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Die Erfindung betrifft ein Getriebebetätigungselement nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Getriebe mit einem solchen Getriebebetätigungselement.
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Im Stand der Technik sind Getriebe bekannt geworden, die mittels Aktuatorwellen, auch Schaltstangen genannt, als Getriebebetätigungselemente Getriebeelemente verlagern, um eine Getriebeübersetzung im Getriebe einzulegen oder auszulegen bzw. eine Getriebeübersetzung auszuwählen, um sie ein- oder auszulegen.
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So sind beispielsweise so genannte Schaltwalzengetriebe bekannt geworden, bei welchen Schaltwalzen vorgesehen sind, um das Ein- bzw. Auslegen einer Getriebeübersetzung gesteuert vorzunehmen. Eine Schaltwalze weist dazu an ihrem Umfang zumindest eine Nut oder eine Mehrzahl von Nuten auf, in welche ein Finger einer Schaltstange als Getriebebetätigungselement eingreift, um bei Verdrehung der Schaltwalze aufgrund der Nutführung die Schaltstange in ihrer axialen Richtung zur Betätigung des Getriebes zu verlagern. Dadurch kann beispielsweise eine Schaltmuffe einer Synchronisiervorrichtung verlagert werden, um eine Getriebeübersetzung ein- oder auszulegen. Solche Schaltwalzengetriebe sind beispielsweise durch die
DE 102 44 542 bekannt geworden.
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Auch sind Doppelkupplungsgetriebe durch die
US 5 966 989 bekannt geworden, bei welchen Schaltstangen als Getriebebetätigungselemente mit Betätigungsfingern vorgesehen sind, die in eine Nut einer Schaltwalze eingreifen und die aktuatorgesteuert verlagert werden, um eine Getriebeübersetzung ein- oder auszulegen.
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Auch sind Getriebe bekannt, bei welchen eine Aktuatorwelle als Getriebebetätigungselement verdreht wird, um eine Getriebeübersetzung ein- oder auszulegen.
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Dabei sind pro Getriebe in der Regel mehrere Schaltstangen oder Aktuatorwellen als Getriebebetätigungselemente vorgesehen, die in der Regel parallel zueinander angeordnet sind, um verschiedene Getriebeübersetzungen ein- oder auslegen zu können.
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Dies hat jedoch den Nachteil, dass eine solche Anordnung relativ viel Bauraum benötigt, der in Kraftfahrzeugen immer knapp ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Getriebebetätigungselement zu schaffen, das bauraumsparend ausgebildet ist und welches dennoch einfach und kostengünstig aufgebaut ist. Auch ist es die Aufgabe ein Getriebe mit einem solchen Getriebebetätigungselement zu schaffen, das die Vorteile des Getriebebetätigungselements ausnutzt.
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Die Aufgabe der Erfindung hinsichtlich des Getriebebetätigungselements wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Getriebebetätigungselement mit einem ersten Element mit einem Betätigungsfinger zum Betätigen eines Getriebeelements und mit zumindest einem zweiten Element mit einem Betätigungsfinger zum Betätigen eines zweiten Getriebeelements, wobei das erste Element eine Welle ist und das zweite Element eine Welle ist, wobei die erste Welle als Hohlwelle ausgebildet ist und die zweite Welle in der als Hohlwelle ausgebildeten ersten relativ zu dieser axial verlagerbar und/oder verdrehbar angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass die Wellen nahe beisammen angeordnet sind und weniger Bauraum benötigen. Auch ist es vorteilhaft, dass bei einer aktuatorgesteuerten Betätigung die für den Aktuator benötigte Mechanik auf engem Bauraum angeordnet sein kann. Dabei können beispielsweise innerhalb des Aktuators verwendete Zahnradanordnungen koaxial zueinander angeordnet sein, was einen geringen Bauraum benötigt.
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Dabei kann es auch vorteilhaft sein, wenn zumindest ein weiteres drittes Element mit einem Betätigungsfinger vorgesehen ist, wobei das dritte Element als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Welle mit der darin angeordneten zweiten Welle in dem als Hohlwelle ausgebildeten dritten Element vorgesehen ist. So können auch drei oder mehr Elemente betätigbar sein, wobei nur ein geringer Bauraumbedarf gegeben ist.
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Alternativ kann es auch zur Betätigung einer höheren Anzahl von Elementen vorteilhaft sein, wenn zumindest N Elemente vorgesehen sind mit jeweils einem Betätigungsfinger, wobei von den N Elementen zumindest N-1 Elemente als Hohlwelle und ein Element als Welle ausgebildet sind, wobei die Hohlwellen ineinander angeordnet sind und die Welle in der innersten Hohlwelle angeordnet ist, mit N gleich eine geraden Zahl größer oder gleich 2. Dabei ist der Bauraum wiederum gering gehalten.
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Dabei ist es insbesondere aus Gründen der Gewichtsreduzierung vorteilhaft, wenn die Welle ebenso eine Hohlwelle ist. Dabei ist die Welle insbesondere das am innersten angeordnete Element.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn an zumindest einem Element zumindest ein weiterer Betätigungsfinger, insbesondere zwei weitere Betätigungsfinger vorgesehen sind. So kann beispielsweise einer der Finger zum Einlegen einer Getriebeübersetzung verwendet werden, während der zumindest eine weitere Finger oder die zumindest zwei weiteren Finger zum Auslegen der im Getriebe eingelegten Getriebeübersetzungen verwendet werden.
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Dabei ist es zweckmäßig, wenn zur axialen Verlagerung zumindest eines als Welle oder Hohlwelle ausgebildeten Elements und/oder zur Verdrehung zumindest eines als Welle oder als Hohlwelle ausgebildeten Elements um seine Längsachse zumindest ein Betätigungsaktuator vorgesehen ist. So kann eine automatisierte Betätigung der Elemente vorgesehen werden.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Welle und/oder die zumindest eine Hohlwelle zwei gegenüberliegende Enden aufweist. So kann eine Antriebsverbindung an dem einen oder anderen Ende der des als Welle oder Hohlwelle ausgebildeten Elements erfolgen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Betätigungsaktuator benachbart zu jeweils einem Ende zu den als Welle und/oder Hohlwelle ausgebildeten Elementen angeordnet ist. Dabei kann der Betätigungsaktuator vorteilhaft auf einer Seite der Wellen angeordnet sein. Dabei bedeutet an einer Seite, dass der Betätigungsaktuator in der Verlängerung der Wellen bzw. Hohlwellen entlang deren Längsachse angeordnet ist.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der Betätigungsaktuator derart angeordnet ist, dass er mit den als Welle und/oder Hohlwelle ausgebildeten Elementen an einem Ende der zumindest einen Welle und/oder der zumindest einen Hohlwelle antriebsverbunden ist. So ist es auch vorteilhaft, wenn der Betätigungsaktuator vorteilhaft auf einer Seite der Wellen angeordnet ist. Dabei bedeutet an einer Seite, dass der Aktuator in der Verlängerung der Wellen bzw. Hohlwellen entlang deren Längsachse angeordnet ist.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn der Betätigungsaktuator zwischen den beiden Enden von zumindest einem oder zwei als Welle und/oder Hohlwelle ausgebildeten Elementen angeordnet ist.
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So ist es auch vorteilhaft, wenn der Betätigungsaktuator vorteilhaft seitlich benachbart zu der zumindest einen Welle oder Hohlwelle angeordnet ist. Dabei bedeutet seitlich benachbart, dass die zumindest einen Welle oder Hohlwelle an dem Aktuator beabstandet vorbei führt oder der Aktuator derart angeordnet ist, dass die Längsachse der zumindest einen Welle bzw. Hohlwellen den Aktuator nicht schneidet.
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Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn der Betätigungsaktuator derart angeordnet ist, dass er mit den als Welle und/oder Hohlwelle ausgebildeten Elementen zwischen den beiden Enden der zumindest einen oder beider Wellen und/oder der zumindest einen oder beider Hohlwellen antriebsverbunden ist.
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Dadurch kann weiterhin eine bauraumsparende Anordnung erreicht werden.
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Für eine vorteilhafte Gestaltung ist es zweckmäßig, wenn der oder die Betätigungsfinger der Elemente an oder benachbart zu einem der benachbarten Enden angeordnet sind. So können die Betätigungsfinger nahe beisammen platziert werden, was eine kompakte Bauform erlaubt.
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Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn der oder die Betätigungsfinger der Elemente an oder benachbart zu gegenüberliegenden Enden angeordnet sind. So können die Betätigungsfinger beabstandet zueinander angeordnet sein, wenn die Anordnung von Schaltmuffen in einem Getriebe dies begünstigt.
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Die Aufgabe der Erfindung hinsichtlich des Getriebes wird mit den Merkmalen von Anspruch 14 mit einem zuvor beschriebenen Getriebebetätigungselement gelöst.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Getriebebetätigungselements mit einem ersten Element und mit einem zweiten Element,
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2 eine schematische Ansicht eines Getriebebetätigungselements mit einem ersten Element und mit einem zweiten Element mit einer Anordnung eines Aktuators,
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3 eine schematische Ansicht eines Getriebebetätigungselements mit einem ersten Element und mit einem zweiten Element mit jeweils mehreren Betätigungsfingern und mit einer Anordnung eines Aktuators,
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4 eine schematische Ansicht eines weiteren Getriebebetätigungselements mit einem ersten Element und mit einem zweiten Element mit einer Anordnung eines Aktuators, und
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5 eine schematische Ansicht eines weiteren Getriebebetätigungselements mit einem ersten Element und mit einem zweiten Element mit einer Anordnung eines Aktuators.
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Die 1 zeigt ein Getriebebetätigungselement 1 mit einem ersten Element 2 mit einem Betätigungsfinger 3 sowie mit einem zweiten Element 4 mit einem Betätigungsfinger 5. Die Betätigungsfinger 3, 5 sind bevorzugt zur Betätigung eines Getriebeelements, insbesondere zum Einlegen oder Auslegen einer Getriebeübersetzung und/oder zur Betätigung einer Kupplung.
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Das erste Element 2 und das zweite Element 4 sind als Welle ausgebildet. Die erste Welle des ersten Elements 2 ist als Hohlwelle ausgebildet, so dass die zweite Welle des zweiten Elements 4 in dem Hohlraum der Hohlwelle des ersten Elements 2 aufgenommen ist und durch die Hohlwelle des ersten Elements 2 hindurchragt.
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Die Betätigungsfinger 3, 5 sind mittels Muffen 6, 7 mit der jeweiligen Welle 2, 4 endseitig verbunden.
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Erfindungsgemäß kann das als Welle ausgebildete zweite Element 4 ebenso als Hohlwelle oder alternativ als massive Vollwelle ausgebildet sein.
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Das Ausführungsbeispiel der 1 zeigt die Anordnung zweier Elemente 2, 4, dem ersten Element 2 und dem zweiten Element 4, wobei das erste Element 2 als Hohlwelle ausgebildet ist und das zweite Element 4 als Welle innerhalb der Hohlwelle des ersten Elements 2 angeordnet ist.
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Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel können auch mehr als zwei Elemente 2, 4 vorgesehen sein, wie beispielsweise drei oder mehr Elemente. Dann würde bei Vorliegen eines dritten Elements dieses dritte Element mit einem Betätigungsfinger vorgesehen sein, wobei auch das dritte Element als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Welle des ersten Elements 2 mit der darin angeordneten zweiten Welle des zweiten Elements 4 in dem als Hohlwelle ausgebildeten dritten Element angeordnet sein.
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Es ist weiterhin möglich mehr als drei Wellen als drei Elemente vorzusehen, wobei bei einer Anordnung von zumindest N Elementen, welche bevorzugt jeweils einen Betätigungsfinger aufweisen, zumindest N-1 Elemente als Hohlwelle ausgebildet sind, die jeweils ineinander angeordnet sind, wobei das Nte Element dann eine Welle ist, die in der innersten Hohlwelle angeordnet ist. Dabei kann die Welle des Nten Elements entweder auch als Hohlwelle oder als massive Vollwelle ausgebildet sein.
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Darüber hinaus können neben dem zumindest einen genannten Betätigungsfinger alternativ auch weitere Betätigungsfinger, insgesamt zwei oder drei oder mehr Betätigungsfinger an zumindest einen Welle oder an allen Wellen vorgesehen sein.
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Die 2 zeigt ein Getriebebetätigungselement gemäß 1, wobei in axialer Verlängerung entlang der Längsachse 8 der Elemente 2, 4 ein Aktuator 9 angeordnet ist, welcher mit den Elementen 2, 4 antriebsverbunden ist, um die Elemente 2, 4 in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung zu verlagern, so dass eine axiale Verlagerung oder eine Verdrehung des ersten und/oder zweiten Elements 2, 4 gesteuert vornehmbar ist.
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Dabei weist das erste Element 2 als auch das zweite Element 4, welche als Welle und/oder als Hohlwelle ausgebildet sind, zwei sich gegenüber liegende Enden 10, 11, 12, 13 auf, wobei der Aktuator 9 benachbart zu dem jeweils einen Ende 10, 11 des ersten Elements 2 und des zweiten Elements 4 angeordnet ist.
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Die 3 zeigt ein Getriebebetätigungselement 21 mit einem ersten Element 22 mit einem Betätigungsfinger 23 sowie mit einem zweiten Element 24 mit einem Betätigungsfinger 25. Der Aktuator 26 ist benachbart zu jeweils einem Ende 27, 28 des ersten Elements 22 und des zweiten Elements 24 angeordnet, wobei der Aktuator 26 in Verlängerung der Längsachse des ersten Elements 22 und des zweiten Elements 24 angeordnet ist. Am gegenüber liegenden Ende 29, 30 des ersten Elements bzw. des zweiten Elements 22, 24 sind die Betätigungsfinger 23, 25 angeordnet, wobei benachbart zu den Betätigungsfingern 23, 25 weitere Betätigungsfinger 31 bis 34 vorgesehen sind. Statt der drei gezeigten Betätigungsfinger je Element 22 bzw. 24 können auch mehr oder weniger Betätigungsfinger vorgesehen sein Die Betätigungsfinger 23 sind dabei in einer Richtung abstehend ausgebildet, wobei die Betätigungsfinger 31 bis 34 in gegenüber liegende Richtungen weisen und somit in entgegen gesetzte Richtungen abstehen.
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Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Getriebebetätigungselements 41 mit einem ersten Element 42 und einem zweiten Element 44, wobei das erste Element 42 einen Betätigungsfinger 43 und das zweite Element 44 einen Betätigungsfinger 45 aufweist, wobei die Betätigungsfinger 43, 45 an gegenüber liegenden Enden 46, 47 der Elemente 42, 44 angeordnet sind.
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Der Aktuator 48 ist parallel zu dem ersten Element 42 und dem zweiten Element 44 angeordnet, wobei er bevorzugt in axialer Richtung zwischen den beiden Betätigungsfingern 43, 45 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel der 4 ist der Aktuator 48 nicht in Verlängerung der Längsachse der als Hohlwelle bzw. Welle ausgebildeten Elemente 42, 44 angeordnet, sondern parallel dazu, also seitlich versetzt.
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Die 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Getriebebetätigungselements 61 ähnlich 2, wobei wiederum ein erstes Element 62 mit einem Betätigungsfinger 63 und ein zweites Element 64 mit einem Betätigungsfinger 65 vorgesehen sind, wobei das erste Element 62 als Hohlwelle ausgebildet ist und das zweite Element 64 als Welle in der Hohlwelle des ersten Elements angeordnet ist. Der Aktuator 66 ist in Verlängerung der Längsachse der als Hohlwelle bzw. Welle ausgebildeten Elemente 62, 64 angeordnet.
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Die Anordnung der Betätigungsfinger 63, 65 ist nun so gewählt, dass diese zwar an den Enden 67, 68 des ersten Elements 62 bzw. des zweiten Element 64 angeordnet sind, dennoch ist der Abstand zwischen den Betätigungsfingern größer als der Abstand zwischen den Betätigungsfingern 3, 5 der 2, weil das Element 62 wesentlich kürzer gestaltet ist, sodass eine nahezu gegenüberliegende beabstandete Anordnung der Betätigungsfinger 63, 65 erreicht wird. Dadurch kann erreicht werden, dass Getriebeelemente eines Getriebes betätigbar sind, die innerhalb des Getriebes beabstandet angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Betriebsbetätigungselement
- 2
- erstes Element
- 3
- Betätigungsfinger
- 4
- zweites Element
- 5
- Betätigungsfinger
- 6
- Muffe
- 7
- Muffe
- 8
- Längsachse
- 9
- Aktuator
- 10
- Ende
- 11
- Ende
- 12
- Ende
- 13
- Ende
- 21
- Getriebe
- 22
- Erstes Element
- 23
- Betätigungsfinger
- 24
- Zweites Element
- 25
- Betätigungsfinger
- 26
- Aktuator
- 27
- Ende
- 28
- Ende
- 29
- Ende
- 30
- Ende
- 31
- Betätigungsfinger
- 32
- Betätigungsfinger
- 33
- Betätigungsfinger
- 34
- Betätigungsfinger
- 41
- Getriebebetätigungselement
- 42
- Erstes Element
- 43
- Betätigungsfinger
- 44
- Zweites Element
- 45
- Betätigungsfinger
- 46
- Ende
- 47
- Ende
- 48
- Aktuator
- 61
- Getriebebetätigungselement
- 62
- Erstes Element
- 63
- Betätigungsfinger
- 64
- Zweites Element
- 65
- Betätigungsfinger
- 66
- Aktuator
- 67
- Ende
- 68
- Ende
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10244542 [0003]
- US 5966989 [0004]