actuating piston extends from the step in a direction parallel to the direction of movement, first extension direction extends by a first sealing length to the axially first side. Furthermore, it is preferably provided that the actuating piston extends from the step in a second extension direction, which runs parallel to the direction of movement and is opposite to the first extension direction, by a travel path of the piston and a second sealing length, in particular onto the axially second side.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Betätigungskolben eine Ringtopfform mit einem Ringflansch für einen Wirkkontakt mit dem Schaltelement aufweist, wobei der Ringflansch in die Begrenzungsrichtung betrachtet auf den Druckraum und die Dichtungen folgt. Mit anderen Worten ist der Ringflansch in der Begrenzungsrichtung betrachtet weiter innen als der Druckraum und die Dichtungen angeordnet. Somit liegt der Ringflansch radial innen, das heißt in radialer Richtung betrachtet weiter innen als der Druckraum und die Dichtungen. Hierdurch kann der Bauraumbedarf der Betätigungsvorrichtung besonders geringgehalten werden. Über den Ringflansch ist der Betätigungskolben mit dem Schaltelement gekoppelt oder koppelbar, sodass das Schaltelement über den Ringflansch von dem Kolben betätigbar ist. Beispielsweise ist das Schaltelement über den Ringflansch mit dem Kolben derart gekoppelt, dass das Schaltelement entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse mit dem Betätigungskolben mitverschiebbar ist. A further embodiment of the invention is characterized in that the actuating piston has an annular pot shape with an annular flange for effective contact with the switching element, the annular flange following the pressure chamber and the seals when viewed in the limiting direction. In other words, viewed in the boundary direction, the annular flange is arranged further inside than the pressure chamber and the seals. The ring flange is therefore located radially on the inside, that is, viewed in the radial direction, further inside than the pressure chamber and the seals. As a result, the installation space requirement of the actuating device can be kept particularly low. The actuating piston is coupled or can be coupled to the switching element via the annular flange, so that the switching element can be actuated by the piston via the annular flange. For example, the switching element is coupled to the piston via the annular flange in such a way that the switching element can be moved along with the actuating piston along the direction of movement relative to the housing.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen der Ringflansch und die Stufe die gleiche, entlang der Bewegungsrichtung verlaufende Länge auf, welche auch als axiale Länge bezeichnet wird. Dadurch kann der Bauraumbedarf in axialer Richtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. In a further embodiment of the invention, the annular flange and the step have the same length running along the direction of movement, which is also referred to as the axial length. As a result, the installation space requirement in the axial direction can be kept to a particularly small extent.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass sich der gesamte Druckraum in eine senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufende und der Begrenzungsrichtung entgegengesetzte Anordnungsrichtung, welche beispielsweise der Positionierungsrichtung entspricht, an dem Betätigungskolben anschließt, sodass sozusagen der gesamte Druckraum radial außerhalb des Betätigungskolbens angeordnet ist. Dadurch kann eine Anordnung des Druckraums axial neben dem Betätigungskolben vermieden werden, sodass der axiale Bauraumbedarf der Betätigungsvorrichtung besonders geringgehalten werden kann. In a further embodiment of the invention, it is provided that the entire pressure chamber is connected to the actuating piston in an arrangement direction that runs perpendicular to the direction of movement and opposite to the limiting direction, which corresponds, for example, to the positioning direction, so that the entire pressure chamber is arranged, so to speak, radially outside the actuating piston. This allows the pressure chamber to be arranged axially next to the actuating piston can be avoided, so that the axial space requirement of the actuating device can be kept particularly low.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die erste Dichtung und die zweite Dichtung jeweils zumindest teilweise in dem Gehäuse, insbesondere in einer jeweiligen Nut des Gehäuses, angeordnet, wodurch eine besonders effektive und bauraumgünstige Abdichtung des Kolbens gegen das Gehäuse und somit des Druckraums dargestellt werden kann. In a further embodiment of the invention, the first seal and the second seal are each arranged at least partially in the housing, in particular in a respective groove of the housing, whereby a particularly effective and space-saving seal of the piston against the housing and thus of the pressure chamber can be achieved.
Vorzugsweise sind die Dichtungen als Ringdichtungen ausgebildet, wodurch ein besonders geringer Bauraumbedarf gewährleistet werden kann. The seals are preferably designed as ring seals, which means that a particularly small amount of space is required.
Um eine besonders bauraumgünstige Betätigung des Schaltelements realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass durch Beaufschlagen der Betätigungsfläche mit dem Betätigungsfluid das Schaltelement einlegbar, insbesondere aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand bringbar ist. Somit ist die auch als Wirkfläche bezeichnete Betätigungsfläche der Stufe für ein Einlegen des Schaltelements ausgebildet, wobei unter dem Einlegen des Schaltelements zu verstehen ist, dass das Schaltelement aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand überführt wird. In order to be able to realize a particularly space-saving actuation of the switching element, it is provided in a further embodiment of the invention that the switching element can be inserted, in particular brought from the decoupling state into the coupling state, by applying the actuating fluid to the actuating surface. Thus, the actuating surface of the step, also known as the active surface, is designed for inserting the switching element, with the insertion of the switching element being understood to mean that the switching element is transferred from the decoupling state to the coupling state.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Schaltelement als ein Bremsschaltelement ausgebildet und das Gehäuse als Getriebegehäuse. Unter dem Bremsschaltelement ist insbesondere ein Schaltelement zu verstehen, bei welchem mittels des Bremsschaltelements Getriebeelemente an dem Getriebegehäuse festbremsbar sind. Unter dem Getriebegehäuse ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Gehäuse zu verstehen, innerhalb welchem die Getriebeelemente, zumindest im Wesentlichen, angeordnet sind. Für diese Ausgestaltung der Erfindung ist die erfindungsgemäße Anordnung der Betätigungseinrichtung ganz besonders bauraumeffizient, da ein Bremsschaltelement ohnehin eine gehäusefeste, in der Regel getriebegehäusefeste, Schaltelementhälfte aufweist. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung die Öffnung, durch welche das Betätigungsfluid in den Druckraum einleitbar ist im Getriebegehäuse untergebracht, so dass keine Drehöldurchführungen im Versorgungssystem des Betätigungsfluids erforderlich sind. In one embodiment of the invention, the switching element is designed as a brake switching element and the housing as a transmission housing. The brake switching element is to be understood in particular as a switching element in which transmission elements can be braked to the transmission housing by means of the brake switching element. In the context of the present invention, the gearbox housing is to be understood as the housing within which the gearbox elements are, at least essentially, arranged. For this embodiment of the invention, the arrangement of the actuating device according to the invention is particularly space-efficient, since a brake switching element already has a switching element half that is fixed to the housing, usually fixed to the transmission housing. Particularly advantageous in this embodiment of the invention is the opening through which the actuating fluid can be introduced into the pressure chamber, which is accommodated in the gearbox housing, so that no rotating oil feedthroughs are required in the supply system of the actuating fluid.
Um den Bauraumbedarf besonders geringhalten sowie die Getriebeelemente besonders effizient drehfest miteinander verbinden zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Bremsschaltelement als eine Bremsklaue, mithin als ein formschlüssiges Bremsschaltelement ausgebildet ist, mittels welchem die Getriebeelemente formschlüssig drehfest miteinander verbindbar sind. In order to keep the installation space requirement particularly low and to be able to connect the gear elements to one another in a particularly efficient, rotation-proof manner, it is in a further embodiment Invention provided that the brake switching element is designed as a brake claw, therefore as a positive brake switching element, by means of which the transmission elements can be connected to one another in a positive, rotationally fixed manner.
Um eine besonders kompakte Bauweise der Betätigungsvorrichtung realisieren zu können, ist es ferner vorzugsweise vorgesehen, dass ein Anschlag der Stufe auf der ersten Seite des Druckraums einer Auslegeposition des Schaltelements entspricht, wobei die Auslegeposition die zuvor genannte, zweite Schaltelementstellung ist, in welcher das Schaltelement beispielsweise ausgelegt ist, mithin sich in dem Entkoppelzustand befindet. In order to be able to realize a particularly compact design of the actuating device, it is further preferably provided that a stop of the step on the first side of the pressure chamber corresponds to a design position of the switching element, the design position being the aforementioned second switching element position in which the switching element, for example is designed and is therefore in the decoupling state.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist n dem Gehäuse ein zweiter Druckraum angeordnet, in welchen über eine zweite Öffnung des Gehäuses, das Betätigungsfluid einleitbar ist. Der Betätigungskolben weist beispielsweise eine zweite Betätigungsfläche auf, welche sich vorzugsweise schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung erstreckt. Somit erstreckt sich beispielsweise die zweite Betätigungsfläche in einer zweiten Ebene, welche schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung verläuft. Durch Einleiten des Betätigungsfluids in den zweiten Druckraum ist oder wird die zweite Betätigungsfläche mit dem Betätigungsfluid beaufschlagbar oder beaufschlagt, wodurch der Kolben relativ zu dem Gehäuse entlang der Bewegungsrichtung verschiebbar ist. Durch Einleiten des Betätigungsfluids in den ersten Druckraum ist beispielsweise der Kolben relativ zu dem Gehäuse in eine parallel zu der Bewegungsrichtung verlaufende oder mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende, erste Schieberichtung verschiebbar, wodurch beispielsweise das Schaltelement einlegbar, mithin aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand überführbar ist. Durch Einleiten des Betätigungsfluids in den zweiten Druckraum und somit durch Beaufschlagen der zweiten Betätigungsfläche mit dem Betätigungsfluid ist der Kolben relativ zu dem Gehäuse in eine mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende oder parallel zur Bewegungsrichtung verlaufende, der ersten Schieberichtung entgegengesetzte, zweite Schieberichtung verschiebbar, wodurch beispielsweise das Schaltelement auslegbar, mithin aus dem Koppelzustand in den Entkoppelzustand überführbar ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich der zweite Druckraum entlang der Bewegungsrichtung, insbesondere in die erste Schieberichtung betrachtet an den ersten Druckraum und die Dichtungen anschließt, sodass beispielsweise der zweite Druckraum auf einer entlang der Bewegungsrichtung, insbesondere in die zweite Schieberichtung, von dem ersten Druckraum abgewandten Seite der zweiten Dichtung angeordnet ist, welche beispielsweise entlang der Bewegungsrichtung betrachtet zwischen den Druckräumen und insbesondere zwischen der ersten Dichtung und dem zweiten Druckraum angeordnet ist. Insbesondere ist der zweite Druckraum beispielsweise teilweise durch die zweite Betätigungsfläche, insbesondere direkt, begrenzt. Insbesondere ist oder bildet die zweite Betätigungsfläche eine Stirnfläche des Kolbens. In one embodiment of the invention, a second pressure chamber is arranged in the housing, into which the actuating fluid can be introduced via a second opening in the housing. The actuating piston has, for example, a second actuating surface, which preferably extends obliquely or perpendicularly to the direction of movement. Thus, for example, the second actuation surface extends in a second plane which runs obliquely or perpendicular to the direction of movement. By introducing the actuating fluid into the second pressure chamber, the second actuating surface can or will be acted upon by the actuating fluid, whereby the piston can be displaced relative to the housing along the direction of movement. By introducing the actuating fluid into the first pressure chamber, for example, the piston can be displaced relative to the housing in a first sliding direction that runs parallel to the direction of movement or coincides with the direction of movement, whereby, for example, the switching element can be inserted and can therefore be transferred from the decoupling state to the coupling state. By introducing the actuating fluid into the second pressure chamber and thus by applying the actuating fluid to the second actuating surface, the piston can be displaced relative to the housing in a second sliding direction which coincides with the direction of movement or runs parallel to the direction of movement and is opposite to the first sliding direction, whereby, for example, the switching element can be designed and can therefore be transferred from the coupling state to the decoupling state. In particular, it is provided that the second pressure chamber adjoins the first pressure chamber and the seals along the direction of movement, in particular when viewed in the first sliding direction, so that, for example, the second pressure chamber is separated from the first pressure chamber along the direction of movement, in particular in the second sliding direction opposite side of the second seal is arranged, which is arranged, for example, viewed along the direction of movement between the pressure chambers and in particular between the first seal and the second pressure chamber. In particular is the second pressure chamber, for example, partially limited by the second actuation surface, in particular directly. In particular, the second actuation surface is or forms an end face of the piston.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zweite Dichtung einer Abdichtung des zweiten Druckraums gegenüber dem Kolben dient. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass dadurch, dass der Kolben mittels der zweiten Dichtung gegen das Gehäuse abgedichtet ist, der zweite Druckraum abgedichtet ist, sodass beispielsweise eine übermäßige Strömung des Betätigungsfluids aus dem zweiten Druckraum zwischen dem Gehäuse und dem Gehäuse hindurch vermieden ist. In particular, it can be provided that the second seal serves to seal the second pressure chamber relative to the piston. In other words, it is conceivable that because the piston is sealed against the housing by means of the second seal, the second pressure chamber is sealed, so that, for example, an excessive flow of the actuating fluid from the second pressure chamber between the housing and the housing is avoided.
Da der Kolben durch Einleiten des Betätigungsfluids in den ersten Druckraum in die erste Schieberichtung durch Einleiten des Betätigungsfluids in den zweiten Druckraum in die zweite Schieberichtung relativ zu dem Gehäuse verschoben werden kann, ist der Kolben ein doppelwirkender Kolben, insbesondere ein doppelt wirkender Hydraulikkolben, wobei der doppelt wirkende Kolben auch aus zweifach wirkender Kolben bezeichnet wird. Since the piston can be displaced relative to the housing by introducing the actuating fluid into the first pressure chamber in the first sliding direction by introducing the actuating fluid into the second pressure chamber in the second sliding direction, the piston is a double-acting piston, in particular a double-acting hydraulic piston, wherein the double-acting piston is also referred to as double-acting piston.
Dadurch kann das Schaltelement wahlweise und bedarfsgerecht eingelegt oder ausgelegt werden, sodass ein besonders vorteilhafter, effizienter und effektiver Betrieb darstellbar ist. Außerdem kann eine besonders kompakte Bauweise der Betätigungsvorrichtung realisiert werden. As a result, the switching element can be inserted or designed selectively and as required, so that particularly advantageous, efficient and effective operation can be achieved. In addition, a particularly compact design of the actuating device can be realized.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist und wenigstens eine Betätigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, and has at least one actuating device according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous refinements of the first aspect are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Zeichnung zeigt in: Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of to abandon invention. The drawing shows in:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug, mit einer Betätigungsvorrichtung zum Betätigen eines Schaltelements des Getriebes; 1 shows a detail of a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of a transmission for a motor vehicle, with an actuating device for actuating a switching element of the transmission;
Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform des Getriebes, wobei das Schaltelement eingelegt ist; und 2 shows a detail of a schematic and sectioned perspective view of a second embodiment of the transmission, with the switching element inserted; and
Fig. 3 ausschnittsweise eine weitere schematische und geschnittene Perspektivansicht des Getriebes, gemäß der zweiten Ausführungsform, wobei das Schaltelement ausgelegt ist. Fig. 3 shows a detail of a further schematic and sectioned perspective view of the transmission, according to the second embodiment, wherein the switching element is designed.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht eine erste Ausführungsform eines Getriebes 10 eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das einfach auch als Fahrzeug bezeichnete und vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den auch als Kraftfahrzeugantriebsstrang bezeichneten Antriebsstrang aufweist und mittels des Antriebsstrangs antreibbar ist. Dabei umfasst der Antriebsstrang das Getriebe 10 über welches beispielsweise das Kraftfahrzeug insbesondere von einem Antriebsmotor des Antriebsstrangs angetrieben werden kann. Das Getriebe 10 weist eine Betätigungsvorrichtung 12 auf, mittels welcher, wie im Folgenden noch genau erläutert wird, ein Schaltelement des Getriebes 10 betätigt werden kann. Daher weist das Getriebe beispielsweise ein in den Figuren nicht erkennbare, erstes Getriebeelement auf, welches Beispielsweise ein Zahnrad sein oder umfassen kann. Des Weiteren kann das Getriebe 10 ein zweites Getriebeelement aufweisen, wobei mittels des genannten Schaltelements die Getriebeelemente drehfest miteinander verbindbar sind. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Schaltelement zwischen einem Koppelzustand und einem Entkoppelzustand umschaltbar ist. In dem Koppelzustand sind die Getriebeelemente, insbesondere mittels des Schaltelements, drehfest miteinander verbunden. In dem Entkoppelzustand sind die Getriebeelemente relativ zueinander drehbar, insbesondere um eine Drehachse. Bei dem zweiten Getriebeelement handelt es sich beispielsweise um ein Getriebegehäuse des Getriebes 10, sodass beispielsweise in dem Koppelzustand das erste Getriebeelement, insbesondere mittels des Schaltelements, drehtest an dem Getriebegehäuse festgelegt ist, wodurch um die Drehachse relativ zu dem Getriebegehäuse erfolgende Drehungen des ersten Getriebeelements vermieden sind. In dem Entkoppelzustand ist das erste Getriebeelement um die Drehachse relativ zu dem Getriebegehäuse drehbar. Somit ist das Schaltelement vorzugsweise ein Bremsschaltelement, insbesondere eine Bremsklaue. Fig. 1 shows a detail in a schematic longitudinal section view of a first embodiment of a transmission 10 of a drive train for a motor vehicle. This means that the motor vehicle, which is also simply referred to as a vehicle and is preferably designed as a motor vehicle, in particular a passenger car, has, in its fully manufactured state, the drive train, also referred to as a motor vehicle drive train, and can be driven by means of the drive train. The drive train includes the transmission 10 via which, for example, the motor vehicle can be driven in particular by a drive motor of the drive train. The transmission 10 has an actuating device 12, by means of which, as will be explained in detail below, a switching element of the transmission 10 can be actuated. Therefore, the transmission has, for example, a first transmission element that cannot be seen in the figures, which can be or include a gear, for example. Furthermore, the transmission 10 can have a second transmission element, wherein the transmission elements can be connected to one another in a rotationally fixed manner by means of said switching element. This is to be understood in particular as meaning that the switching element can be switched between a coupling state and a decoupling state. In the coupling state, the transmission elements are connected to one another in a rotationally fixed manner, in particular by means of the switching element. The transmission elements are in the decoupled state rotatable relative to each other, in particular about an axis of rotation. The second transmission element is, for example, a transmission housing of the transmission 10, so that, for example, in the coupling state, the first transmission element, in particular by means of the switching element, is rotationally fixed to the transmission housing, thereby avoiding rotations of the first transmission element about the axis of rotation relative to the transmission housing are. In the decoupling state, the first gear element is rotatable about the axis of rotation relative to the gear housing. The switching element is therefore preferably a brake switching element, in particular a brake claw.
Die Betätigungsvorrichtung 12 weist ein Gehäuse 14 auf, welches beispielsweise das Getriebegehäuse oder ein Teil des Getriebegehäuses sein kann. Des Weiteren weist die Betätigungsvorrichtung 12 einen ersten Druckraum 16 auf, welcher in dem Gehäuse 14 angeordnet ist. In den ersten Druckraum 16 ist ein vorzugsweise als Flüssigkeit ausgebildetes Betätigungsfluid einleitbar, insbesondere über eine erste Öffnung des Gehäuses 14. Die Betätigungsvorrichtung 12 umfasst außerdem einen Betätigungskolben 18, welcher auch einfach als Kolben bezeichnet wird. Der Betätigungskolben 18 ist entlang einer Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 14 verschiebbar, mithin hin-und her verschiebbar. Die Bewegungsrichtung ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 20 veranschaulicht. Beispielsweise ist die Bewegungsrichtung eine axiale Richtung der Betätigungsvorrichtung 12, insbesondere des Getriebes 10 insgesamt, oder die Bewegungsrichtung verläuft in axialer Richtung der Betätigungsvorrichtung 12 und insbesondere des Getriebes 10 insgesamt. Beispielsweise verläuft die Bewegungsrichtung parallel zur genannten Drehachse oder die Bewegungsrichtung fällt mit der Drehachse zusammen. Durch Verschieben des Kolbens relativ zu dem Gehäuse 14 entlang der Bewegungsrichtung kann der Kolben zwischen wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Stellungen bewegt werden. Beispielsweise kann das Schaltelement relativ zu dem Gehäuse 14 zwischen wenigstens zwei Schaltelementstellungen bewegt werden. Beispielsweise kann das Schaltelement, insbesondere entlang der Bewegungsrichtung, relativ zu dem Gehäuse 14 zwischen den zwei Schaltelementstellungen verschoben werden. Eine erste der Schaltelementstellungen ist eine sogenannte Koppelstellung, und eine zweite der Schaltelementstellungen ist eine sogenannte Entkoppelstellung. Die Koppelstellung bewirkt den Koppelzustand. Mit anderen Worten, befindet sich das Schaltelement in der Koppelstellung, so befindet sich das Schaltelement in dem Koppelzustand. Die Entkoppelstellung bewirkt den Entkoppelzustand. Mit anderen Worten, befindet sich das Schaltelement in der Entkoppelstellung, so befindet sich das Schaltelement in dem Entkoppelzustand. Der Koppelzustand und der Entkoppelzustand werden zusammenfassend auch als Zustände des Schaltelements bezeichnet oder sind Zustände des Schaltelements. The actuating device 12 has a housing 14, which can be, for example, the gear housing or a part of the gear housing. Furthermore, the actuating device 12 has a first pressure chamber 16, which is arranged in the housing 14. An actuating fluid, preferably designed as a liquid, can be introduced into the first pressure chamber 16, in particular via a first opening in the housing 14. The actuating device 12 also includes an actuating piston 18, which is also simply referred to as a piston. The actuating piston 18 is displaceable along a direction of movement relative to the housing 14, i.e. displaceable back and forth. The direction of movement is illustrated in FIG. 1 by a double arrow 20. For example, the direction of movement is an axial direction of the actuating device 12, in particular of the transmission 10 as a whole, or the direction of movement runs in the axial direction of the actuation device 12 and in particular of the transmission 10 as a whole. For example, the direction of movement runs parallel to the axis of rotation mentioned or the direction of movement coincides with the axis of rotation. By displacing the piston relative to the housing 14 along the direction of movement, the piston can be moved between at least two mutually different positions. For example, the switching element can be moved relative to the housing 14 between at least two switching element positions. For example, the switching element can be displaced relative to the housing 14 between the two switching element positions, in particular along the direction of movement. A first of the switching element positions is a so-called coupling position, and a second of the switching element positions is a so-called decoupling position. The coupling position causes the coupling state. In other words, if the switching element is in the coupling position, the switching element is in the coupling state. The decoupling position causes the decoupling state. In other words, if the switching element is in the decoupling position, the switching element is in the Decoupling state. The coupling state and the decoupling state are also collectively referred to as states of the switching element or are states of the switching element.
Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass der erste Druckraum 16 in eine senkrecht zur Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 20) verlaufende und in Fig. 1 durch einen Pfeil 22 veranschaulichte Begrenzungsrichtung, insbesondere direkt, begrenzt ist. Die Begrenzungsrichtung verläuft in radialer Richtung der Betätigungsvorrichtung 12, insbesondere des Getriebes 10 insgesamt, oder wird auch als radiale Richtung der Betätigungsvorrichtung 12, insbesondere des Getriebes 10 insgesamt, bezeichnet. Es ist erkennbar, dass der Betätigungskolben 18 eine außenumfangsseitige Mantelfläche 24 aufweist, welche in radialer Richtung der Betätigungsvorrichtung 12, insbesondere des Getriebes 10 insgesamt, den Druckraum 16 zugewandt ist, wobei der Druckraum 16 in die durch den Pfeil 22 veranschaulichte Begrenzungsrichtung und dabei insbesondere in radialer Richtung nach innen hin direkt durch die außenumfangsseitige Mantelfläche 24 des Kolbens begrenzt ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das in dem Druckraum 16 aufgenommene Betätigungsfluid die außenumfangsseitige Mantelfläche 24 beziehungsweise den Kolben direkt berührt. From Fig. 1 it can be seen that the first pressure chamber 16 is delimited, in particular directly, in a delimitation direction which runs perpendicular to the direction of movement (double arrow 20) and is illustrated in Fig. 1 by an arrow 22. The limiting direction runs in the radial direction of the actuating device 12, in particular of the transmission 10 as a whole, or is also referred to as the radial direction of the actuation device 12, in particular of the transmission 10 as a whole. It can be seen that the actuating piston 18 has an outer circumferential surface 24, which faces the pressure chamber 16 in the radial direction of the actuating device 12, in particular of the transmission 10 as a whole, with the pressure chamber 16 in the limiting direction illustrated by the arrow 22 and in particular in Radial direction inwards is limited directly by the outer circumferential surface 24 of the piston. This is to be understood in particular as meaning that the actuating fluid received in the pressure chamber 16 directly touches the outer circumferential surface 24 or the piston.
Entlang der Bewegungsrichtung betrachtet ist diesseits und jenseits des Druckraums eine jeweilige Dichtung 26, 28 angeordnet, wobei die Dichtung 26 auch als erste Dichtung und die Dichtung 28 auch als zweite Dichtung bezeichnet wird. Es ist erkennbar, dass die erste Dichtung 26 auf einer ersten Seite S1 des ersten Druckraums 16 angeordnet ist, und die zweite Dichtung 28 ist auf einer zweiten Seite S2 des ersten Druckraums 16 angeordnet, wobei die Seiten S1 und S2 auch als axiale Seiten bezeichnet werden und entlang der Bewegungsrichtung einander gegenüberliegen. Dabei sind die Dichtungen 26 und 28, welche auch als Dichtungselemente bezeichnet werden, entlang der Bewegungsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere derart, dass der Druckraum 16 entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Dichtungen 26 und 28 angeordnet ist. Mittels der Dichtungen 26 und 28 ist der Betätigungskolben 18 gegen das Gehäuse 14 abgedichtet, insbesondere derart, dass die Dichtung 26 einerseits, insbesondere direkt, an dem Kolbem, insbesondere aus der außenumfangsseitige Mantelfläche 24, und andererseits, insbesondere direkt, an dem Gehäuse 14 anliegt, insbesondere in radialer Richtung. Dementsprechend liegt beispielsweise die Dichtung 28 einerseits, insbesondere direkt, an dem Kolben, insbesondere an der außenumfangsseitigen Mantelfläche 24, und andererseits, insbesondere direkt, an dem Gehäuse 14 an, insbesondere in radialer Richtung. Um nun insbesondere in axialer Richtung einen besonders geringen Bauraumbedarf der Betätigungsvorrichtung 12 realisieren zu können, weist der Betätigungskolben 18, insbesondere genau, eine entlang der Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 20) zwischen den Dichtungen 26 und 28 angeordnete Stufe 30 mit, insbesondere genau, einer entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Dichtungen 26 und 28 angeordnetem und auch als Wirkfläche bezeichneten, ersten Betätigungsfläche 32 auf, welche sich schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung erstreckt. Wird das Betätigungsfluid in den ersten Druckraum 16 eingeleitet, so kann das Betätigungsfluid die erste Betätigungsfläche 32 direkt anströmen und somit direkt auf die erste Betätigungsfläche 32 wirken, welche hierdurch mit dem in den ersten Druckraum 16 eingeleiteten Betätigungsfluid beaufschlagt wird und somit beaufschlagbar ist. Hierdurch ist zum Betätigen des Schaltelements der Betätigungskolben 18 entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 14 verschiebbar. Viewed along the direction of movement, a respective seal 26, 28 is arranged on both sides of the pressure chamber, the seal 26 also being referred to as the first seal and the seal 28 also being referred to as the second seal. It can be seen that the first seal 26 is arranged on a first side S1 of the first pressure chamber 16, and the second seal 28 is arranged on a second side S2 of the first pressure chamber 16, with the sides S1 and S2 also being referred to as axial sides and lie opposite each other along the direction of movement. The seals 26 and 28, which are also referred to as sealing elements, are spaced apart from one another along the direction of movement, in particular in such a way that the pressure chamber 16 is arranged between the seals 26 and 28 along the direction of movement. By means of the seals 26 and 28, the actuating piston 18 is sealed against the housing 14, in particular in such a way that the seal 26 rests on the one hand, in particular directly, on the piston, in particular from the outer circumferential lateral surface 24, and on the other hand, in particular directly, on the housing 14 , especially in the radial direction. Accordingly, for example, the seal 28 rests on the one hand, in particular directly, on the piston, in particular on the outer circumferential surface 24, and on the other hand, in particular directly, on the housing 14, in particular in the radial direction. In order to be able to realize a particularly small space requirement for the actuating device 12, particularly in the axial direction, the actuating piston 18 has, in particular precisely, a step 30 arranged along the direction of movement (double arrow 20) between the seals 26 and 28, with, in particular precisely, one along the Direction of movement between the seals 26 and 28 and also referred to as the active surface, the first actuation surface 32, which extends obliquely or perpendicular to the direction of movement. If the actuating fluid is introduced into the first pressure chamber 16, the actuating fluid can flow directly onto the first actuating surface 32 and thus act directly on the first actuating surface 32, which is thereby acted upon by the actuating fluid introduced into the first pressure chamber 16 and can therefore be acted upon. As a result, the actuating piston 18 can be displaced along the direction of movement relative to the housing 14 in order to actuate the switching element.
Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform wird der Betätigungskolben 18 in eine parallel zur Bewegungsrichtung verlaufende oder mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende, in Fig. 1 durch einen Pfeil veranschaulichte, erste Schieberichtung 34 relativ zu dem Gehäuse 14 verschoben, wenn das Betätigungsfluid in den ersten Druckraum 16 eingeleitet wird. Der Betätigungskolben 18 ist entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 14 in wenigstens zwei unterschiedliche Stellungen verschiebbar, welche auch als Kolbenstellungen bezeichnet werden. Wird das Betätigungsfluid in den ersten Druckraum 16 eingeleitet, so wird hierdurch der Betätigungskolben 18 beispielsweise aus einer ersten der Kolbenstellungen in eine zweite der Kolbenstellungen relativ zu dem Gehäuse 14 verschoben. Hierdurch wird beispielsweise das Schaltelement aus einer der Schaltelementstellungen in eine andere der Schaltelementstellungen, insbesondere aus der Entkoppelstellung in die Koppelstellung oder aber auch aus der Koppelstellung in die Entkoppelstellung bewegt, sodass beispielsweise durch Einleiten des Betätigungsfluids in den ersten Druckraum 16 das Schaltelement einlegbar, mithin aus dem Entkoppelzustand in den Koppelzustand überführbar, oder auslegbar, das heißt aus dem Koppelzustand in den Entkoppelzustand überführbar ist. In the first embodiment shown in FIG Pressure chamber 16 is initiated. The actuating piston 18 can be displaced along the direction of movement relative to the housing 14 into at least two different positions, which are also referred to as piston positions. If the actuating fluid is introduced into the first pressure chamber 16, the actuating piston 18 is thereby displaced, for example, from a first of the piston positions into a second of the piston positions relative to the housing 14. As a result, for example, the switching element is moved from one of the switching element positions to another of the switching element positions, in particular from the decoupling position to the coupling position or also from the coupling position to the decoupling position, so that, for example, by introducing the actuating fluid into the first pressure chamber 16, the switching element can be inserted, and therefore out can be transferred from the decoupling state to the coupling state, or can be interpreted, that is, can be transferred from the coupling state to the decoupling state.
Eine entlang der Bewegungsrichtung verlaufende und somit axiale Erstreckung der Betätigungsvorrichtung 12 ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 35 veranschaulicht. Dadurch, dass der Betätigungskolben 18 die Stufe 30 aufweist und somit über die Betätigungsfläche 32 in Stufe 30 betätigbar, mithin verschiebbar ist, kann der erste Druckraum 16 radial außerhalb des Betätigungskolbena 18, welcher auch vereinfacht als Kolben 18 bezeichnet werden kann, statt axial neben dem Kolben 18 angeordnet werden, sodass die axiale Erstreckung besonders geringgehalten werden kann. An extension of the actuating device 12 that runs along the direction of movement and is therefore axial is illustrated in FIG. 1 by a double arrow 35. Because the actuating piston 18 has the step 30 and can therefore be actuated, and therefore displaceable, via the actuating surface 32 in step 30, the first Pressure chamber 16 can be arranged radially outside of the actuating piston 18, which can also be referred to simply as piston 18, instead of axially next to the piston 18, so that the axial extent can be kept particularly small.
Der Betätigungskolben 18 weist eine Ringtopfform mit einem radial innenliegenden Ringflansch 36 für einen Wirkkontakt mit dem Schaltelement auf. Mit anderen Worten ist der Betätigungskolben 18 über den Ringflansch 36 mit dem Schaltelement gekoppelt oder koppelbar, sodass das Schaltelement über den Ringflansch 36 von dem Betätigungskolben betätigt werden kann. Beispielsweise ist das Schaltelement mit dem Ringflansch 36 und somit über den Ringflansch 36 mit dem Kolben derart gekoppelt, dass das Schaltelement entlang der Bewegungsrichtung 20 relativ zu dem Gehäuse 14 mit dem Betätigungskolben 18 mitverschiebbar ist. Somit bewirkt beispielsweise ein Verschieben des Kolbens 18 aus der ersten Kolbenstellung in die zweite Kolbenstellung ein Bewegen, insbesondere ein Verschieben, des Schaltelements aus der einen Schaltelementstellung in die andere Schaltelementstellung, insbesondere aus der Entkoppelstellung in die Koppelstellung, und ein Verschieben des Kolbens 18 aus der zweiten Koppelstellung in die erste Koppelstellung bewirkt beispielsweise ein Verschiebbewegen, insbesondere verschieben, des Schaltelements aus der anderen Schaltelementstellung in die eine Schaltelementstellung, insbesondere aus der Koppelstellung in die Entkoppelstellung. The actuating piston 18 has an annular pot shape with a radially inner annular flange 36 for effective contact with the switching element. In other words, the actuating piston 18 is coupled or can be coupled to the switching element via the annular flange 36, so that the switching element can be actuated by the actuating piston via the annular flange 36. For example, the switching element is coupled to the annular flange 36 and thus to the piston via the annular flange 36 in such a way that the switching element can be moved along with the actuating piston 18 along the direction of movement 20 relative to the housing 14. Thus, for example, moving the piston 18 from the first piston position into the second piston position causes a movement, in particular a displacement, of the switching element from one switching element position to the other switching element position, in particular from the decoupling position to the coupling position, and a displacement of the piston 18 from the The second coupling position into the first coupling position causes, for example, a displacement movement, in particular displacement, of the switching element from the other switching element position into the one switching element position, in particular from the coupling position into the decoupling position.
Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform weist die Betätigungsvorrichtung 12 einen zusätzlich zu dem ersten Druckraum 16 vorgesehenen, zweiten Druckraum 38 auf, welcher sich in eine erste Schieberichtung 34 an den Druckraum 16 und an beide Dichtungen 26 oder 28 anschließt. Das Betätigungsfluid kann, insbesondere über eine zweite Öffnung des Gehäuses 14, in den zweiten Druckraum 38 eingeleitet werden. Durch Einleiten des Betätigungsfluids in den zweiten Druckraum 38 ist eine auch als zweite Wirkfläche bezeichnete, zweite Betätigungsfläche 40 des Betätigungskolbens 18, insbesondere direkt, mit dem Betätigungsfluid beaufschlagbar, insbesondere dadurch, dass der zweite Druckraum 38 teilweise und direkt durch die zweite Betätigungsfläche 40 begrenzt ist. Wird das Betätigungsfluid in den zweiten Druckraum 38 eingeleitet, so wird hierdurch der Betätigungskolben 18 in eine parallel zur Bewegungsrichtung 20 verlaufende oder mit der Bewegungsrichtung 20 zusammenfallende, der ersten Schieberichtung 34 entgegengesetzte zweite Schieberichtung 42 relativ zu dem Gehäuse 14 verschoben. Der Betätigungskolben 18 ist somit als doppeltwirkender Kolben ausgebildet, welcher auch als zweifach wirkender Kolben bezeichnet wird. Fig. 2 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und geschnittenen Perspektivansicht eine zweite Ausführungsform des Getriebes 10 mit der Betätigungsvorrichtung 12. In Fig. In the first embodiment shown in Fig. 1, the actuating device 12 has a second pressure chamber 38, which is provided in addition to the first pressure chamber 16 and which adjoins the pressure chamber 16 and both seals 26 or 28 in a first sliding direction 34. The actuating fluid can be introduced into the second pressure chamber 38, in particular via a second opening in the housing 14. By introducing the actuating fluid into the second pressure chamber 38, a second actuating surface 40 of the actuating piston 18, also referred to as a second active surface, can be acted upon, in particular directly, with the actuating fluid, in particular in that the second pressure chamber 38 is partially and directly delimited by the second actuating surface 40 . If the actuating fluid is introduced into the second pressure chamber 38, the actuating piston 18 is thereby displaced relative to the housing 14 in a second sliding direction 42 that runs parallel to the direction of movement 20 or coincides with the direction of movement 20 and is opposite to the first sliding direction 34. The actuating piston 18 is therefore designed as a double-acting piston, which is also referred to as a double-acting piston. Fig. 2 shows a detail in a schematic and sectioned perspective view of a second embodiment of the transmission 10 with the actuating device 12. In Fig.
2 befindet sich der Betätigungskolben 18 in der ersten Kolbenstellung, in welcher bei der zweiten Ausführungsform das Schaltelement ausgelegt ist, mithin der Entkoppelzustand des Schaltelements eingestellt oder bewirkt ist. 2, the actuating piston 18 is in the first piston position, in which the switching element is designed in the second embodiment, and therefore the decoupling state of the switching element is set or effected.
Fig. 3 zeigt ausschnittsweise in einer weiteren schematischen und geschnittenen Perspektivansicht das Getriebe 10 gemäß der zweiten Ausführungsform. In Fig. 3 befindet sich der Betätigungskolben 18 in der zweiten Kolbenstellung, in welcher bei der zweiten Ausführungsform das Schaltelement ausgelegt ist, mithin der Entkoppelzustand eingestellt oder bewirkt ist. Fig. 3 shows a detail in a further schematic and sectioned perspective view of the transmission 10 according to the second embodiment. In Fig. 3, the actuating piston 18 is in the second piston position, in which the switching element is designed in the second embodiment, and therefore the decoupling state is set or effected.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
10 Getriebe 10 gears
12 Betätigungsvorrichtung 12 actuation device
14 Gehäuse 14 housings
16 erster Druckraum 16 first pressure room
18 Betätigungskolben 18 actuating pistons
20 Doppelpfeil 20 double arrow
22 Pfeil 22 arrow
24 außenumfangsseitige Mantelfläche24 outer circumferential surface
26 erste Dichtung 26 first seal
28 zweite Dichtung 28 second seal
30 Stufe 30 level
32 erste Betätigungsfläche 32 first actuation surface
34 Pfeil 34 arrow
35 Doppelpfeil 35 double arrow
36 Ringflansch 36 ring flange
38 zweiter Druckraum 38 second pressure room
40 zweite Betätigungsfläche 40 second actuation surface
42 Pfeil 42 arrow
S1 erste Seite S1 first page
S2 zweite Seite S2 second page

Claims

Patentansprüche Betätigungsvorrichtung (12) zum Betätigen eines Schaltelements eines Getriebes (10) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem in einem Gehäuse (14) der Betätigungsvorrichtung (12) angeordneten Druckraum (16), in welchen ein Betätigungsfluid einleitbar ist, mit einem entlang einer Bewegungsrichtung (20) relativ zu dem Gehäuse (14) verschiebbaren Betätigungskolben (18), durch welchen der Druckraum (16) in eine senkrecht zur Bewegungsrichtung (20) verlaufende Begrenzungsrichtung (22) begrenzt ist, wobei entlang der Bewegungsrichtung (20) betrachtet diesseits und jenseits des Druckraums (16) eine jeweilige Dichtung (26, 28) angeordnet ist, mittels welcher der Betätigungskolben (18) jeweils gegen das Gehäuse (14) abgedichtet ist, und wobei der Betätigungskolben (18) eine entlang der Bewegungsrichtung (20) zwischen den Dichtungen (26, 28) angeordnete Stufe (30) mit einer entlang der Bewegungsrichtung (24) zwischen den Dichtungen (26, 28) angeordneten Betätigungsfläche (32) aufweist, welche durch Einleiten des Betätigungsfluids in den Druckraum (16) mit dem Betätigungsfluid beaufschlagbar ist, wodurch zum Betätigen des Schaltelements der Betätigungskolben (18) entlang der Bewegungsrichtung (20) relativ zu dem Gehäuse (14) verschiebbar ist, wobei durch Beaufschlagen der Betätigungsfläche (32) mit dem Betätigungsfluid das Schaltelement einlegbar ist, und wobei in dem Gehäuse (10) ein zweiter Druckraum (38) angeordnet ist, in welchen über eine zweite Öffnung des Gehäuses (14) das Betätigungsfluid einleitbar ist, wobei der Betätigungskolben (18) eine zweite Betätigungsfläche (40) aufweist, welche sich zumindest schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung (20) erstreckt, wobei durch Einleiten des Betätigungsfluids in den zweiten Druckraum (38) und somit durch Beaufschlagen der zweiten Betätigungsfläche (40) mit dem Betätigungsfluid der Betätigungskolben (18) relativ zu dem Gehäuse (14) in eine mit der Bewegungsrichtung (20) zusammenfallende oder parallel zur Bewegungsrichtung (20) verlaufende, einer ersten Schieberichtung (34) entgegengesetzte, zweite Schieberichtung (42) verschiebbar ist, wodurch das Schaltelement auslegbar ist. Betätigungsvorrichtung (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Betätigungskolben (18) von der Stufe (30) aus in eine parallel zur Bewegungsrichtung (20) verlaufende, erste Erstreckungsrichtung um eine erste Dichtlänge erstreckt, wobei sich der Betätigungskolben (18) von der Stufe (30) aus in eine parallel zur Bewegungsrichtung (20) verlaufende und der ersten Erstreckungsrichtung entgegengesetzte, zweite Erstreckungsrichtung um einen Verfahrweg des Betätigungskolbens (18) und eine zweite Dichtlänge erstreckt. Betätigungsvorrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (18) eine Ringtopfform mit einem Ringflansch (36) für einen Wirkkontakt mit dem Schaltelement aufweist, wobei der Ringflansch (36) in die Begrenzungsrichtung (22) betrachtet auf den Druckraum (16) und die Dichtungen (26, 28) folgt. Betätigungsvorrichtung (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (36) und die Stufe (30) die gleiche, entlang der Bewegungsrichtung (20) verlaufende Länge aufweisen. Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der gesamte Druckraum (16) in eine senkrecht zur Bewegungsrichtung (20) verlaufende und der Begrenzungsrichtung (22) entgegengesetzte Anordnungsrichtung an den Betätigungskolben (18) anschließt. Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtung (26) und die zweite Dichtung (28) in dem Gehäuse (14) angeordnet sind. Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement als ein Bremsschaltelement, insbesondere als eine Bremsklaue, ausgebildet ist, und das Gehäuse (14) als ein Getriebegehäuse des Getriebes (10). Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Betätigungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Claims Actuating device (12) for actuating a switching element of a transmission (10) for a drive train of a motor vehicle, with a pressure chamber (16) arranged in a housing (14) of the actuating device (12), into which an actuating fluid can be introduced, with a along a Direction of movement (20) relative to the housing (14) displaceable actuating piston (18), through which the pressure chamber (16) is limited in a perpendicular to the direction of movement (20) limiting direction (22), viewed along the direction of movement (20) on this side and A respective seal (26, 28) is arranged beyond the pressure chamber (16), by means of which the actuating piston (18) is sealed against the housing (14), and wherein the actuating piston (18) has a position along the direction of movement (20) between the Seals (26, 28) arranged stage (30) with an actuating surface (32) arranged along the direction of movement (24) between the seals (26, 28), which can be acted upon by the actuating fluid by introducing the actuating fluid into the pressure chamber (16). , whereby to actuate the switching element, the actuating piston (18) can be displaced along the direction of movement (20) relative to the housing (14), the switching element being able to be inserted by applying the actuating fluid to the actuating surface (32), and wherein in the housing (10 ) a second pressure chamber (38) is arranged, into which the actuating fluid can be introduced via a second opening in the housing (14), the actuating piston (18) having a second actuating surface (40) which is at least oblique or perpendicular to the direction of movement (20 ), wherein by introducing the actuating fluid into the second pressure chamber (38) and thus by applying the actuating fluid to the second actuating surface (40), the actuating piston (18) relative to the housing (14) in a direction that coincides with the direction of movement (20). The second sliding direction (42), which runs parallel to the direction of movement (20) and is opposite to a first sliding direction (34), can be displaced, whereby the Switching element can be designed. Actuating device (12) according to claim 1, characterized in that the actuating piston (18) extends from the step (30) in a first extension direction parallel to the direction of movement (20) by a first sealing length, the actuating piston (18) from the step (30) in a second extension direction, which runs parallel to the direction of movement (20) and is opposite to the first extension direction, by a travel path of the actuating piston (18) and a second sealing length. Actuating device (12) according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating piston (18) has a ring pot shape with an annular flange (36) for effective contact with the switching element, the annular flange (36) viewed in the limiting direction (22). Pressure chamber (16) and the seals (26, 28) follow. Actuating device (12) according to claim 3, characterized in that the annular flange (36) and the step (30) have the same length extending along the direction of movement (20). Actuating device (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the entire pressure chamber (16) adjoins the actuating piston (18) in an arrangement direction which runs perpendicular to the direction of movement (20) and is opposite to the limiting direction (22). Actuating device (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the first seal (26) and the second seal (28) are arranged in the housing (14). Actuating device (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching element is designed as a brake switching element, in particular as a brake claw, and the housing (14) is designed as a transmission housing of the transmission (10). Motor vehicle, with at least one actuating device (12) according to one of the preceding claims.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2908031A1 (en) * 2012-09-26 2015-08-19 Jatco Ltd Automatic transmission and control method therefor
EP3527854A1 (en) * 2018-02-20 2019-08-21 Mazda Motor Corporation Automatic transmission

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10205409A1 (en) 2002-02-09 2003-08-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Drive device with two switching devices has locking device to hold setting element in position equivalent to open position of switching devices
DE102010011239A1 (en) 2010-03-12 2011-09-15 GM Global Technology Operations LLC , (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Fluidic, particularly hydraulic operating actuator element has cylinder housing, which has piston chamber and drivable piston interacting with actuating element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2908031A1 (en) * 2012-09-26 2015-08-19 Jatco Ltd Automatic transmission and control method therefor
EP3527854A1 (en) * 2018-02-20 2019-08-21 Mazda Motor Corporation Automatic transmission

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