DE102006054907A1

DE102006054907A1 - Getriebeaktor für ein Kraftfahrzeuggetriebe sowie Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem Getriebeaktor

Info

Publication number: DE102006054907A1
Application number: DE200610054907
Authority: DE
Inventors: Trevor Rittman McConnell; Patrick Wooster Lindemann
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2007-06-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Getriebeaktor für eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung, wobei der Getriebeaktor genau einen Elektromotor aufweist, sowie eine drehbewegliche, mittels des Motors antreibbare Gewindespindel, eine mittels der Gewindespindel antreibbare Spindelmutter, eine für das Schalten drehbeweglich und für das Wählen von Gängen axialbeweglich gelagerte Schaltwelle und ein erstes Zahnrad, das mit der Schaltwelle derart gekoppelt ist, dass ein Verschwenken dieses ersten Zahnrades ein Verschwenken der Schaltwelle bewirkt, wobei der Getriebeaktor ferner eine erste, axial verschieblich gelagerte Zahnstange und eine zweite, axial verschieblich gelagerte Zahnstange aufweist, wobei die Schaltwelle zum Schalten eines Ganges durch eine Axialverlagerung der Spindelmutter verschwenkbar ist und wobei eine Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher wahlweise die erste Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter für das Verschwenken der Schaltwelle zum Einlegen eines Ganges die erste Zahnstange im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter und dem ersten Zahnrad ist oder die zweite Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter für das Verschwenken der Schaltwelle zum Einlegen eines Ganges die zweite Zahnstange im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter und dem ersten Zahnrad ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Getriebeaktor für Kraftfahrzeuggetriebe sowie eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem derartigen Getriebeaktor.
Bekanntermaßen können die Gänge von Kraftfahrzeug-Getrieben, wie beispielsweise Automatisierten Schaltgetrieben (ASG) bzw. Elektrischen Schaltgetrieben (ESG) bzw. Unterbrechungsfreien Schaltgetrieben (USG) bzw. Parallelschaltgetrieben (PSG) bzw. Doppelkupplungsgetrieben (DKG), mittels eines Kraftfahrzeug-Getriebeaktors ein- und ausgelegt werden, der dabei eine sog. äußere Getriebeschaltung bildet.
Es sind beispielsweise Kraftfahrzeug-Getriebeaktoren bekannt, die elektromechanisch ausgebildet sind und einen ersten, auch als Wählmotor bezeichneten Elektromotor zum Erzeugen von Wählbewegungen aufweisen, sowie einen zweiten, auch als Schaltmotor bezeichneten Elektromotor zum Erzeugen von Schaltbewegungen.
Die Anmelderin hat überdies einen Kraftfahrzeug-Getriebeaktor entwickelt, der mit nur einem Elektromotor auskommt und daher auch als 1-Motor-Getriebeaktor bezeichnet werden kann. Dieser genau eine Elektromotor erzeugt dabei sowohl die Antriebsbewegungen für das Wählen als auch die Antriebsbewegungen für das Schalten. Beispiele für solche (1-Motor-Getriebeaktoren sind in der DE 10 2004 038 955 A1 der Anmelderin offenbart.

Bekannt ist bereits seit langer Zeit, dass bei gestuften Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtungen – ausgehend von dem alten Gang – die folgenden drei Schritte in zeitlicher Abfolge ablaufen (können): "Auslegen des alten Ganges"-"Wählen"-"Einlegen des Zielganges". Abweichend hiervon hat die Anmelderin eine Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtung bzw. einen Getriebeaktor entwickelt, bei der das Wählen bzw. Wählbewegungen vor dem Auslegen des alten Ganges stattfinden kann.

Bekannt ist weiter, dass bei solchen Gestaltungen vorgesehen ist, dass Einlegegeometrien bzw. ein Hauptbetätigungselement bzw. ein Schaltfinger im Wesentlichen nur für das Einlegen von Gängen zuständig sein kann und zusätzliche Geometrien die Funktion des Auslegens von Gängen übernehmen können. Dabei werden insbesondere Auslegegeometrien bzw. sogenannte Nebenbetätigungselemente für die Auslegefunktion verwendet. Es kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass sich die zusätzlichen Geometrien einerseits beispielsweise an einer zentralen Schaltwelle befinden und andererseits an Schaltmäulern, die an zu einer inneren Getriebeschaltung gehörenden Mechanismen bzw. Endausgangsmechanismen bzw. Schaltgabeln oder Schaltschienen oder dergleichen vorgesehen sind, was aber auch abweichend gestaltet sein kann.

Die Auslegegeometrien wirken in aller Regel in Gassen, in denen der Schaltfinger nicht aktiv ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine feste Zuordnung zwischen Schaltfinger und Auslegegeometrie dabei gleichzeitig eine aktive Gangsperre darstellt. Konstruktive Umsetzungen dieses Ansatzes werden daher auch als "Active Interlock" bezeichnet.

Bei einem solchen "Active Interlock" ist in aller Regel vorgesehen, dass das Hauptbetätigungselement bzw. der Schaltfinger auch bei eingelegtem Gang in eine Mittel- bzw. Neutralposition zurück bewegt werden kann, ohne den Gang auszulegen. Die Wählbewegung wird dabei möglich, bevor der Gang ausgelegt ist.

Beispiele für Gestaltungen mit Active Interlock sind beispielsweise in der DE 102 06 561 A1 der Anmelderin erläutert. Solche Active-Interlock-Systeme können beispielsweise bei der Realisierung von 1-Motor-Getriebeaktoren eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung bestimmten bzw. geeigneten und mit einer Gewindespindel sowie einer Schaltwelle versehenen 1-Motor-Getriebeaktor so auszubilden, dass die Schaltwelle mittels der Gewindespindel aus einer Neutrallage auf einfache und betriebssichere Weise für das Schalten bzw. für das Einlegen von Gängen des Kraftfahrzeuggetriebes wahlweise in der einen oder der anderen von entgegengesetzten Schwenkrichtungen antreibbar ist.

Erfindungsgemäß wird ein Getriebeaktor gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit einem derartigen Getriebeaktor ist Gegenstand des Anspruchs 14. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es wird also insbesondere ein Getriebeaktor für eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung vorgeschlagen. Dieser Getriebeaktor weist genau einen, insbesondere als Elektromotor ges talteten, Motor auf. Es ist insbesondere vorgesehen, dass mittels des genau einen Motors Antriebsbewegungen für das Wählen erzeugbar sind, sowie Antriebsbewegungen für das Einlegen von Gängen bzw. für das Schalten und/oder Antriebsbewegungen für das Auslegen von Gängen. Der Getriebeaktor bzw. 1-Motor-Getriebeaktor weist eine drehbeweglich gelagerte Gewindespindel auf, die mittels des Motors, insbesondere drehend, angetrieben werden kann. Ferner weist der Getriebeaktor eine Spindelmutter auf, die auf der Gewindespindel sitzt bzw. mit ihrem Gewinde in das Gewinde der Gewindespindel eingreift. Diese Spindelmutter kann mittels der Gewindespindel angetrieben werden, und zwar insbesondere über den Eingriff der angesprochenen Gewinde. Weiter weist der Getriebeaktor eine Schaltwelle auf. Diese Schaltwelle ist für das Schalten bzw. für das Ein- und/oder Auslegen von Gängen drehbeweglich und das Wählen von Gängen axialbeweglich. Die Schaltwelle ist zum Schalten eines Ganges durch eine Axialverlagerung der Spindelmutter verschwenkbar ist. An dieser Schaltwelle ist vorzugsweise zumindest ein Schaltfinger oder dergleichen angeordnet. Der Getriebeaktor weist ferner ein erstes Zahnrad auf. Diese erste Zahnrad ist mit der Schaltwelle derart gekoppelt, dass ein Verschwenken dieses ersten Zahnrades ein Verschwenken der Schaltwelle bewirkt. Das erste Zahnrad kann beispielsweise gegenüber der Schaltwelle drehfest sein bzw. mit der Schaltwelle drehfest verbunden ist. Dieses erste Zahnrad kann beispielsweise auf der Schaltwelle sitzen. Es kann vorgesehen sein, dass das erste Zahnrad separat von der Schaltwelle hergestellt und mit dieser drehfest oder dreh- und axialfest gekoppelt ist. Es kann aber auch beispielsweise vorgesehen sein, dass das erste Zahnrad ein einstückig mit der Schaltwelle ausgebildetes Ritzel ist.

Weiter weist der Getriebeaktor eine erste Zahnstange sowie eine von dieser ersten Zahnstange verschiedene zweite Zahnstange auf. Die erste Zahnstange ist axial verschieblich gelagert. Die zweite Zahnstange ist ebenfalls axial verschieblich gelagert. In vorteilhafter Ausgestaltung ist die erste Zahnstange, insbesondere in Axialrichtung der Gewindespindel bzw. der Spindelmutter, relativbeweglich gegenüber der zweiten Zahnstange.

Der Getriebeaktor weist ferner eine Verbindungseinrichtung auf. Mittels dieser Verbindungseinrichtung ist wahlweise die erste Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter für das Verschwenken der Schaltwelle zum Wählen die erste Zahnstange im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter und dem ersten Zahnrad ist, bzw. die zweite Zahnstange mit der Spindelmutter derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter für das Verschwenken der Schaltwelle zum Wählen die zweite Zahnstange im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter und dem ersten Zahnrad ist.

Die Verbindungseinrichtung ist insbesondere einstellbar, wobei in zumindest einer ersten Stellung der Verbindungseinrichtung eine Kopplung zwischen der Spindelmutter und der ersten Zahnstange gegeben ist, die so ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter diese erste Zahnstange im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter und dem ersten Zahnrad ist, und wobei in einer zumindest zweiten Stellung der Verbindungseinrichtung eine Kopplung zwischen der Spindelmutter und der zweiten Zahnstange gegeben ist, die so ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter diese zweite Zahnstange im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter und dem zweiten Zahnrad ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erste Zahnstange parallel zur zweiten Zahnstange angeordnet. Besonders bevorzugt sind die erste und die zweite Zahnstange parallel zur zentralen Längsachse der Gewindespindel bzw. der Spindelmutter.

Gemäß einer zu bevorzugenden Weiterbildung stehen die erste Zahnstange und die zweite Zahnstange mit ihrer jeweiligen Verzahnung jeweils mit der Verzahnung des ersten Zahnrades im Eingriff.

Die Verbindungseinrichtung ist in vorteilhafter Gestaltung so, dass in Abhängigkeit davon, welche Zahnstange der beiden Zahnstangen mittels der Verbindungseinrichtung bzw. mittels eines bzw. des Mitnahmeteils der Verbindungseinrichtung, insbesondere im Wesentlichen axialfest, mit der Spindelmutter gekoppelt ist, die Schaltwelle bei einer in einer ersten Orientierung der Axialrichtung der Spindelmutter bzw. der Gewindespindel in der einen oder der entgegengesetzten anderen Drehrichtung verschwenkt wird. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung so ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass diese, insbesondere axialfeste, Kopplung beim Wählen bzw. durch das Wählen, insbesondere automatisch, bewirkt wird.

Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass durch das Anfahren einer jeweiligen, vorbestimmten Wählstellung des Getriebeaktors bzw. des Schaltfingers bzw. der Schaltwelle die Verbindungseinrichtung die Spindelmutter mit derjenigen der beiden Zahnstangen in vorerwähnter Weise koppelt, die durch eine in der ersten Orientierung der Axialrichtung der Spindelmutter bzw. der Gewindespindel gerichtete Axialbewegung, die dann durch die Kopplung gegeben ist, wenn die Spindelmutter in dieser ersten Orientierung wandert, die Schaltwelle und somit den Schaltfinger in der Drehrichtung verschwenkt, in der die Schaltwelle bzw. der Schaltfinger bei dieser Wählstellung zum Einlegen eines Ganges zu verschwenken ist.

Die beiden Zahnstangen sind vorzugsweise jeweils relativbeweglich gegenüber der Spindelmutter, wobei wahlweise jeweils eine der beiden Zahnstangen mit dieser Spindelmutter axialfest koppelbar ist.

Erfindungsgemäß wird ferner eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung vorgeschlagen. Diese Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung weist mehrere Radsätze zur Bildung von Gängen auf. Ferner weist die Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung eine innere Getriebeschaltung auf. Diese innere Getriebeschaltung weist in vorteilhafter Gestaltung mehrere Endausgangsmechanismen bzw. Schaltschienen auf, die beispielsweise mit einem Schaltmaul versehen sind, über welches der Getriebeaktor auf diese zum Ein- bzw. Auslegen von Gängen einwirken kann. Der Getriebeaktor, der Bestandteil der Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung ist, ist in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung ist vorzugsweise ein Automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) oder ein Unterbrechungsfreies Schaltgetriebe (USG) oder ein Parallelschaltgetriebe (PSG) oder ein Elektrisches Schaltgetriebe (ESG) oder ein Doppelkupplungsgetriebe (DKG). In entsprechender Weise ist der erfindungsgemäße Getriebeaktor vorzugsweise für ein ASG oder für ein USG oder für ein PSG oder für ein ESG oder für ein DKG bestimmt.

Im Folgenden soll nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigt:

1 eine erste Ansicht eines beispielhaften erfindungsgemäßen Getriebeaktors; und

2 eine zweite Ansicht des Getriebeaktors gemäß 1.

Die 1 und 2 zeigen einen beispielhaften erfindungsgemäßen Getriebeaktor 1 in zwei Ansichten, der auch Bestandteil einer beispielhaften erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebeeinrichtung sein kann.
Der Getriebeaktor 1 weist einen, und zwar genau einen, Elektromotor 10 auf, der die Antriebsbewegungen für das Wählen und Schalten erzeugen kann. Der Elektromotor 10 wird von einem in den 1 und 2 nicht gezeigten elektronischen Steuergerät angesteuert. Der Elektromotor 10 weist eine Motor- bzw. Motorausgangswelle 12 auf, die wahlweise in jeweils einer ihrer entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben werden kann. Die Motorausgangswelle 12 steht mit einer Gewindespindel 14, die in den 1 und 2 im Wesentlichen verdeckt ist, in treibender Verbindung. In der Gestaltung gemäß den 1 und 2 sind die zentrale Längsachse 16 der Motorwelle 12 und die zentrale Längsachse 18 der Gewindespindel 14 radial zueinander versetzt angeordnet. Es kann – insbesondere dabei – vorgesehen sein, was in 1 und 2 nicht zu erkennen ist, dass zwischen der Motorwelle 12 und der Gewindespindel 14 eine Zahnradstufe bzw. ein Radsatz vorgesehen ist, über welche bzw. über welchen sich ein Drehmoment von der Motorwelle 12 auf die Gewindespindel 14 übertragen lässt. In der Gestaltung gemäß den 1 und 2 sind der Elektromotor 10 und die Gewindespindel 14 In-line angeordnet. Alternativ hierzu kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass der Elektromotor 10 seitlich der Gewindespindel 14 bzw. zwischen den (axial) gegenüberliegenden Enden der Gewindespindel 14 radial versetzt zu der Gewindespindel 14 angeordnet ist.
Es kann aber alternativ auch vorgesehen sein, dass die zentrale Längsachse 16 der Motorwelle 12 und die zentrale Längsachse 18 der Gewindespindel 14 konzentrisch sind, und drehfest miteinander verbunden sind, wobei der Elektromotor 10 und die Gewindespindel 14 dabei In-line angeordnet sind.
Die Motorwelle 12 ist wahlweise in einer von beiden entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar, so dass auch die Gewindespindel 14 wahlweise in einer der beiden entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar ist. Die Gewindespindel 14 ist drehbeweglich und axialfest gelagert.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner eine Spindelmutter 20 auf. Die Spindelmutter 20 sitzt auf der Gewindespindel 14 bzw. greift mit ihrem Gewinde bzw. einem als Gewinde wirkenden Abschnitt in das Gewinde der Gewindespindel 14 ein. Die Spindelmutter 20 ist mittels der Gewindespindel 14 antreibbar, und zwar insbesondere durch Verdrehen der Gewindespindel 14.
Der Getriebeaktor 1, der auch als 1-Motor-Getriebeaktor bezeichnet werden kann, ist insbesondere elektromechanisch ausgebildet.
Der Getriebeaktor 1, der insbesondere eine äußere Getriebeschaltung bzw. Bestandteil einer äußeren Getriebeschaltung ist, weist eine Schaltwelle 22 auf. Diese Schaltwelle 22 ist für das Schalten bzw. für das Ein- und/oder Auslegen von Gängen drehbeweglich und für das Wäh len von Gängen axialbeweglich. An der Schaltwelle 22 ist ein Schaltfinger 24 drehfest angeordnet. Dieser Schaltfinger 24 ragt insbesondere von der Schaltwelle 22 im Wesentlichen radial ab. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Schaltfinger 24 an der Schaltwelle 22 drehfest angeordnet sind. Der Schaltfinger 24 kann auch als Hauptbetätigungselement bezeichnet werden. Der Schaltfinger 24 dient dem Einlegen von Gängen. Dies kann insbesondere so sein, dass – bei einer entsprechenden Wähl- bzw. Axialstellung der Schaltwelle 22 – durch Verdrehen der Schaltwelle 22 und somit des Schaltfingers 24 auf eine entsprechende (in den Fig. nicht gezeigte) innere Getriebeschaltung bzw. auf einen (in den Fig. nicht gezeigten) Endausgangsmechanismus einer inneren Getriebeschaltung bzw. auf eine Schaltschiene oder dergleichen eingewirkt werden kann, um diese – insbesondere axial – zu verlagern und hierdurch insbesondere das Ein- bzw. Auslegen von Gängen zu bewirken. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine solche innere Getriebeschaltung mehrere axial verlagerbare Schaltschienen aufweist. Das Getriebe kann dabei mehrere Radsätze zur Bildung von Gängen aufweisen, wobei diese Radsätze nicht Bestandteil des Getriebeaktors 1 sind. Ein Zahnrad eines solchen Radsatzes kann dabei drehbeweglich, gegenüber einer dieses Zahnrad tragenden Welle, angeordnet sein. Dabei können Gangkupplungen bzw. Schiebemuffen oder dergleichen vorgesehen sein, mittels welchen die jeweils drehbeweglich gegenüber der Zahnräder tragenden Welle angeordneten Zahnräder der jeweiligen Radsätze zum Einlegen eines jeweiligen, entsprechenden Ganges mit dieser Welle drehfest gekoppelt werden können. Durch entsprechende Axialverlagerung der entsprechenden Schaltschiene kann diese jeweils betreffende Gangkupplung geschlossen und geöffnet werden. Zum Schließen der jeweils betreffenden Gangkupplung, also zum Einlegen eines Ganges, kann der Schaltfinger 24 entsprechend verschwenkt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zum Auslegen der Gänge Nebenbetätigungselemente 26 vorgesehen sind. Es ist also insbesondere vorgesehen, dass der Schaltfinger 24 im Wesentlichen nur zum Einlegen der Gänge dient und das Auslegen der Gänge über Nebenbetätigungselemente 26 erfolgt. Solche Nebenbetätigungselemente 26 sind vorteilhafter Weise ebenfalls drehfest an der Schaltwelle 22 angeordnet. Die Nebenbetätigungselemente 26 können beispielsweise nach Art eines Doppelnockens ausgebildet sein. Die Schaltschienen sind vorzugsweise mit Schaltmäulern versehen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Schaltfinger 24 zum Einlegen eines Ganges auf ein entsprechendes Schaltmaul einwirkt. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Nebenbetätigungselemente 26 auf die Schaltmäuler der Schaltschienen einwirken, mittels welchen aktuell kein Gang eingelegt werden soll, und zwar derart, dass mittels der Nebenbetätigungselemente 26 sichergestellt wird, dass außer dem aktuellen Zielgang alle verbleibenden Gänge (des Getriebes bzw. des glei chen Teilgetriebes) ausgelegt sind bzw. – sofern sie nicht bereits ausgelegt sind – ausgelegt werden. Dies kann so sein, dass die Nebenbetätigungselemente 26 entsprechend auf die Schaltmäuler der anderen entsprechenden Schaltschienen einwirken. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Schaltfinger 24 nach dem Einlegen eines Ganges in seine Neutrallage, in der – insbesondere durch eine Axialverlagerung der Schaltwelle 22 – gewählt werden kann, zurückbewegt werden kann, ohne dass dabei der zuvor eingelegte Gang wieder ausgelegt wird. Es ist also insbesondere vorgesehen, dass der Getriebeaktor 1 einen sogenannten Active-Interlock-Mechanismus aufweist bzw. so ausgebildet ist, dass im Zusammenwirken mit einer entsprechenden inneren Getriebeschaltung ein Active-Interlock-Mechanismus ausgebildet wird.
Wie angesprochen, ist die Schaltwelle 22 zum Wählen axialbeweglich angeordnet. Zum Erzeugen einer entsprechenden Axialbewegung der Schaltwelle 22 ist eine drehbeweglich gegenüber der Gewindespindel 14 angeordnete Einrichtung 28 vorgesehen, die mit der Gewindespindel 14 – zumindest im Hinblick auf eine Belastung in einer der beiden Orientierungen der Drehrichtung – drehfest koppelbar ist. Diese Einrichtung 28 ist in der Gestaltung gemäß den 1 und 2 eine Exzentereinrichtung bzw. ein Exzenter. Die Einrichtung 28 kann beispielsweise aber auch stattdessen eine Kurvenscheibe mit einem von dieser Kurvenscheibe ansteuerbaren Abtastnocken oder dergleichen aufweisen, bzw. hiervon gebildet werden. Die Einrichtung 28 ist mit der Schaltwelle 22 derart gekoppelt oder koppelbar, dass ein Verdrehen oder Verschwenken dieser Einrichtung 28 für das Wählen eine Axialbewegung der Schaltwelle 22 bewirkt.
Die Schaltwelle 22 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Gewindespindel 14. Die Schaltwelle 22 ist von der Gewindespindel 14 beabstandet.
Bei der Gestaltung gemäß den 1 und 2, bei der die Einrichtung 28 als Exzenter ausgebildet ist, ist der Exzenter über eine Exzenterstange 30 mit der Schaltwelle 22 gekoppelt.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner ein teilweise, schematisch gezeigtes bzw. angedeutetes Aktorgehäuse 32 auf. Es ist eine erste Verdrehsicherung 34 vorgesehen, mittels welcher die Spindelmutter 20 in einem ersten axialen Stellungsbereich gegenüber dem Aktorgehäuse 32 gegen Verdrehung gesichert ist, wobei die Spindelmutter 20 in diesem ersten axialen Stellungsbereich axialbeweglich ist. In einem zweiten axialen Stellungsbereich bzw. in einer zwei ten axialen Stellung der Spindelmutter 20, der bzw. die außerhalb des ersten axialen Stellungsbereichs gegeben ist, wirkt die angesprochene erste Verdrehsicherung 34 nicht. In einer zweiten axialen Stellung ist die Spindelmutter 20 mit der Gewindespindel 14 derart gekoppelt, dass – insbesondere in einer Orientierung der Drehrichtung der Gewindespindel 14 – bei einer Drehung der Gewindespindel 14 die Spindelmutter 20 mitdreht. Um dieses Mitdrehen zu ermöglichen, kann beispielsweise ein entsprechender Anschlag vorgesehen sein, der – zumindest in der zweiten Orientierung 44 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 – eine Axialverlagerung der Spindelmutter 20 gegenüber der Gewindespindel 14 blockiert, oder eine Rastierung oder dergleichen.
Die angesprochene erste Verdrehsicherung 34 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass eine Art Gate bzw. eine Anordnung von Nuten gehäusefest angeordnet ist, und an der Spindelmutter 20 ein Zahn vorgesehen ist, der je nach Verdrehwinkel der Spindelmutter 20 in eine der Nuten des Gates eintauchen kann und somit die Spindelmutter 20 gegen Verdrehung sichern kann.
Ferner ist eine (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Spindelmutter 20 gegenüber der Einrichtung 28 bzw. dem Exzenter 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 drehfest koppelbar ist oder gekoppelt ist. Diese (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung kann beispielsweise mittels einer Keilverzahnungsanordnung ausgebildet sein, die einerseits an der Spindelmutter 20 und andererseits an der Einrichtung 28 bzw. dem Exzenter 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 angeordnet ist. In vorteilhafter Gestaltung ist die (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung so ausgebildet, dass die Spindelmutter 20 während ihres gesamten axialen Stellungsbereichs über die (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung drehfest mit der Einrichtung 28 bzw. dem Exzenter 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 gekoppelt ist. Die Einrichtung 28 bzw. der Exzenter 28 bzw. die Exzenterscheibe 28 ist in vorteilhafter Gestaltung axialfest gelagert.
Ferner weist der Getriebeaktor 1 eine in den Figuren nicht gezeigte Weg- bzw. Positionserfassungseinrichtung auf. Diese kann so ausgebildet sein, dass sie zumindest einen Inkrementalgeber aufweist, der beispielsweise an der Motorwelle 12 angeordnet sein kann. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich mittels dieser Weg- bzw. Positionserfassungseinrichtung Stellungen bzw. Stellungsänderungen des Getriebeaktors 1 bzw. des Schaltfingers 24 in Wählrichtung sowie Stellungen bzw. Stellungsänderungen des Getriebeaktors 1 bzw. des Schaltfingers 24 in Schaltrichtung ermitteln lassen.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner einen einseitig wirkenden Freilauf 42 auf. Dieser einseitig wirkende Freilauf 42 ist so gestaltet bzw. angeordnet, dass die Einrichtung 28 bzw. der Exzenter 28, und insbesondere eine Scheibe dieser Einrichtung 28 bzw. eine Exzenterscheibe, in der einen Drehrichtung frei drehen kann, wobei in der entgegengesetzten Drehrichtung die Sperrrichtung des einseitig wirkenden Freilaufs 42 wirkt. Dabei ist in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen, dass der einseitig wirkende Freilauf 42 für jeden im Getriebe schaltbaren Gang zumindest eine Sperrstellung ausbildet. In vorteilhafter Ausgestaltung wird jeweils zwischen zwei, jeweils einem Gang zugeordneten, Sperrstellungen des einseitig wirkenden Freilaufs 42 jeweils eine weitere (Zwischen)Sperrstellung ausgebildet, mittels welcher die Gefahr vermindert wird, dass in dem Fall, in dem die in der Steuerung bzw. im elektronischen Steuergerät gegebene Information hinsichtlich der Aktorstellung von der tatsächlichen Aktorstellung abweicht, ein Gang im Getriebe eingelegt wird, der vom Zielgang verschieden ist. Es kann vorgesehen sein, dass diese jeweilige weitere (Zwischen)Sperrstellung, der kein Gang des Getriebes zugeordnet ist, so ist, dass in dieser jeweiligen (Zwischen)Sperrstellung ein Einlegen eines Ganges verhindert wird. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dann, wenn eine solche (Zwischen)Sperrstellung erreicht ist und versucht wird, einen Gang einzulegen, ein Anschlagen an einer Kulissenbegrenzung in Schaltrichtung bewirkt wird. Die Kulisse kann eine separat vorgesehene Kulisse sein, die beispielsweise von einem Kulissenblech und einem in entsprechende Vertiefungen oder Durchbrüche dieses Kulissenblechs eingreifenden Stift gebildet wird, oder von Bauteilen des Getriebeaktors 1 und/oder der inneren Getriebeschaltung gebildet werden.
Das Wählen eines Ganges des Getriebes bzw. das entsprechende Bereitstellen einer Stellbewegung mittels des Getriebeaktors 1 erfolgt dann beispielsweise wie folgt:
Der Elektromotor 10 wird so angetrieben, dass die Spindelmutter 20 mittels der Gewindespindel 14 in einer zweiten, schematisch durch den Pfeil 44 angedeuteten, Orientierung der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 belastet bzw. bewegt wird. Bei entsprechender Stellung der Spindelmutter 20 wandert diese Spindelmutter 20 dabei zunächst axial und ohne verdreht zu werden. Das Verdrehen der Spindelmutter 20 wird dabei mittels der (ersten) Verdrehsicherung 34 verhindert, die dabei im Eingriff ist. Nach einer entsprechenden Bewegung der Spindelmutter 20 gerät die (erste) Verdrehsicherung 34 gegenüber dem Aktorgehäuse 32 außer Eingriff, so dass die Spindelmutter 20 nicht mehr gegen Verdrehung gesichert ist. Anschließend dreht – bei fortgesetzter, hinsichtlich der Drehrichtung unveränderter Antriebsbewegung bzw. -belastung des Elektromotors 10 – die Spindelmutter 20 mit der Gewindespindel 14. Um dies sicherzustellen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Spindelmutter 20 an einen axialen Anschlag oder dergleichen läuft, der beispielsweise an der Gewindespindel 14 gegeben ist. Beim fortgesetztem Drehen der Gewindespindel 14 in unveränderter Drehrichtung, also bei fortgesetzter Bewegung des Elektromotors 10 bei gleichbleibender Drehrichtung von dessen Motorwelle 12, nimmt die Spindelmutter 20 die Einrichtung 28 bzw. den Exzenter 28 bzw. die Exzenterscheibe 28 über die (zweite) Drehmitnahmeeinrichtung drehend mit. Dabei wird die Exzenterstange 30 entsprechend bewegt. Da die Exzenterstange 30 mit der Schaltwelle 22 entsprechend gekoppelt ist, wird die Schaltwelle 22 dabei axial bewegt. Bei fortgesetzter Drehung der Motorwelle 12 des Elektromotors 10 (bei unveränderter Drehrichtung der Motorwelle 12) ist dies insbesondere dann, wenn die Einrichtung 28 ein Exzenter ist bzw. einen Exzenter aufweist, so, dass die Schaltwelle 22 eine Hin- und Herbewegung in axialer Richtung durchführen kann. Bei dieser Bewegung der Einrichtung 28 bzw. des Exzenters wird das Drehen dieser Einrichtung 28 bzw. des Exzenters bzw. der Scheibe dieser Einrichtung 28 bzw. der Exzenterscheibe nicht durch den einseitig wirkenden Freilauf 42 blockiert; das angesprochene Drehen entspricht also einem Drehen in Freilaufrichtung des Freilaufs 42.
In der erwähnten Drehrichtung wird die Motorwelle 12 des Elektromotors 10 solange angetrieben bis die oder eine dem Zielgang zugeordnete Sperrstellung bzw. der Sperranschlag des Freilaufs 42 in Freilaufrichtung überfahren wurde. Dies kann mittels der Weg- bzw. Positionserfassungseinrichtung überwacht bzw. ermittelt bzw. festgestellt werden. Anschließend wird die Drehrichtung der Motorwelle 12 des Elektromotors 10 umgekehrt. In entsprechender Weise dreht sich dadurch die Drehrichtung der Einrichtung 28 bzw. des Exzenters 28 bzw. der Scheibe dieser Einrichtung 28 bzw. der Exzenterscheibe um, so dass diese – bis zum Erreichen einer Sperrstellung des einseitig wirkenden Freilaufs 42 – in der Sperrrichtung dieses Freilaufs 42 dreht und die Schaltwelle 22 entsprechend axial bewegt bzw. mitgenommen wird. Wenn die bzw. eine Sperrstellung des einseitig wirkenden Freilaufs 42 erreicht ist, ist die Schaltwelle 22 in Wähl- bzw. Axialrichtung in einer Stellung, aus welcher durch eine Bewegung in Schaltrichtung in einen, dem betreffenden Sperranschlag des Freilaufs 42 zugeordneten Gang geschaltet werden kann bzw. eine Stellbewegung zum Schalten in einen Gang erzeugt werden kann. Wie angesprochen können Zwischensperrstellungen bzw. Zwischensperranschläge vorgesehen sein, mittels welchen die Gefahr gemindert wird, dass ungewollt in einen Gang geschaltet wird, der vom Zielgang abweicht. Wenn eine solche Zwischensperrstellung erreicht ist, wird eine Bewegung in Schaltrichtung derart blockiert, dass eine entsprechende Belastung der Schaltwelle 22 nicht dazu führt, dass ein Gang im Getriebe eingelegt wird bzw. eine entsprechende Stellbewegung vom Getriebeaktor 1 geliefert wird.
Es kann eine – in den Fig. nicht gezeigte – Halteeinrichtung vorgesehen sein, mittels welcher die Spindelmutter 20 an der Gewindespindel 14, insbesondere drehfest, gehalten wird, wobei die Halteeinrichtung insbesondere innerhalb des zweiten axialen Stellungsbereiches bzw. in der zweiten axialen Stellung der Spindelmutter 20 wirkt. Diese Halteeinrichtung ist lösbar ausgebildet, bzw. so, dass eine vorbestimmte Mindestkraft bzw. ein vorbestimmtes Mindestdrehmoment aufgebracht werden muss, um die Halteeinrichtung zu lösen. Eine solche Halteeinrichtung dient insbesondere dazu, dass die Gefahr gemindert wird bzw. vermieden wird, dass die Einrichtung 28 bzw. der Exzenter 28 bzw. die Exzenterscheibe 28 ungewollt durch Massenträgheitsmomente bedingt weiterdreht, wenn die Gewindespindel 14 aus der Bewegung angehalten wird, und zwar insbesondere ausgehend von einem Zustand in dem die Gewindespindel 14 dreht und dabei die Spindelmutter 20 sowie die Einrichtung bzw. den Exzenter 28 bzw. die Exzenterscheibe 28 drehend mitnimmt. Die Haltekraft bzw. das Haltemoment der Halteeinrichtung ist daher in zweckmäßiger Ausgestaltung größer als das Moment bzw. die Kräfte, die infolge des Massenträgheitsmoments der Einrichtung 28 bzw. des Exzenters 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 (und gegebenenfalls damit entsprechende gekoppelter Teile) der Haltekraft bzw. dem Haltemoment entgegenwirkt bzw. entgegenwirken kann. Die Halteeinrichtung kann beispielsweise nach Art einer federbelasteten Rastierung ausgebildet sein, oder als an der Spindelmutter 20 angeordneter Feder-Clip, wie beispielsweise im Wesentlichen bzw. annähernd ringförmiger Feder-Clip, der in eine Umfangsnut der Gewindespindel 14 haltend eingreifen kann, oder auf sonstige Weise.
Für das Schalten eines Ganges bzw. für das Erzeugen einer entsprechenden Stellbewegung wird die Motorwelle 12 nach dem Erreichen der angesprochen Sperrstellung des Freilaufs 42 bei gleichbleibender Drehrichtung fortgesetzt angetrieben. Da ein Mitdrehen der Einrichtung 28 bzw. des Exzenters 28 bzw. der Exzenterscheibe 28 mittels des Freilaufs 42, der wie angesprochen eine einem Gang zugeordnete Anschlag- bzw. Sperrstellung erreicht hat, verhindert wird, wird mittels der (zweiten) Drehmitnahmeeinrichtung ein Mitdrehen der Spindelmutter 20 ebenfalls verhindert. Sofern in vorteilhafter Weise die angesprochene Halteeinrichtung gegeben ist, wird die Haltekraft bzw. das Haltemoment dieser Halteinrichtung überwunden. Die Spindelmutter 20 wandert dann axial entlang bzw. relativ gegenüber der Gewindespindel 14, und zwar in der der zweiten Orientierung 44 entgegengesetzten (in den Fig. schematisch durch den Pfeil 46 angedeuteten) ersten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20. Bei dieser in der ersten Orientierung 46 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 kommt die (erste) Verdrehsicherung 34 wieder in Eingriff, so dass die Spindelmutter 20 gegenüber dem Aktorgehäuse 32 verdrehgesichert ist. In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der axiale Stellungsbereich, in dem die Spindelmutter 20 nicht mittels der (ersten) Verdrehsicherung 34 gegen Verdrehung gegenüber den Aktorgehäuse 32 gesichert ist, sehr gering ist, und insbesondere derart gering ist, dass die Spindelmutter 20 bei einer Bewegung in der zweiten Orientierung 44 im Wesentlichen unmittelbar, nachdem die (erste) Verdrehsicherung 34 außer Eingriff gerät, gegen einen axialen Anschlag oder dergleichen stößt bzw. mit der Gewindespindel 14 mitdreht.
Die Spindelmutter 20 ist mit der Schaltwelle 22 einerseits so koppelbar, dass während einer in der ersten Orientierung (vgl. Pfeil 46) gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 die Schaltwelle 22 in einer ersten Drehrichtung 48 der Schaltwelle 22 verschwenkt wird, und andererseits so koppelbar, dass während einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 in dieser ersten Orientierung 46 die Schaltwelle 22 in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Drehrichtung 50 der Schaltwelle 22 verschwenkt wird. Dies kann – muss allerdings nicht – jeweils während der gesamten Bewegung der Spindelmutter 20 in der ersten Orientierung 46 der Axialrichtung gegeben sein. Durch das jeweilige Verschwenken der Schaltwelle 22 kann – insbesondere mittels des Schaltfingers 24 – ein Gang im Getriebe eingelegt werden bzw. eine Stellbewegung für das Einlegen eines Ganges von dem Getriebeaktor 1 bereitgestellt werden.
Im Folgenden soll nun erläutert werden, wie bzw. wodurch das wahlweise Verschwenken der Schaltwelle in der Drehrichtung 48 bzw. in der Drehrichtung 50 ermöglicht wird:
Der Getriebeaktor 1 weist eine erste Zahnstange 60 sowie eine von dieser ersten Zahnstange 60 verschiedene zweite Zahnstange 62 auf.
Die erste Zahnstange 60 ist axial verschieblich gelagert. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine in den Fig. nicht gezeigte Linearführungseinrichtung für die erste Zahnstange 60 vorgesehen sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein – was in den Figuren nicht gezeigt ist –, dass die erste Zahnstange 60 am Aktorgehäuse 32 bzw. einer dort vorgesehenen Linearführungseinrichtung axialverschieblich gelagert ist.
Die zweite Zahnstange 62 ist axial verschieblich gelagert. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine in den Fig. nicht gezeigte Linearführungseinrichtung für die zweite Zahnstange 62 vorgesehen sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein – was in den Figuren nicht gezeigt ist –, dass die zweite Zahnstange 62 am Aktorgehäuse 32 bzw. einer dort vorgesehenen Linearführungseinrichtung axialverschieblich gelagert ist.
Die erste Zahnstange 60 ist relativbeweglich gegenüber der zweiten Zahnstange 62 angeordnet.
Der Getriebeaktor 1 weist ferner ein erstes Zahnrad 64 auf, das drehfest bzw. fest an bzw. gegenüber der Schaltwelle 22 angeordnet ist. Das erste Zahnrad 64 kann separat von der Schaltwelle 22 gefertigt und mit dieser drehfest bzw. fest verbunden sein, oder ein einstückig an der Schaltwelle 22 ausgebildetes Ritzel sein. In die Verzahnung dieses ersten Zahnrades 64 greift die erste Zahnstange 60 mit ihrer Verzahnung ein. Die zweite Zahnstange 62 greift ebenfalls mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades 64 ein. Die Verzahnungen der Zahnstangen 60, 62 sind dabei einander zugewandt. Die beiden Zahnstangen 60, 62 sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Die Zahnstangen 60, 62 sind dabei auf radial gegenüberliegenden Seiten des ersten Zahnrades 64 angeordnet.
Sofern eine der beiden Zahnstangen 60, 62 axial in einer 44 oder 46 der entgegengesetzten Orientierungen 44, 46 verlagert wird, bewirkt diese über den Eingriff ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades 64 einerseits, dass dieses erste Zahnrad 64, und somit die Schaltwelle 22 verschwenkt wird, und anderseits, dass die andere der beiden Zahnstangen 60, 62 axial entgegengesetzt, also in der jeweils anderen der beiden entgegengesetzten Orientierungen 44, 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20, verlagert wird.
Bei der Gestaltung gemäß den 1 und 2 ist ferner eine Verbindungseinrichtung 66 vorgesehen, mittels welcher wahlweise einerseits die erste Zahnstange 60 mit der Spindelmutter 20 derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 für das Verschwenken der Schaltwelle 22 zum Einlegen eines Ganges die erste Zahnstange 60 im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter 20 und dem ersten Zahnrad 64 ist, oder die zweite Zahnstange 62 mit der Spindelmutter 20 derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 für das Verschwenken der Schaltwelle 22 zum Einlegen eines Ganges die zweite Zahnstange 62 im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter 20 und dem ersten Zahnrad 64 ist. Dies ist in diesem Ausführungsbeispiel so, dass die jeweilige Zahnstange 60 oder 62, die mittels der Verbindungseinrichtung 66 in der jeweils vorgenannten Weise mit der Spindelmutter 20 gekoppelt ist, bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 von dieser Spindelmutter 20 derart mitgenommen wird, dass sich die jeweils betreffende Zahnstange 60 oder 62 in der gleichen Orientierung 44 oder 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 bewegt, in der sich diese Spindelmutter 20 bewegt. Diese jeweilige Zahnstange 60 oder 62, die mittels der Verbindungseinrichtung 66 mit der Spindelmutter 20 so gekoppelt ist, dass sie bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 in der gleichen Orientierung 44 oder 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 bewegt wird wie die Spindelmutter 20, treibt über den Eingriff ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades 64 dieses erste Zahnrad 64 und somit die Schaltwelle 22 derart an, dass dieses erste Zahnrad 64 und somit die Schaltwelle 22 verschwenkt wird.
Die Schaltwelle 22 ist also zum Schalten bzw. zum Einlegen eines Ganges und/oder zum Auslegen eines Ganges bzw. von Gängen und/oder zum Sperren von Gängen durch eine Axialverlagerung der Spindelmutter 20 verschwenkbar. Bei diesem Verschwenken der Schaltwelle 22 kann der Schaltfinger 24 zum Einlegen eines Ganges auf eine nicht gezeigte innere Getriebeschaltung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung einwirken. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Schaltfinger 24 nach dem Einlegen eines Ganges in seine Neutrallage zurückbewegt werden kann, ohne dass hierdurch der zuvor eingelegte Gang wieder ausgelegt wird.
Da die eine Zahnstange 60 oder 62, die bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 in der gleichen Orientierung 44 oder 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 bewegt wird wie die Spindelmutter 20, über den Eingriff ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades 64 dieses erste Zahnrad 64 antreibt und die jeweils andere Zahnstange 62 oder 60 auf der radial gegenüberliegenden Seite des ersten Zahnrades 64 in die Verzahnung des ersten Zahnrades 64 eingreift, wird diese andere Zahnstange 62 oder 60 bei einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 ebenfalls axial verlagert, und zwar gegenläufig bzw. in der Orientierung 46 oder 44 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20, die der Orientierung 44 oder 46, in der die Spindelmutter 20 bewegt wird, entgegengesetzt ist.
Oben wurde bereits angesprochen, dass der einseitig wirkende Freilauf 42 am Ende des Wählvorgangs einen, einem jeweils vorbestimmten Gang zugeordneten, Sperranschlag bzw. eine einem jeweils vorbestimmten Gang zugeordnete Sperrstellung erreicht. Ferner wurde bereits angesprochen, dass dann, wenn die Drehrichtung der Motorwelle 12 und somit der Gewindespindel 14 nach dem Erreichen eines solchen Sperranschlags bzw. einer solchen, einem Gang zugeordneten Sperrstellung beibehalten wird, die Spindelmutter 20 axial in der ersten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 axial bewegt wird, und zwar insbesondere im Wesentlichen rein linear bewegt wird.
Wenn bei dieser in der ersten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 die erste Zahnstange 60 so mit der Spindelmutter 20 gekoppelt ist, dass die erste Zahnstange 60 bei dieser Bewegung der Spindelmutter 20 ebenfalls axial in der ersten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 bewegt wird, wird dass erste Zahnrad 64 und somit die Schaltwelle 22 sowie der Schaltfinger 24 in der ersten Drehrichtung 48 der Schaltwelle 22 verschwenkt.
Wenn hingegen bei der angesprochenen, in der ersten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 die zweite Zahnstange 62 so mit der Spindelmutter 20 gekoppelt ist, dass die zweite Zahnstange 62 bei dieser Bewegung der Spindelmutter 20 ebenfalls axial in der ersten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 bewegt wird, wird dass erste Zahnrad 64 und somit die Schaltwelle 22 sowie der Schaltfinger 24 in der zweiten, der ersten Drehrichtung 48, entgegengesetzten Drehrichtung 50 der Schaltwelle 22 verschwenkt.
Ob nun bei der einer Axialbewegung der Spindelmutter 20 die erste Zahnstange 60 oder die zweite Zahnstange 62 axial in der gleichen Orientierung bewegt wird, wie die Spindelmutter 20, hängt von der Drehstellung der Spindelmutter 20 ab, und zwar insbesondere von der Drehstellung der Spindelmutter 20, die diese am Ende des Wählvorgangs bzw. während der Axialbewegung hat.
Die Verbindungseinrichtung 66 wird beispielsweise gebildet von bzw. weist ein oder mehrere – im Folgenden wird zur Vereinfachung von einem gesprochen – an der Spindelmutter 20 vorgesehene Mitnahmeteile 68 auf, sowie eine oder mehrere erste Nuten – zur Vereinfachung wird auch hier im folgenden von einer ersten Nut gesprochen –, die in die erste Zahnstange 60 eingebracht sind, und eine oder mehrere zweite Nuten – zur Vereinfachung wird auch hier im folgenden von einer zweiten Nut gesprochen –, die in die zweite Zahnstange 62 eingebracht ist.
Das Mitnahmeteil 68 ist als kreisbogenförmiger Vorsprung radial außen an der Spindelmutter 20 ausgebildet, der sich in einer senkrecht zur zentralen Längsachse 18 der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 gelegenen Ebene um die Längsachse 18 der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 gekrümmt erstreckt.
Die erste Nut, und dies gilt entsprechend für die zweite Nut, ist so gestaltetet bzw. angeordnet, dass das Mitnahmeteil 68 aus einer (Schwenk)Stellung, in der es nicht in die erste Nut eingreift, durch ein Verschwenken der Spindelmutter 20 und somit des Mitnahmeteils 68 derart in diese Nut verschenkbar ist, dass das Mitnahmeteil 68 anschließend axial in der Nut gefangen ist; es sei angemerkt, dass dies insbesondere bei einer vorbestimmten relativen Axialstellung der Spindelmutter 20 zur ersten Zahnstange 60 bzw. – im Falle der zweiten Nut – zur zweiten Zahnstange 62 gilt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass diese relativen Axialstellungen insbesondere diejenigen sind, die im Wesentlichen beim Wählen gegeben sind. In vorteilhafter Gestaltung sind die erste Nut und die zweiten Nut dabei, d.h. insbesondere in den Axialstellungen der Zahnstangen 60, 62 und der Spindelmutter 20, die beim Wählen gegeben sind, in Axialrichtung der Spindelmutter 20 bzw. der Gewindespindel 14 im Wesentlichen an der gleichen Axialposition positioniert, so dass das Mitnahmeteil im Wesentlichen durch eine Schwenkbewegung der Spindelmutter 20 aus der ersten Nut in die zweite Nut geschwenkt werden kann, und umgekehrt.
Für jede Sperrstellung des Freilaufes 42, der ein jeweiliger Gang des Getriebes zugeordnet ist bzw. der eine jeweilige Wählstellung zugeordnet ist, aus welcher in einen Gang des Getriebes geschaltet werden soll bzw. kann, ist also festgelegt, welche der beiden Zahnstangen 60, 62 bei einer anschließenden, in der ersten Orientierung 46 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 ebenfalls in dieser ersten Orientierung 46 der Axialrichtung der Gewindespindel 14 bzw. der Spindelmutter 20 bewegt wird, so dass damit auch festgelegt ist, in welcher der beiden Drehrichtungen 48, 50 die Schaltwelle 22 während dieser in der ersten Orientierung 46 gerichteten Axialbewegung der Spindelmutter 20 verschwenkt wird.
Sofern dann anschließend, also insbesondere nach dem Einlegen eines Ganges bzw. des betreffenden (Ziel-)Ganges, die Drehrichtung der Motorwelle 12 und somit der Gewindespindel 14 umgekehrt wird, wandert die Spindelmutter 20 in der zweiten Orientierung 44, wobei die Schaltwelle 22 mit ihrem Schaltfinger 24 in Richtung ihrer Neutrallage, in der ein Wählen möglich ist, bewegt wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist also insbesondere ein Ritzel vorgesehen, das auf der einen oder der gegenüberliegenden anderen Seite in eine Zahnstange eingreift um die Drehrichtung des Schaltfingers zu steuern.
Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, lässt der Getriebeaktor 1 kostengünstig fertigen.

1: (1-Motor-)Getriebeaktor
10: Elektromotor
12: Motor(ausgangs)welle von 10
14: Gewindespindel
16: zentrale Längsachse von 12
18: zentrale Längsachse von 14 bzw. 20
20: Spindelmutter
22: Schaltwelle
24: Schaltfinger
26: Nebenbetätigungselement an 22
28: Einrichtung; Exzenter
30: Exzenterstange
32: Aktorgehäuse
34: (erste) Verdrehsicherung
42: einseitig wirkender Feilauf
44: zweite Orientierung der Axialrichtung
46: erste Orientierung der Axialrichtung
48: erste Drehrichtung von 22
50: zweite Drehrichtung von 22
60: erste Zahnstange
62: zweite Zahnstange
64: erstes Zahnrad
66: Verbindungseinrichtung
68: Mitnahmeteil von 66 an 20

Claims

Getriebeaktor für eine Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung wobei der Getriebeaktor (1) aufweist: – genau einen Motor (10), insbesondere Elektromotor, – eine drehbewegliche, mittels des Motors (10) antreibbare Gewindespindel (14), – eine mittels der Gewindespindel (14) antreibbare Spindelmutter (20), – eine für das Schalten drehbeweglich und für das Wählen von Gängen axialbeweglich gelagerte Schaltwelle (22), und – ein erstes Zahnrad (64), das mit der Schaltwelle (22) derart gekoppelt ist, dass ein Verschwenken dieses ersten Zahnrades (64) ein Verschwenken der Schaltwelle (22) bewirkt; dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeaktor (1) ferner eine erste, axial verschieblich gelagerte Zahnstange (60) und eine zweite, axial verschieblich gelagerte Zahnstange (62) aufweist, wobei die Schaltwelle (22) zum Schalten eines Ganges durch eine Axialverlagerung der Spindelmutter (20) verschwenkbar ist, und wobei eine Verbindungseinrichtung (66) vorgesehen ist, mittels welcher wahlweise die erste Zahnstange (60) mit der Spindelmutter (20) derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter (20) für das Verschwenken der Schaltwelle (22) zum Einlegen eines Ganges die erste Zahnstange (60) im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter (20) und dem ersten Zahnrad (64) ist, bzw. die zweite Zahnstange (62) mit der Spindelmutter (20) derart koppelbar ist, dass bei einer Axialbewegung der Spindelmutter (20) für das Verschwenken der Schaltwelle (22) zum Einlegen eines Ganges die zweite Zahnstange (62) im Kraftfluss zwischen der Spindelmutter (20) und dem ersten Zahnrad (64) ist.
Getriebeaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnstange (60), insbesondere permanent, mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades (64) eingreift, und dass die zweite Zahnstange (62) mit ihrer Verzahnung in die Verzahnung des ersten Zahnrades (64) eingreift.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnstange (60) und die zweite Zahnstange (62) auf radial gegenüberliegenden Seiten des ersten Zahnrades (64) angeordnet sind.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnstange (60) im Wesentlichen parallel zur zweiten Zahnstange (62) ange ordnet ist, und zwar insbesondere so, dass die Verzahnungen der ersten (60) und der zweiten Zahnstange (62) einander zugewandt sind.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder jeweils eine Linearführung für die erste Zahnstange (60) und für die zweite Zahnstange (62) vorgesehen ist.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (66) ein oder mehrere, an der Spindelmutter (20), insbesondere fest, angeordnete Mitnahmeteile (68) aufweist, mittels welchem bzw. welchen in Abhängigkeit der Drehstellung der Spindelmutter (20) wahlweise die Spindelmutter (20) mit der ersten Zahnstange (60) bzw. mit der zweiten Zahnstange (62), insbesondere im Wesentlichen axialfest, derart koppelbar ist, dass die jeweils betreffende, mittels des bzw. eines Mitnahmeteils (68) mit der Spindelmutter (20) gekoppelte Zahnstange (60 bzw. 62) der Spindelmutter (20) bei einer Axialbewegung dieser Spindelmutter (20) dieser Axialbewegung der Spindelmutter (20) derart folgt, dass die betreffende Zahnstange (60 bzw. 62) in der gleichen Orientierung (44 oder 46) der Axialrichtung bewegt wird, in der sich die Spindelmutter (20) bewegt.
Getriebeaktor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeteil (68) als kreisbogenförmiger Vorsprung ausgebildet ist.
Getriebeaktor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das als kreisbogenförmiger Vorsprung geformte Mitnahmeteil (68) im Wesentlichen in einer senkrecht zur zentralen Längsachse (18) der Spindelmutter (20) bzw. der Gewindespindel (14) gelegenen Ebene erstreckt.
Getriebeaktor nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das als kreisbogenförmiger Vorsprung geformte Mitnahmeteil (68) im Wesentlichen um die zentrale Längsachse (18) der Spindelmutter (20) bzw. der Gewindespindel (14) gekrümmt ist.
Getriebeaktor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnstange (60) eine, insbesondere sich kreisbogenförmig erstreckende, erste Nut aufweist, wobei die Spindelmutter (20) durch einen, insbesondere lösbaren, Eingriff des Mitnahmeteils (68) in diese erste Nut mit dieser ersten Zahnstange (60) koppelbar ist.
Getriebeaktor nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zahnstange (62) eine, insbesondere sich kreisbogenförmig erstreckende, zweite Nut aufweist, wobei die Spindelmutter (20) durch einen, insbesondere lösbaren, Eingriff des Mitnahmeteils (68) in diese zweite Nut mit dieser zweiten Zahnstange (62) koppelbar ist.
Getriebeaktor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdrehsicherung (34) vorgesehen ist, mittels welcher die Spindelmutter (20) in einem ersten axialen Stellungsbereich dieser Spindelmutter (20) gegenüber einem (Aktor)Gehäuse (32) gegen Verdrehung gesichert ist, wobei die Spindelmutter (20) in diesem ersten axialen Stellungsbereich axialbeweglich ist, und dass die Spindelmutter (20) in einer zweiten axialen Stellung, die außerhalb des ersten axialen Stellungsbereichs gelegen ist, oder einem zweiten axialen Stellungsbereich, der außerhalb des ersten axialen Stellungsbereichs gelegen ist, bei einer Drehung der Gewindespindel (14) in einer ersten der beiden Drehrichtungen mit dieser Gewindespindel (14) mitdreht, ohne dabei gegenüber der Gewindespindel (14) axial zu wandern.
Getriebeaktor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehbeweglich gegenüber der Gewindespindel (14) angeordnete Einrichtung (28), insbesondere Exzenter (28), vorgesehen ist, die mit der Gewindespindel (14), insbesondere zumindest im Hinblick auf eine Drehrichtung der Gewindespindel (14), drehfest koppelbar ist, wobei diese Einrichtung (28) derart mit der Schaltwelle (22) gekoppelt ist, dass ein Verdrehen oder Verschwenken dieser Einrichtung (28) für das Wählen eine Axialbewegung der Schaltwelle (22) bewirkt.
Kraftfahrzeug-Getriebeeinrichtung mit mehreren Radsätzen zur Bildung von Gängen und mit einer inneren Getriebeschaltung für das Einlegen und Auslegen von Gängen sowie mit einem Getriebeaktor (1) für das Betätigen der inneren Getriebeschaltung für das Einlegen und Auslegen von Gängen, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Getriebeaktor (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.