DE10023107A1 - Automatisierbares Getriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Es wird ein automatisierbares Getriebe (10) für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, mit einer Mehrzahl von Gängen, denen Schaltkupplungen (18) zum Ein- und Auslegen derselben zugeordnet sind, wobei wenigstens eine Schaltkupplung (18) zum Ein- und Auslegen wenigstens eines Ganges mittels eines Aktuators (26; 70; 110) betätigbar ist, wobei der Aktuator (26; 70; 110) eine Schaltwalze (30) mit wenigstens einer Umfangsspur (38) aufweist, durch deren Verlauf die Schaltkupplung (18) bei Drehbewegungen der Schaltwalze (30) betätigt wird, und wobei der Aktuator (26; 70; 110) einen fluidmechanischen Drehantrieb (42) für die Schaltwalze (30) aufweist. Dabei weist der Drehantrieb (42) eine lineare Kolben-/Zylinderanordnung (42) auf, deren Hubachse (31) parallel zu der Drehachse (31) der Schaltwalze (30) ausgerichtet ist (Fig. 1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisierbares Ge­ triebe für Kraftfahrzeuge, mit einer Mehrzahl von Gängen, denen Schaltkupplungen zum Ein- und Auslegen derselben zugeordnet sind, wobei wenigstens eine Schaltkupplung zum Ein- und Aus­ legen wenigstens eines Ganges mittels eines Aktuators betätig­ bar ist, wobei der Aktuator eine Schaltwalze mit wenigstens ei­ ner Umfangsspur aufweist, durch deren Verlauf die Schaltkupp­ lung bei Drehbewegungen der Schaltwalze betätigt wird, und wo­ bei der Aktuator einen fluidmechanischen Drehantrieb für die Schaltwalze aufweist.

Ein solches automatisierbares Getriebe ist aus der US-A- 5,411,448 bekannt.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein automatisierbares Getriebe für Kraftfahrzeuge, mit einer Mehrzahl von Gängen, de­ nen wenigstens zwei Schaltkupplungen zum Ein- und Auslegen der­ selben zugeordnet sind, die getrennt anwählbar sind, wobei die Schaltkupplungen mittels einer Aktuatoreinrichtung betätigbar sind, wobei die Aktuatoreinrichtung mittels einer ersten Bewe­ gung eine der Schaltkupplungen wählt und mittels einer zweiten Bewegung die jeweils gewählte Schaltkupplung betätigt, wobei die Richtungen der ersten und der zweiten Bewegung etwa senk­ recht zueinander verlaufen, wobei die Aktuatoreinrichtung eine erste lineare Kolben-/Zylinderanordnung zum Ausführungen von ersten Bewegungen und eine zweite lineare Kolben-/Zylinder­ anordnung zum Ausführungen von zweiten Bewegungen aufweist, wo­ bei ein Translations-Rotationswandler vorgesehen ist, derart, daß ein Linearversatz des Kolbens der ersten Kolben-/Zylinder­ anordnung in eine Drehbewegung des Kolbens der zweiten Kolben-/Zylinderanordnung umgesetzt wird.

Ein derartiges automatisierbares Getriebe ist aus der DE 196 15 267 C1 bekannt.

Bei automatisierbaren Getrieben für Kraftfahrzeuge, insbe­ sondere für Personenkraftwagen, gibt es einen Trend hin zu ei­ ner Automatisierung von Handschaltgetrieben, die eine form­ schlüssige Kraftübertragung bereitstellen. Der Grund liegt in dem besseren Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen Automatik­ getrieben mit hydrodynamischem Wandler, und in geringeren Kosten. Vom Komfort her werden annähernd die Maßstäbe erreicht, die ein herkömmliches Automatikgetriebe bietet.

Aus der DE 196 15 267 C1 ist eine Schaltanordnung für ein auto­ matisierbares Handschaltgetriebe bekannt. Zur Anwahl einer be­ stimmten Schaltkupplung wird eine einfach wirkende Kolben-/Zylinderanordnung verwendet. Für Schaltvorgänge mittels der angewählten Schaltkupplung ist eine doppelt wirkende Kol­ ben-/Zylinderanordnung vorgesehen. Diese bekannte Schaltanord­ nung eignet sich insbesondere zur Realisierung von Add-on- Lösungen, also zur Automatisierung von existierenden Hand­ schaltgetrieben. Die einfach wirkende Kolben-/Zylinderanordnung und die doppelt wirkende Kolben-/Zylinderanordnung sind zuein­ ander senkrecht angeordnet.

Ein weiteres automatisiertes Handschaltgetriebe ist bekannt aus der DE 196 12 690 C1. Dieses Getriebe wurde von vorne herein für eine Automatisierung entwickelt. Es umfaßt eine Schalt­ walze, die eine Mehrzahl von Umfangsspuren aufweist. Jede Um­ fangsspule ist über einen Gleitstein mit einer Schaltmuffe ge­ koppelt, und dient zur Betätigung einer oder zweier Schaltkupp­ lungen.

Die Schaltwalze wird von einem Elektromotor angetrieben, der parallel zu der Schaltwalze angeordnet ist. Der Antrieb erfolgt über ein Untersetzungsgetriebe.

Die eingangs genannte Druckschrift US-A-5,411,448 betrifft ein Getriebe für Motorräder. Zum Betätigen der Schaltkupplungen zum Ein- und Auslegen von Gängen ist eine Schaltwalze vorgesehen. Die Schaltwalze ist zum einen nach der Art eines Kurbeltriebs über einen Hebelarm betätigbar. Am Ende des Hebelarms ist ein Zahnradsektor vorgesehen. Der Zahnradsektor kämmt mit einem Losrad. Das Losrad kämmt ferner mit einem Antriebszahnrad. Das Antriebszahnrad ist mit einem pneumatischen Drehantrieb ge­ koppelt. Der pneumatische Drehantrieb ist als Kammer mit einem Drehkolben ausgebildet. Der Drehkolben ist unmittelbar mit dem Antriebszahnrad verbunden. Durch geeignete Einleitung von Druckluft wird der Drehkolben in der Kammer gedreht. Über das Antriebszahnrad und das Losrad wird der Zahnradsektor des He­ bels gedreht. Durch die Hebelbewegung wird die Schaltwalze nach der Art einer Kurbel angetrieben. Folglich läßt sich das Motorradgetriebe schalten, ohne daß der Fahrer das Fußpedal be­ nutzen muß.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, ein verbessertes automatisiertes Getriebe für Kraftfahrzeuge, ins­ besondere für Personenkraftwagen anzugeben.

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bei dem eingangs als erstes genannten automatisierbaren Getriebe für Kraftfahrzeuge dadurch gelöst, daß der Drehantrieb eine li­ neare Kolben-/Zylinderanordnung aufweist, deren Hubachse paral­ lel zu der Drehachse der Schaltwalze ausgerichtet ist.

Durch den fluidmechanischen Drehantrieb wird generell ein höhe­ rer Wirkungsgrad erzielt als bei einem elektromotorischen Drehantrieb. Eine lineare Kolben-/Zylinderanordnung ist leich­ ter abzudichten und kostengünstiger zu fertigen als eine Dreh­ kolbenanordnung, und weist zudem einen besseren Wirkungsgrad auf. Eine koaxiale Anordnung von Hubachse und Drehachse ist be­ sonders bevorzugt.

Vorzugsweise ist der Drehantrieb ein hydraulischer Schwenk­ antrieb.

Ein Schwenkantrieb, also ein Drehantrieb mit einem begrenzten Drehwinkel, läßt sich konstruktiv besonders günstig mit einer linearen Kolben-/Zylinderanordnung kombinieren.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Drehantrieb in die Schalt­ walze integriert ist.

Auf diese Weise wird Bauraum eingespart. Ferner können sämt­ liche Drehelemente um eine Achse drehbar ausgebildet werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Kolben-/Zylinderanordnung eine Koppelvorrichtung aufweist, die Hubbewegungen der Kolben-/Zylinderanordnung in Drehbewegungen der Schaltwalze um­ setzt.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Koppelvorrichtung eine wendelförmige Profilierung mit einem Steigungswinkel im Bereich von 10° bis 80°, insbesondere von 30° bis 50° aufweist.

Bei solchen Steigungswinkeln wird eine Selbsthemmung generell vermieden. Ferner lassen sich bei vergleichsweise geringen Hü­ ben relativ große Drehwinkel erzielen. Der Steigungswinkel be­ stimmt die Übersetzung der hydraulischen Kraft in das Dreh­ moment des Antriebs. Bei zu großen Steigungen wird der Hub des Ringkolbens zu groß, was sich nachteilig auf Bauraum und Dyna­ mik auswirkt. Bei niedrigeren Steigungen sinkt der Wirkungsgrad und die Regelbarkeit wird erschwert.

Ferner ist es bevorzugt, wenn die Koppelvorrichtung die Ver­ drehbarkeit der Schaltwalze begrenzt.

Der durch die Begrenzung erzielbare maximale Schwenkwinkel wird durch den axialen Bauraum (Hub des Ringkolbens), den wirksamen Durchmesser der wendelförmigen Profilierung und den Steigungs­ winkel bestimmt. Mit einem kleinen Wendeldurchmesser wird ein kurzer Hub erzielt, wobei der Durchmesser wiederum durch die hydraulischen Eckdaten (Kolbenfläche) bestimmt wird.

Die Schwenkwinkel sind generell nicht auf bestimmte Werte be­ schränkt, können bei einem typischen Anwendungsfall jedoch im Bereich von 230° bis 250° liegen. Denkbar ist es auch, daß der Schwenkwinkel nicht durch die Koppelvorrichtung, sondern allein durch den maximalen Hub der Kolben-/Zylinderanordnung gebildet wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Kolben-/Zylinderanordnung einen Ringkolben auf.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Ringkolben an einer drehfesten Kolbenstange axial beweglich gelagert ist.

Ein Ringkolben läßt sich auf ideale Weise als Grundelement ei­ nes Rotations-Translationswandlers einsetzen. Durch das Be­ reitstellen einer drehfesten Kolbenstange, die vorzugsweise koaxial zu der Schaltwalze ausgerichtet ist, läßt sich eine hoch beanspruchbare und trotzdem kompakte Konstruktion des Ak­ tuators erzielen.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Kolbenstange einen Hohlkanal zur Fluidleitung aufweist.

Dies ist insbesondere dann von Nutzen, wenn die Kolben-/Zylinderanordnung doppelwirkend ist. Der Hohlkanal dient dann vorzugsweise zur Versorgung eines Druckraumes, der entfernt vom Einspeiseende liegt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Ring­ kolben an der Kolbenstange mittels einer ersten Koppel­ einrichtung begrenzt verdrehbar gelagert.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die erste Koppel­ einrichtung so ausgebildet ist, daß ein axialer Hub des Ring­ kolbens an der Kolbenstange eine Drehbewegung des Ringkolbens in bezug auf die Kolbenstange induziert, und umgekehrt.

Auf diese Weise wirkt der Ringkolben gemeinsam mit der ersten Koppeleinrichtung als Translations-Rotations-Wandler.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die erste Koppeleinrich­ tung eine wendelförmige Profilierung mit einem Steigungswinkel im Bereich von 10° bis 80°, insbesondere von 30° bis 50° auf­ weist.

Die Vorteile eines solchen Steigungswinkels sind bereits oben angegeben.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Ring­ kolben mittels einer zweiten Koppeleinrichtung drehfest mit der Schaltwalze gekoppelt.

Auf diese Weise wird die Schaltwalze bei Drehbewegungen des Ringkolbens mitgenommen.

Von Vorteil ist es ferner, wenn die Koppeleinrichtung(en) je­ weils einen Koppelstift aufweisen, der in eine entsprechende Koppelnut greift.

Auf diese Weise können die Koppeleinrichtungen bei geringem konstruktivem Aufwand robust und radial kurz bauend ausgebildet werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Kolben-/Zylinderanordnung einen Zylinder mit einer Öffnung und einen Kolben aufweist, der durch die Öffnung mit der Schaltwalze gekoppelt ist.

Der Zylinder sorgt für eine hohe Belastbarkeit der Kolben-/Zylinderanordnung. Die Kopplung erfolgt durch die Öff­ nung in den Zylinder.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Zylinder starr mit einer Kolbenstange verbunden ist, an der der Kolben gelagert ist.

Auf diese Weise ergibt sich ein insgesamt besonders starrer Aufbau der Kolben-/Zylinderanordnung.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Zylinder zweiteilig ausge­ bildet ist.

Auf diese Weise läßt sich die Kolben-/Zylinderanordnung leicht montieren.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform bildet die Schaltwalze den Zylinder der Kolben-/Zylinderanordnung.

Dies führt zu einer Einsparung von Bauteilen und auch von abzu­ dichtenden Stellen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Ring­ kolben zweiteilig ausgebildet.

Durch die zweiteilige Form läßt sich der Ringkolben bei ge­ ringem Herstellungsaufwand sowohl mit einer Innen- als auch ei­ ner Außennut versehen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kolben-/Zylinderanordnung nach der Art einer Patrone vor­ montiert in die Schaltwalze eingebaut.

Auf diese Weise läßt sich das Getriebe insgesamt kostengünstig herstellen.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung bei dem eingangs als zweites genannten automati­ sierbaren Getriebe für Kraftfahrzeuge dadurch gelöst, daß die erste lineare Kolben-/Zylinderanordnung parallel zu der zweiten linearen Kolben-/Zylinderanordnung angeordnet ist und daß der Translations-Rotationswandler wenigstens eine schraubenförmige Profilierung aufweist.

Hierdurch läßt sich eine besonders kompakte Bauform der Aktua­ toreinrichtung und des automatisierbaren Getriebes insgesamt erzielen. Auch ist es möglich, die Teileanzahl ggf. zu reduzie­ ren. Das Getriebe kann ein herkömmliches manuelles Getriebe mit H-Schaltschema sein, dessen Aktuatorik als "Add-on"-Lösung rea­ lisiert ist.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des zwei­ ten Aspektes der Erfindung weist der Kolben der ersten Kolben-/Zylinderanordnung eine Außennut und eine Innennut auf, von denen eine als Schraubennut ausgebildet ist.

Auf diese Weise läßt sich der Translations-Rotationswandler mit wenigen Teilen realisieren.

Ferner ist es besonders bevorzugt, wenn die schraubenförmige Profilierung einen Absatz aufweist, um an dieser Stelle einen stabilen Wählwinkel zu ermöglichen.

Ein solcher stabiler Wählwinkel entspricht einer Position eines Handschalthebels in der normalerweise durch elastische Mittel eingerichteten Grundstellung. In der Grundstellung ist ein Wählwinkel eingerichtet, der der Gasse für den dritten/vierten Gang bei einem gewöhnlichen H-Getriebe entspricht.

Ferner ist es bevorzugt, wenn die zweite Kolben-/Zylinder­ anordnung konzentrisch innerhalb der ersten Kolben-/Zylinder­ anordnung angeordnet ist.

Die Anordnung ist besonders kompakt, es läßt sich ggf. eine Pa­ tronenbauweise realisieren.

Ferner ist es bevorzugt, wenn der Translations-Rotationswandler einen Koppelring aufweist, dessen axiale Position festgelegt ist und der in jeweilige Nuten der Kolben der Kolben-/Zylinder­ anordnungen greift.

Auch diese Maßnahme dient einer Verringerung der Teilezahl.

Es versteht sich, daß die Wirkungsweise der ersten und der zweiten Kolben-/Zylinderanordnung auch vertauscht werden kann, daß also durch Schwenkbewegungen geschaltet und durch Linear­ versatz gewählt werden kann. Ferner ist bei dem zweiten Aspekt der Erfindung ein elektromotorischer Wählwinkelantrieb möglich, so daß sich eine hybride Lösung ergibt.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung 3 dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Aus­ führungsform eines Getriebes gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;

Fig. 2 eine Abwicklung des Innenumfangs eines Ringkolbens einer in Fig. 1 gezeigten Kolben-/Zylinderanordnung;

Fig. 3 eine Abwicklung des Außenumfanges des Ringkolbens;

Fig. 4 eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungs­ form eines Aktuators für das in Fig. 1 gezeigte Ge­ triebe;

Fig. 5 eine weitere alternative Ausführungsform eines Ak­ tuators für das in Fig. 1 gezeigte Getriebe;

Fig. 6 einen alternativen Ringkolben;

Fig. 7 eine alternative Ausführungsform einer Lagerung ei­ ner Schaltwalze und eines zugeordneten Aktuators;

Fig. 8 eine alternative Ausführungsform einer Abdichtung zwischen Kolben und Zylinder einer Kolben-/Zylinder­ anordnung;

Fig. 9 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungs­ form eines Aktuators für ein Getriebe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung;

Fig. 10 eine schematische perspektivische Darstellung eines Wählkolbens der Ausführungsform der Fig. 9;

Fig. 11a und 11b Abwicklungen des Außen- bzw. des Innenumfangs des Wählkolbens der Fig. 10;

Fig. 12 eine schematische perspektivische Ansicht eines Schaltkolbens der Ausführungsform der Fig. 9;

Fig. 13 eine Abwicklung des Außenumfangs des Schaltkolbens der Fig. 12; und

Fig. 14 eine Draufsicht auf einen Koppelring des Aktuators der Fig. 9.

Eine erste Ausführungsform eines Getriebes gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist in Fig. 1 generell mit 10 bezeichnet.

Das Getriebe 10 ist Teil eines Antriebsstranges eines Personen­ kraftwagens und ist über eine oder mehrere Anfahr- und Trenn­ kupplung(en) 12 mit einem Motor 14 verbindbar. Die Anfahr- und Trennkupplung(en) 12 ist gewöhnlich als Trockenreibkupplung oder Naßkupplung, gegebenenfalls als Doppelkupplung, ausge­ bildet. Der Motor 14 ist üblicherweise ein Verbrennungsmotor.

Zumindest das Getriebe 10 und die Anfahr- und Trennkupplung 12 werden von einer gemeinsamen Steuervorrichtung 16 angesteuert. Die Steuervorrichtung 16 kann Teil einer zentralen Steuerung des Kraftfahrzeugs sein, mittels der auch die Motorelektronik gesteuert wird.

In bezug auf die Anfahr- und Trennkupplung 12 löst die Steuer­ vorrichtung 16 mittels eines nicht dargestellten Aktuators zu geeigneten Zeitpunkten Öffnungs- und Schließvorgänge der Kupp­ lung aus.

Das Getriebe 10 ist typischerweise ein Stufengetriebe in Vor­ gelegebauweise mit einer Mehrzahl von Radsätzen 20 entsprechend einer Mehrzahl von Gängen, z. B. 4, 5, 6 oder mehr Gänge.

Jeder Radsatz weist ein Losrad 22 auf, von denen eines in Fig. 1 dargestellt ist. Das Losrad ist mit einer Getriebewelle 24 mittels einer vorzugsweise formschlüssig wirkenden Schaltkupp­ lung 18 verbindbar, die bspw. als Synchronkupplung, als Klauen­ kupplung, Ziehkeilkupplung etc. ausgebildet sein kann.

Die Schaltkupplung 18 wird von einem Aktuator betätigt, der in Fig. 1 generell mit 26 bezeichnet ist. Der Aktuator 26 wird an­ gesteuert von der Steuervorrichtung 16, mittels einer Steuer­ leitung 28.

Der Aktuator 26 umfaßt eine Schaltwalze 30, die um eine Achse 31 drehbar gelagert ist. Die Schaltwalze 30 ist innerhalb des Gehäuses 32 des Getriebes 10 drehbar gelagert, bspw. mittels eines Lagerblockes 34, der ein Axiallager bildet, und eines La­ gerblockes 36, der ein Radiallager für die Schaltwalze 30 bil­ det.

Die Schaltwalze 30 weist ferner eine Mehrzahl von Umfangsnuten 38 auf, in die jeweilige Gleitsteine 40 greifen, von denen in Fig. 1 einer dargestellt ist. Jeder Gleitstein 40 ist mit einer Schaltmuffe (nicht dargestellt) gekoppelt, mittels der eine oder zwei Schaltkupplungen 18 betätigbar sind.

Die Umfangsnuten 38 sind so ausgestaltet, daß eine Drehbewegung der Schaltwalze 30 eine Axialbewegung eines jeweiligen Gleitsteins 40 und damit einen Betätigungsvorgang einer Schaltkupp­ lung 18 auslöst.

Die Umfangsnuten 38 bilden folglich Steuerkurven mit Steuer­ nocken, die in geeigneter Weise über den Umfang der Schaltwalze 30 verteilt angeordnet sind, wie es an sich im Stand der Tech­ nik bekannt ist.

Zum Einleiten von Drehbewegungen der Schaltwalze 30 dient ein allgemein bei 42 gezeigter Schwenkantrieb auf der Grundlage ei­ ner linearen Kolben-/Zylinderanordnung.

Die Schaltwalze 30 ist als Hohlwalze ausgebildet. Die Kolben-/Zylinderanordnung 42 ist im Inneren der Schaltwalze 30 aufgenommen.

Die Kolben-/Zylinderanordnung 42 weist eine Kolbenstange 44 auf, die drehfest koaxial zu der Schaltwalze 30 angeordnet ist. Auf der Kolbenstange 44 ist ein Ringkolben 46 axial verschieb­ lich gelagert. Der Innenumfang des Ringkolbens 46 umgreift die Kolbenstange 44. Der Außenumfang des Ringkolbens 46 liegt an dem Innenumfang der Schaltwalze 30 an. Die Schaltwalze 30 bil­ det folglich den Zylinder der Kolben-/Zylinderanordnung 42.

Zu den beiden Seiten des Ringkolbens 46 ist jeweils ein Druck­ raum A, B ausgebildet. Die Kolben-/Zylinderanordnung 42 läßt sich folglich in beide Bewegungsrichtungen gleichermaßen hoch­ dynamisch ansteuern.

Die Ansteuerung erfolgt mittels einer Ventileinrichtung 48, die Steuersignale über die Leitung 28 von der Steuervorrichtung 16 empfängt. Die in Fig. 1 lediglich schematisch gezeigte Ventil­ einrichtung 48 versorgt entweder den Druckraum A oder den Druckraum B mit Hydraulikfluid, das unter Druck stehend mittels einer Pumpe aus einem Reservoir gefördert wird. In ebenfalls an sich bekannter Weise wird Hydraulikfluid, das aus einem der Druckräume A, B verdrängt wird, in das Reservoir zurück­ geleitet.

Am Innenumfang (Fig. 2) ist der Ringkolben 46 mit einer Wendel­ nut 50 versehen. Am Außenumfang (Fig. 3) ist der Ringkolben 46 mit einer Axialnut 52 versehen.

In die Wendelnut 50 greift ein Koppelstift 54, der drehfest und axial unverschieblich mit der Kolbenstange 44 verbunden ist. In die Axialnut 52 greift ein weiterer Koppelstift 56, der dreh­ fest und axial unverschieblich mit der Schaltwalze 30 verbunden ist.

Die Wendelnut 50, die sich über den Innenumfang des Ringkolbens 46 erstreckt, weist einen Steigungswinkel 59 zu einer Ebene senkrecht zur Achse 31 von bspw. 40° auf. Die Wendelnut 50 er­ streckt sich dabei über einen Schwenkwinkel von bspw. 240°.

Die Funktionsweise des Aktuators 26 für die Schaltkupplung 18 ist wie folgt.

In einem beispielhaft angenommenen Ausgangszustand, wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Schaltkupplung 18 geöffnet. Zum Schließen der Schaltkupplung 18 gibt die Steuervorrichtung 16 ein Signal über die Leitung 28 an die Ventileinrichtung 48 ab. Die Ventil­ einrichtung 48 verbindet den Druckraum A mit der Hydraulikfluidversorgung. Gleichzeitig wird ein Abfluß des Druckraumes B geöffnet. Folglich wird der Ringkolben 46 in der Darstellung der Fig. 1 nach rechts bewegt, wie es durch einen bei 60 ange­ deuteten Pfeil gezeigt ist. Durch den Eingriff des Koppelstif­ tes 54 in die Wendelnut 50 vollzieht der Ringkolben 46 dabei zwangsweise eine Drehbewegung, wie sie durch einen Pfeil 62 in den Fig. 1 und 3 angedeutet ist. Aufgrund des Eingriffes des Koppelstiftes 56 in die Axialnut 52 wird die Schaltwalze 30 bei diesem Drehvorgang mitgenommen. Durch eine geeignete Ausgestal­ tung der Umfangsnut 38 wird der Gleitstein 40 bei der Drehbewe­ gung der Schaltwalze 30 nach rechts versetzt, wie es durch ei­ nen Pfeil 64 angedeutet ist. Der Gleitstein 40 nimmt dabei eine Schaltmuffe mit (nicht gezeigt), wodurch die Schaltkupplung 18 geschlossen wird.

Um die Schaltkupplung 18 anschließend wieder zu öffnen, wird der Druckraum B mit der Versorgung für Hydraulikfluid ver­ bunden, und das Hydraulikfluid im Druckraum A wird verdrängt, bis wieder der Ausgangszustand erreicht ist. Für eine Drehung der Schaltwalze in die entgegengesetzte Richtung würde aus­ gehend von der Position der Fig. 1 zuerst der Druckraum B mit der Hydraulikfluidversorgung verbunden werden.

Eine weitere Ausführungsform eines Aktuators 70 zur Betätigung einer Schaltkupplung 18 ist in Fig. 4 gezeigt.

In Fig. 4 sind Elemente, die im wesentlichen die gleiche Struk­ tur besitzen wie in Fig. 1 gezeigte Elemente, mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Entsprechende Beschreibungsteile sollen sich auch auf die in Fig. 4 gezeigten Bauelemente bzw. Funktio­ nen beziehen.

Bei dem Aktuator 70 ist der Zylinder der Kolben-/Zylinder­ anordnung 42 nicht durch die Schaltwalze 30 selbst gebildet, sondern durch zwei Zylinderhülsen 72. Die Zylinderhülsen sind jeweils an einem axialen Ende geschlossen und am anderen axia­ len Ende offen. Die Zylinderhülsen 72 sind so in dem Getriebe montiert, daß die offenen Enden einander gegenüberstehen. Dabei wird zwischen den zwei Zylinderhülsen 72 eine Öffnung 73 ausge­ bildet, durch die der Koppelstift 56 greift.

An den axial gegenüberliegenden Enden der Zylinderhülsen 72 ist jeweils eine Endkappe 76 vorgesehen, die einen Außenvierkant 78 aufweist, um eine drehfeste Montage der Zylinderhülse 72 in dem Getriebegehäuse zu erleichtern.

Die Zylinderhülsen 72 sind jeweils über eine Stiftverbindung 74 drehfest und axial unverschieblich mit der Kolbenstange 44 ver­ bunden.

Die Schaltwalze 30 ist an den Zylinderhülsen 72 durch jeweilige Lager 80 drehbar gelagert. Die Kopplung mit dem Ringkolben 46 erfolgt, wie erwähnt, mittels des Koppelstiftes 56 durch die Öffnung 73.

Auf der einen Seite (rechts in Fig. 4) ist die dortige Zylin­ derhülse 72 mittels der zugeordneten Endkappe dicht ver­ schlossen.

Auf der anderen Seite ist zwischen der anderen Zylinderhülse 72 und der Endkappe 76 ein Ölführungsring 86 vorgesehen. Der Öl­ führungsring bildet zwei Zuführkanäle für die Druckräume A, B. Der eine Kanal für den Druckraum A ist mit einer Axialnut 82 am Außenumfang der Kolbenstange 44 verbunden. Der andere Kanal für den Druckraum B ist mit einem zentralen Hohlraum 84 der Kolben­ stange 44 verbunden. Im Bereich des Druckraums B weist die Kol­ benstange 44 ferner Queröffnungen 85 auf, die den Druckraum B mit dem Hohlraum 84 verbinden.

Der Ringkolben 46 ist an seinen gegenüberliegenden axialen En­ den jeweils mit einem Dichtteller 90 ausgestattet. An den Dichttellern 90 sind jeweils eine O-Ringaufnahme 92 für eine Abdichtung zum Innenumfang der jeweiligen Zylinderhülse 72 und eine O-Ringaufnahme 94 zur Abdichtung gegen den Außenumfang der Kolbenstange 44 vorgesehen.

Ferner ist der Ringkolben 46 mittels zweier Gleitlager 96 gleitbar an der Kolbenstange 44 gelagert. Die Gleitlager 96 liegen an axial gegenüberliegenden Enden, benachbart zu den je­ weiligen Dichttellern 90.

Die Dichtteller 90 sind radial beweglich über einen nicht näher dargestellten Schnapphaken an dem jeweiligen Gleitlager 96 und folglich mit dem Ringkolben 46 verbunden. Somit wird eine Ent­ lastung der Dichtungen von Schubkräften in Umfangsrichtung rea­ lisiert.

Die Dichtteller 90 sind an ihrem Außenumfang, und zwar an der dem Ringkolben 46 zugewandten Seite, jeweils mit Abstreifringen oder -lippen 98 versehen. Die Abstreifringe 98 dienen zum Ab­ streifen von Verunreinigungen von der Innenseite der Zylinder­ hülsen 72, die über die Öffnung 73 eintreten können.

Der Ringkolben 46 selbst ist zweiteilig ausgebildet und umfaßt ein Außenteil 100 und ein Innenteil 102. Die zwei Teile 100, 102 werden durch Verpressen zusammengefügt. An dem Außenteil 100 ist die Axialnut 52 vorgesehen. An dem Innenteil 102 ist die Radialnut 50 ausgebildet. Die Radialnut 50 ist dabei, wie gezeigt, vorzugsweise als das Innenteil 102 durchdringende Öff­ nung ausgebildet. Folglich kann auch die Wendelnut 50 an dem Innenteil 102 ohne eine Bearbeitung von innen angefertigt wer­ den.

Die Axialnut 52 ist hingegen an dem Außenteil 100 als Sacknut ausgebildet, um das Eindringen von Verunreinigungen über die Öffnung 73 in den Bereich der Kopplung zwischen Kolbenstange 44 und Ringkolben 46 zu vermeiden. Die Axialnut 52 kann jedoch auch als durchgehende Nut ausgeführt werden.

Die Funktionsweise des Aktuators 70 entspricht der des Aktua­ tors 26.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Aktuators 110 zur Betätigung einer Schaltkupplung 18 gezeigt.

Soweit der Aktuator 110 Elemente aufweist, die Elementen der Aktuatoren 26, 70 identisch oder ähnlich sind, werden gleiche Bezugsziffern verwendet. Entsprechende Beschreibungsteile sol­ len sich auch auf die in Fig. 5 gezeigten Bauelemente und Funk­ tionen beziehen.

Der Aktuator 110 unterscheidet sich von den Aktuatoren 26, 70 der Fig. 1 und 4 zunächst dadurch, daß eine Ventileinrichtung 112 in den Aktuator 110 integriert ist. Die Funktion der Ventileinrichtung 112 entspricht der der Ventileinrichtung 48. Die Ventileinrichtung 112 ist in der Darstellung der Fig. 5 in die Kolbenstange 44 integriert. Sie könnte jedoch auch in eine End­ kappe 76 oder in einen angrenzenden Abschnitt des Gehäuses 32 integriert sein.

Wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist die Schaltwalze 30 als Zylinder für die Kolben-/Zylinderanordnung 42 ausgebildet. Die Schaltwalze 30 ist zu diesem Zweck als Hülse geformt, die einseitig geschlossen ist.

An ihrem geschlossenen Ende ist die Schaltwalze 30 mittels ei­ nes Axiallagers 114 drehbar an der Kolbenstange 44 gelagert.

An ihrem offenen Ende ist die Schaltwalze 30 an einem Flansch 115 der Kolbenstange 44 mittels eines Radiallagers 116 ge­ lagert. Zum Druckraum A hin ist zwischen dem Flansch 115 der Schaltwalze 30 und der Kolbenstange 44 nur eine Ringdichtung 118 vorgesehen.

In Fig. 5 sind ferner zwei Dichtungsringe 120 gezeigt, die eine Abdichtung zwischen der Kolbenstange 44 und dem Gehäuse 32 er­ zielen, jedoch nur dann vorgesehen werden, wenn statt des in die Kolbenstange 44 integrierten Ventils 112 ein externes Ven­ til vorgesehen wird. Dabei dienen die Dichtungen 120 dann zur wechselseitigen Abdichtung der Ölzufuhrkanäle für die Druckräu­ me A, B.

Der Koppelstift 56 ist öldicht mit der Schaltwalze 30 ver­ bunden. Zur Vereinfachung der Abdichtung ist an dem Ringkolben 46 nur eine O-Ringaufnahme 92 zur Abdichtung gegen die Innenseite der Schaltwalze 30 und nur eine O-Ringaufnahme 94 zur Ab­ dichtung gegen den Außenumfang der Kolbenstange 44 vorgesehen.

Im Gegensatz zu dem Aktuator 70 der Fig. 4 ist das Innenteil 100 des Ringkolbens 46 an einem Ende mit einem sich bis zur In­ nenseite der Schaltwalze 30 erstreckenden Flansch versehen. Entsprechend ist das Außenteil 100 an dem gegenüberliegenden Ende mit einem Flansch versehen, der sich bis zur Kolbenstange 44 hin erstreckt und an dem die O-Ringaufnahmen 92, 94 vor­ gesehen sind. Die Axialnut 52 ist als Einschnitt von der dem Flansch des Außenteils 100 gegenüberliegenden Seite aus­ gebildet. Genauso ist die Wendelnut 50 als Einschnitt von dem dem Flansch des Innenteils 102 gegenüberliegenden Ende aus vor­ gesehen.

Durch die Integration der bei der Ausführungsform der Fig. 4 separat ausgeführten Zylinderhülsen 72 in die Schaltwalze 30 des Aktuators 110 ergibt sich eine weitere Teile- und Gewichts­ minimierung gegenüber dem Aktuator 70. Hierdurch läßt sich ent­ weder der Außendurchmesser der Schaltwalze 30 verringern. Al­ ternativ hierzu kann bei gleichbleibendem Außendurchmesser der Schaltwalze 30 der Durchmesser des Ringkolbens 46 vergrößert werden. Damit ergibt sich eine Erhöhung der Schaltkraft und da­ mit der Dynamik des Gesamtsystems.

Ferner wird eine Dichtstelle eingespart, wodurch die innere Reibung des Systems reduziert und damit der Wirkungsgrad erhöht wird.

Fig. 6 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, bei der der Ringkolben 46 mit einem hohlzylindrischen Außenteil 100 und einem hohlzylindrischen Innenteil 102 versehen ist. Eine Ab­ dichtung der Druckkammern A, B gegeneinander erfolgt mittels einer einzelnen O-Ringaufnahme 92 an einem Ende des Außenteils 100 und durch eine einzelne O-Ringaufnahme 94 am gegenüber­ liegenden Ende am Innenteil 102.

In Fig. 7 ist eine weitere alternative Ausführungsform gezeigt, bei der die axiale Reaktionskraft nicht über das hintere Ge­ häuselager des Walzenantriebs in das Gehäuse 32 eingeleitet wird. Vielmehr ist die Kolbenstange 44 als Zuganker ausgeführt. Hierzu durchgreift die Kolbenstange 44 das abgeschlossene Ende der Schaltwalze 30. Die Abdichtung erfolgt mittels einer Dich­ tung 123 zwischen diesen zwei Elementen. An der Innenseite des Endes der Schaltwalze 30 und an der Außenseite sind jeweils ein Axiallager 122 vorgesehen. Das gegenüber dem äußeren Axiallager 122 vorstehende Ende der Kolbenstange 44 ist als Radiallager 124 ausgebildet.

Auf diese Weise kann die hintere Lagerung im Gehäuse 32 deut­ lich einfacher ausgeführt werden. Im Gegensatz zu der Aus­ gestaltung des Aktuators 110 der Fig. 5 ist jedoch die zusätz­ liche Dichtung 123 erforderlich.

Fig. 8 zeigt schließlich eine schematische Spaltdichtung, wie sie alternativ zur Abdichtung zwischen dem Ringkolben 46 und dem Zylinder der Kolben-/Zylinderanordnung verwendbar ist. Eine solche Spaltdichtung wird auch bei Ventilschiebern verwendet. Hierbei finden z. B. Dichtungsscheiben 126 aus hartcodiertem Aluminium oder Kunststoff Verwendung.

Neben den dargestellten Abwandlungen der bevorzugten Ausge­ staltungen von Aktuatoren 26, 70, 110 in den Fig. 1, 4 und 5 sind noch folgende Modifikationen möglich.

Zwischen der Zylinderhülse 72 und der Kolbenstange 44 lassen sich neben der Stiftverbindung 74 auch andere alternative Ver­ bindungen realisieren. Beispielsweise kann die Kolbenstange 44 mit einem Schraubenansatz versehen sein, der eine Bohrung der Zylinderhülse 72 durchsetzt und auf den eine Mutter zur Siche­ rung gegen Absatz aufgeschraubt ist.

Generell ist es möglich, die Lage von Wendelnut 50 und Axialnut 52 zu vertauschen, also an dem Außenumfang des Ringkolbens 46 eine Wendelnut und an dem Innenumfang einer Axialnut vorzu­ sehen. Hierbei führt der Ringkolben keine Rotation aus. Die Schwenkbewegung der Schaltwalze wird dann durch den äußeren Koppelstift und die äußere Wendelnut erzwungen. Der für be­ stimmte Schwenkwinkel 58 benötigte Hub ist jedoch bei dieser alternativen Ausführungsform länger.

In diesem Fall läßt sich, da der Ringkolben 46 nicht verdrehbar ausgestaltet ist, eine Verdrehsicherung zwischen Zylinderhülse und Kolbenstange auch dadurch realisieren, daß zwei parallele Kolbenstangen vorgesehen sind. Beide Kolbenstangen können in diesem Fall zur Ölführung verwendet werden, sofern sie hohl ausgebildet sind. Dabei kann die eine Kolbenstange den Druck­ raum A und die andere Kolbenstange den Druckraum B versorgen.

Die Anordnung der Wendelnut bzw. Spiralnut 50 und daraus resul­ tierend die Anordnung der Axialnut 52 können sich abhängig von dem Betriebsdruck, den Reibungsverhältnissen und dem Walzendurchmesser innen oder außen als günstiger erweisen. In den ge­ zeigten Ausführungsformen weist die Anordnung der Wendelnut 50 innen Vorteile gegenüber der Anordnung außen auf. Denn die re­ sultierenden Schaltkräfte sind bei der verwendeten Anordnung deutlich höher und die Verlustmomente erheblich niedriger ge­ genüber einer Anordnung der Wendelnut außen.

Es versteht sich, daß statt der radialen Einspeisung von Öl mittels des Ölführungsrings 86, wie in Fig. 4 gezeigt, auch ei­ ne axiale Speisung über die Stirnseite erfolgen kann. Dabei ist es insbesondere auch denkbar, daß die Kolbenstange 44 nicht durchgehend hohl ausgebildet ist sondern mit zwei gegenüber­ liegenden Sacklöchern ausgestattet wird, von denen das eine zur Versorgung des Druckraums A und das andere zur Versorgung des Druckraums B dient.

Bei der zweiteiligen Ausführung des Ringkolbens 46 können die zwei Teile miteinander verpreßt und, wenn nötig, zusätzlich verschraubt werden. Die Schraubenköpfe können dann zur Siche­ rung des minimalen Druckraumvolumens und als Endanschläge ge­ nutzt werden.

Durch Anordnung der Dichtungen an den gegenüberliegenden Enden des Ringkolbens 46 und entsprechender Ausführung von Wendelnut 50 und Axialnut 52 kann der Ringkolben 46 vormontiert und als Baugruppe auf der Kolbenstange 44 eingebaut werden.

Durch die Integration der Kolben-/Zylinderanordnung 42 in die Schaltwalze 30 kann die komplette Schaltwalze 30 als vor­ montierte und geprüfte Baueinheit bzw. Patrone in das Getriebe 10 montiert werden.

Die Tatsache, daß der Schwenkantrieb 42 als hydraulischer Stellantrieb ausgebildet ist, führt zu folgenden Vorteilen. Hy­ draulische Antriebe zeichnen sich prinzipiell durch gutes Zeit­ verhalten, geringes Leistungsgewicht und ihren geringen Raumbe­ darf aus. Das bedeutet Dynamikgewinn durch den Wegfall einer Untersetzung, hohe Stellkräfte und eine Gewichtsreduzierung.

Durch den geringen Bauraumbedarf läßt sich der Antrieb in Längskolbenweise in die Schaltwalze 30 integrieren.

Durch eine Vormontierung in Patronenbauweise läßt sich der Schwenkantrieb 42 leicht durch Einstecken im Getriebe 10 mon­ tieren.

Aufgrund der robusten Lösung der Umsetzung von Translations- in Rotationsbewegungen mittels einfacher Koppelvorrichtungen auf der Grundlage von Nuten und Stiften werden die fertigungs­ technischen Nachteile von Gewinden umgangen. Ferner lassen sich die in einem automatisierbaren Getriebe häufig ohnehin instal­ lierten hydraulischen Einrichtungen nutzen. Wenn eine externe hydraulische Versorgungseinheit mit Speicher vorgesehen ist, kann der Antrieb der Pumpe (Fig. 1) kleiner (leichter) ausge­ führt werden als ein in Dynamik und Schaltkraft vergleichbarer Elektromotor für die Schaltwalze 30. Durch die Freiheitsgrade, die die Hydraulik bietet, ist eine optimale Anpassung an die gestellte Aufgabe möglich, ohne Rückwirkung auf die Umgebung. Ferner ermöglicht die Hydraulik eine hohe integrierte Kraftübersetzung. Die elektronischen Steuergeräte lassen sich einfach elektrisch einbinden, es entsteht keine Mischung aus Elektromagnetventilen und Elektromotoren.

Sofern man den Schwenkantrieb 42 für Stellaufgaben in einem H- Schaltgetriebe mit zwei Freiheitsgraden verwendet, kann auf ei­ ne Hebelkinematik (Toleranz, Teile) verzichtet werden. Es läßt sich ebenfalls eine hochintegrierte Bauweise verwirklichen.

Insbesondere dann, wenn statt einer Schaltwalze zwei Schalt­ walzen verwendet werden, ist der Vorteil des hydraulischen Schwenkantriebes 42 gegenüber elektromotorischen Systemen hoch.

Im Vergleich zu einer Lösung mit Drehkolben ist der Drehantrieb auf der Grundlage einer linearen Kolben-/Zylinderanordnung dichtungstechnisch viel weniger aufwendig. Es sind höhere Fer­ tigungstoleranzen möglich. Durch die vergleichsweise niedrige Anpressung der Dichtungselemente wird ein hoher Wirkungsgrad erzielt.

Ein Aktuator für ein Getriebe gemäß dem zweiten Aspekt der Er­ findung ist in Fig. 9 generell mit 200 bezeichnet.

Der Aktuator 200 dient dazu, eine nicht näher bezeichnete Schaltstange linear zu bewegen und zu verdrehen. Die Richtung von linearen Bewegungen ist in Fig. 9 generell bei S gezeigt, die Richtung von Drehbewegungen bei W'.

Die lineare Bewegung dient dabei zum Schalten von Schaltkupp­ lungen des Getriebes, ähnlich den Schaltbewegungen S mittels eines Schalthebels, der in einer H-Schaltkulisse geführt ist, wie es ebenfalls in Fig. 9 angedeutet ist. Die Drehbewegungen, die in Fig. 9 mit W' bezeichnet sind, entsprechen Wählbewegun­ gen W zum Anwählen von Gassen der H-Schaltkulisse.

Der Aktuator 200 umfaßt ein Gehäuse 202. Das Gehäuse 202 bein­ haltet einen Ringabschnitt 204 sowie eine erste und eine zweite Zylinderhälfte 206, 208. Die zwei Zylinderhälften 206, 208 sind an den beiden axialen Enden des Ringabschnittes 204 vorgesehen.

Durch die Zylinderhälften 206, 208 und den Ringabschnitt 204 wird ein äußerer Zylinderraum 210 gebildet, in dem ein Wählkol­ ben 212 angeordnet ist.

Der Wählkolben 212 ist in einer Ausgangsposition mittig inner­ halb des Zylinderraumes 210 angeordnet, so, daß zu beiden axia­ len Enden jeweils ein Teilzylinderraum gebildet ist. Zur Ab­ dichtung ist zwischen den Teilzylinderräumen und dem Wählkolben 212 jeweils ein Dichtungsteller 214 vorgesehen.

Der Wählkolben 212 ist, wie es genauer in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist, an seinem Außenumfang mit zwei äußeren Diago­ nalnuten 216 versehen, die etwa schraubenförmig von einem axia­ len Ende zum anderen axialen Ende des Wählkolbens 212 verlau­ fen. Etwa in der Mitte ist ein Absatz 217 vorgesehen, in dessen Bereich die Diagonalnuten 217 jeweils etwa in Axialrichtung verlaufen.

An dem Ringabschnitt 204 des Gehäuses 202 sind zwei ortsfeste Führungsstifte 218 vorgesehen, die in den äußeren Zylinderraum 210 hineinragen, und zwar derart, daß sie in die gegenüberlie­ genden Diagonalnuten 216 greifen.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß Fig. 9 nicht einen ebenen Schnitt durch den Aktuator zeigt, sondern in der unteren Hälfte durch eine andere Ebene geschnitten ist als in der obe­ ren Hälfte.

Der Eingriff des Führungsstiftes 218 in die Diagonalnut 216 ist in der unteren Hälfte von Fig. 9 gezeigt.

Am Innenumfang ist der Wählkolben 212 mit zwei gegenüberliegen­ den Axialnuten 220 versehen. In die Axialnuten 220 greifen Au­ ßennasen 224 eines Koppelrings 222, der in Fig. 14 in der Draufsicht schematisch dargestellt ist.

Der Koppelring 222 ist zwischen den zwei Zylinderhälften 206, 208 axial unverschieblich aber drehbar festgelegt.

Während die Außennasen 224 gegenüber den Außenumfängen der Zy­ linderhälften 206, 208 vorstehen, stehen Innennasen des Koppel­ rings 222 gegenüber dem Innenumfang der Zylinderhälften 206, 208 vor.

Im Inneren der Zylinderhälften 206, 208 ist ein innerer Zylin­ derraum 228 vorgesehen, in dem ein Schaltkolben 232 axial ver­ schieblich und verdrehbar gelagert ist. Die Abdichtung zwischen den Zylinderhälften 206, 208 und dem Schaltkolben 232 und damit des inneren Zylinderraumes 228 erfolgt über zwei O-Ringe 230.

Der Schaltkolben 232 weist einen mittleren Abschnitt 234 größe­ rer Dicke auf. Der mittlere Abschnitt 234 liegt generell am In­ nenumfang der Zylinderhälften 206, 208 an. An den Übergängen zwischen dem mittleren Abschnitt 234 und den dünneren Endab­ schnitten des Schaltkolbens 232 sind jeweilige Dichtungsteller 236 vorgesehen. Durch die Dichtungsteller 236 werden von dem inneren Zylinderraum 228 zwei gegenüberliegende Teilzylinder­ räume abgeteilt.

Der Schaltkolben 232 ist, wie es insbesondere auch in Fig. 12 und 13 zu sehen ist, an seinem Außenumfang mit zwei gegenüber­ liegenden Axialnuten 238 versehen. Die Innennasen 226 des Kop­ pelrings 222 greifen in diese Axialnuten 238.

Die Teilzylinderräume des äußeren Zylinderraums 210 sind je­ weils über Hydraulikfluidzuführleitungen 240 mit Hydraulikfluid versorgbar. Entsprechend sind die gegenüberliegenden Teilzylin­ derräume des inneren Zylinderraums 228 über Hydraulikfluidlei­ tungen 242 mit Hydraulikfluid versorgbar.

Die Funktionsweise des Aktuators 200 ist wie folgt.

Aus der in Fig. 9 gezeigten Grundstellung kann eine Wählbewe­ gung W' eingeleitet werden, indem man in einen der zwei Teilzy­ linderräume des äußeren Zylinderraums 210 Hydraulikfluid (über eine der Leitungen 240) einführt. Hierdurch wird der Wählkolben 212 axial versetzt. Da die gehäusefesten Führungsstifte 218 in die Diagonalnuten 216 greifen, wird der Wählkolben 212 bei die­ ser Axialbewegung gleichzeitig verdreht. Die Drehbewegung wird mittels des Koppelstiftes in eine Drehbewegung des Schaltkol­ bens 232 umgesetzt. Dieser Vorgang entspricht einer Wählbewe­ gung W mit einem H-geführten Schalthebel.

Schaltbewegungen S werden durchgeführt, indem in einen der Teilzylinderräume des inneren Zylinderraums 228 Hydraulikfluid zugeführt wird (über eine der Leitungen 242). Hierdurch erfolgt ein Axialversatz des Schaltkolbens 232, entsprechend einer Schaltbewegung S. Dabei wird die Drehstellung der Kolben 212, 232 nicht beeinflußt, da die Innennasen 226 in der äußeren Axialnut des mittleren Abschnittes 234 des Schaltkolbens 232 gleiten.

Es läßt sich erkennen, daß aus der in Fig. 9 gezeigten Mittel­ position, die der Stellung eines Ganghebels in der Gasse für den dritten/vierten Gang entspricht, sowohl Wählbewegungen zur einen Seite (z. B. zur Gasse des ersten und des zweiten Ganges) wie auch zur anderen Seite hin durchgeführt werden können (z. B. zur Gasse des fünften/sechsten Ganges).

Entsprechend kann aus der in Fig. 9 gezeigten Mittelstellung sowohl eine Schaltbewegung innerhalb einer Gasse in die eine wie die andere Richtung erfolgen, also z. B. zum Einlegen des ersten oder des zweiten Ganges.

Dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung ist gemeinsam, daß zur Implementierung einer Translations-Rotationswandlung ein Element vorgesehen ist, das mit einer schraubenförmigen oder Diagonalnut sowie mit einer Axialnut versehen ist. Im Fal­ le des Aktuators 200 ist dies der Wählkolben 212. Im Falle des Aktuators 26, des Aktuators 70 und des Aktuators 110 ist dies der Ringkolben 46.

Als eigene Erfindung wird daher auch angesehen, ein Getriebe mit einem hydraulischen Aktutator bereitzustellen, der einen Ringkolben mit wenigstens einer axial und wenigstens einer schraubenförmigen Nut aufweist.

Generell läßt sich bei dem zweiten Aspekt der Erfindung, also bei der Anwendung eines solchen Aktuators auf ein H- Schaltgetriebe, eine besonders kompakte Bauform erzielen. Fer­ ner ist gegenüber dem Aktuator, der aus der DE 196 15 267 C1 bekannt ist, ein Vorteil, daß die Schaltwelle keinen Querkräf­ ten ausgesetzt wird.

Der Aktuator 200 läßt sich in Patronenbauweise realisieren. Die Teileanzahl ist insgesamt besonders gering.

Im Rahmen einer hybriden Lösung ist es auch möglich, die Dreh­ bewegung des Koppelrings 222 durch einen elektromotorischen Wählwinkelantrieb zu realisieren.

Aufgrund des Absatzes 217 in der Diagonalnut 216 sind stabile Wählwinkel in einer Gasse möglich (insbesondere bei der Gasse für den dritten bzw. vierten Gang).

Es versteht sich, daß ein Großteil der Merkmale und Vorteile, die im Detail in bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung be­ schrieben worden sind, auch auf den zweiten Aspekt der Erfin­ dung zutreffen, ohne daß dies im Detail hier erörtert ist. Ent­ sprechende Passagen der Beschreibung des ersten Aspektes der Erfindung lassen sich auch auf den zweiten Aspekt lesen.

Claims (25)

1. Automatisierbares Getriebe (10) für Kraftfahrzeuge, mit einer Mehrzahl von Gängen, denen Schaltkupplungen (18) zum Ein- und Auslegen derselben zugeordnet sind, wobei wenig­ stens eine Schaltkupplung (18) zum Ein- und Auslegen we­ nigstens eines Ganges mittels eines Aktuators (26; 70; 110) betätigbar ist, wobei der Aktuator (26; 70; 110) eine Schaltwalze (30) mit wenigstens einer Umfangsspur (38) aufweist, durch deren Verlauf die Schaltkupplung (18) bei Drehbewegungen der Schaltwalze (30) betätigt wird, und wo­ bei der Aktuator (26; 70; 110) einen fluidmechanischen Drehantrieb (42) für die Schaltwalze (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (42) eine lineare Kolben-/Zylinder­ anordnung (42) aufweist, deren Hubachse (31) parallel zu der Drehachse (31) der Schaltwalze (30) ausgerichtet ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (42) ein hydraulischer Schwenkantrieb (42) ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (42) in die Schaltwalze (30) inte­ griert ist.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben-/Zylinderanordnung (42) eine Kop­ pelvorrichtung (50-56) aufweist, die Hubbewegungen der Kolben-/Zylinderanordnung (42) in Drehbewegungen der Schaltwalze (30) umsetzt.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelvorrichtung (50-56) eine wendelförmige Profilierung (50) mit einem Steigungswinkel (59) im Bereich von 10° bis 80°, insbesondere von 30° bis 50° aufweist.

6. Getriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelvorrichtung (50-56) die Verdrehbarkeit der Schaltwalze (30) begrenzt.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben-/Zylinderanordnung (42) einen Ringkolben (46) aufweist.

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (46) an einer drehfesten Kolbenstange (44) axial beweglich gelagert ist.

9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (44) einen Hohlkanal (84) zur Fluidleitung aufweist.

10. Getriebe nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringkolben (46) an der Kolbenstange (44) mittels einer ersten Koppeleinrichtung (50, 54) begrenzt verdrehbar gelagert ist.

11. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Koppeleinrichtung (50, 54) so ausgebildet ist, daß ein axialer Hub des Ringkolben (46) an der Kolbenstange (44) eine Drehbewegung des Ringkolbens (46) in bezug auf die Kolbenstange (44) induziert, und umgekehrt.

12. Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Koppeleinrichtung (50, 54) eine wendelförmige Profi­ lierung (50) mit einem Steigungswinkel (59) im Bereich von 10° bis 80°, insbesondere von 30° bis 50° aufweist.

13. Getriebe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (46) mittels einer zweiten Koppel­ einrichtung (52, 56) drehfest mit der Schaltwalze (30) ge­ koppelt ist.

14. Getriebe nach einem der Ansprüche 4-13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Koppeleinrichtung(en) (50-56) jeweils einen Koppelstift (54, 56) aufweisen, der in eine ent­ sprechende Koppelnut (50, 52) greift.

15. Getriebe nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben-/Zylinderanordnung (42) einen Zy­ linder (72) mit einer Öffnung (73) und einen Kolben (46) aufweist, der durch die Öffnung (73) mit der Schaltwalze (30) gekoppelt ist.

16. Getriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (72) starr mit einer Kolbenstange (44) verbunden ist, an der der Kolben (46) gelagert ist.

17. Getriebe nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (72) zweiteilig ausgebildet ist.

18. Getriebe nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltwalze den Zylinder (30) der Kol­ ben-/Zylinderanordnung (42) bildet.

19. Getriebe nach einem der Ansprüche 7-18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringkolben (46) zweiteilig ausgebildet ist.

20. Getriebe nach einem der Ansprüche 3-19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben-/Zylinderanordnung (42) nach der Art einer Patrone vormontiert in die Schaltwalze (30) ein­ gebaut ist.

21. Automatisierbares Getriebe für Kraftfahrzeuge, mit einer Mehrzahl von Gängen, denen wenigstens zwei Schaltkupplun­ gen zum Ein- und Auslegen derselben zugeordnet sind, die getrennt anwählbar sind, wobei die Schaltkupplungen mit­ tels einer Aktuatoreinrichtung (200) betätigbar sind, wobei die Aktuatoreinrichtung (200) mittels einer ersten Be­ wegung (W') eine der Schaltkupplungen wählt und mittels einer zweiten Bewegung (S) die jeweils gewählte Schalt­ kupplung betätigt, wobei die Richtungen der ersten und der zweiten Bewegung (W', S) etwa senkrecht zueinander verlau­ fen, wobei die Aktuatoreinrichtung (200) eine erste linea­ re Kolben-/Zylinderanordnung (204, 206, 208, 212) zum Ausfüh­ ren von ersten Bewegungen (W') und eine zweite lineare Kolben-/Zylinderanordnung (206, 208, 234) zum Ausführen von zweiten Bewegungen (S) aufweist, und wobei ein Transla­ tions-Rotationswandler (218, 216, 220, 222, 238) vorgesehen ist, derart, daß ein Linearversatz des Kolbens (212) der ersten Kolben-/Zylinderanordnung (204, 206, 208, 212) in eine Drehbewegung (W') des Kolbens (234) der zweiten Kolben-/Zylinderanordnung (206, 208, 234) umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste lineare Kolben-/Zylinderanordnung (204, 206, 208, 212) parallel zu der zweiten linearen Kolben-/Zylinderanordnung (206, 208, 234) angeordnet ist und
daß der Translations-Rotationswandler (218, 216, 220, 222, 238) wenigstens eine schraubenförmige Profilierung (216) aufweist.

22. Getriebe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (212) der ersten Kolben-/Zylinderanordnung (204, 206, 208, 212) eine Außennut (216) und eine Innennut (220) aufweist, von denen eine (216) als Schraubennut (216) ausgebildet ist.

23. Getriebe nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmige Profilierung (216) einen Absatz aufweist, um an dieser Stelle einen stabilen Wählwinkel zu ermöglichen.

24. Getriebe nach einem der Ansprüche 21-23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Kolben-/Zylinderanordnung (206, 208, 234) konzentrisch innerhalb der ersten Kolben-/Zylinderanordnung (204, 206, 208, 212) angeordnet ist.

25. Getriebe nach einem der Ansprüche 21-24, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rotations-Translationswandler (218, 216, 220, 222, 238) einen Koppelring (222) aufweist, dessen axiale Position festgelegt ist und der in jeweilige Nuten (220, 238) der Kolben (212, 234) der Kolben-/Zylinder­ anordnungen greift.