DE102020110083A1

DE102020110083A1 - Aktoreinrichtung zum Betätigen einer Klauenkupplung eines Getriebes sowie Getriebe

Info

Publication number: DE102020110083A1
Application number: DE102020110083.3A
Authority: DE
Inventors: Franz Kaiser
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2021-10-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aktoreinrichtung (34) zum Betätigen einer Klauenkupplung (20) eines Getriebes (10), mit einer relativ zu einem Gehäuse (12) entlang einer Bewegungsrichtung (26) verschiebbaren und gegen eine Drehung gesicherten Schiebemuffe (24), über deren Verzahnung (22, 28) wenigstens ein Getriebeelement (16) drehfest an dem Gehäuse (12) festlegbar ist, mit einem elektrisch betreibbaren Aktor (36), mit einer von dem Aktor (36) antreibbaren und dadurch um eine parallel zur Bewegungsrichtung (26) verlaufenden Drehachse (44) drehbaren Hülse (46), welche eine schräg zur Drehachse (44) verlaufende Nut (48) aufweist, und mit einem verschiebbar in der Nut (48) aufgenommenen, mit der Schiebemuffe (24) gekoppelten und dadurch gegen eine relativ zu dem Gehäuse (12) erfolgende Drehung gesicherten Bolzen (56), welcher durch Drehen der Hülse (46) in der Nut (48) entlang der Bewegungsrichtung (26) verschiebbar ist, wodurch die Schiebemuffe (24) mit dem Bolzen (56) mitverschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aktoreinrichtung zum Betätigen einer Klauenkupplung, insbesondere einer Klauenbremse, eines Getriebes. Außerdem betrifft die Erfindung ein Getriebe für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Getriebe sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein solches Getriebe weist üblicherweise ein auch als Getriebegehäuse bezeichnetes Gehäuse auf, in welchem jeweilige Getriebeelemente des Getriebes aufgenommen sind. Üblicherweise sind die Getriebeelemente um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Um beispielsweise unterschiedliche Zustände des Getriebes einzustellen, insbesondere um Gänge des Getriebes ein- und auszulegen beziehungsweise um zwischen Übersetzungen des Getriebes zu wechseln, kann vorgesehen sein, dass zumindest eines der Getriebeelemente drehfest mit dem Gehäuse verbunden, das heißt drehfest an dem Gehäuse festgelegt wird. Üblicherweise kommt hierfür eine sogenannte Bremse zum Einsatz, welche beispielsweise als Klauenbremse ausgebildet sein kann. Mittels der Klauenbremse kann das zumindest eine Getriebeelement drehfest an dem Gehäuse festgelegt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aktoreinrichtung und ein Getriebe mit einer solchen Aktoreinrichtung zu schaffen, sodass mittels der Aktoreinrichtung auf besonders vorteilhafte Weise eine Klauenkupplung des Getriebes betätigt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Aktoreinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Aktoreinrichtung zum Betätigen einer Klauenkupplung eines Getriebes, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Unter dem Betätigen ist insbesondere ein Verstellen der Klauenkupplung zu verstehen, wobei das Verstellen beispielsweise umfasst, dass die Klauenkupplung beispielsweise zwischen einem eingelegten beziehungsweise aktivierten Zustand und einem ausgelegten beziehungsweise deaktivierten Zustand verstellbar ist. Die Aktoreinrichtung weist eine relativ zu einem auch als Getriebegehäuse bezeichneten Gehäuse des Getriebes entlang einer Bewegungsrichtung verschiebbare Schiebemuffe auf, welche gegen eine relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert ist. Die Schiebemuffe weist wenigstens eine Verzahnung auf, über welche wenigstens ein Getriebeelement des Getriebes drehfest an dem Gehäuse festlegbar ist. Die Schiebemuffe kann somit beispielsweise entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse zwischen wenigstens einer Koppelstellung und wenigstens einer Entkoppelstellung bewegt werden. Durch die Koppelstellung ist beispielsweise der eingelegte Zustand der Klauenkupplung bewirkt, durch die Entkoppelstellung ist beispielsweise der ausgelegte Zustand der Klauenkupplung bewirkt. In der Entkoppelstellung und somit in dem ausgelegten Zustand lassen die Schiebemuffe und somit die Klauenkupplung beispielsweise eine um eine Getriebeelementdrehachse erfolgende Relativdrehung zwischen dem Getriebeelement und dem Gehäuse zu. Mit anderen Worten, befindet sich die Schiebemuffe in der Entkoppelstellung, so kann das Getriebeelement insbesondere dadurch um die Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht und insbesondere mehrere vollständige Umdrehungen um die Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse ausführen, dass das Getriebeelement angetrieben wird, das heißt dass beispielsweise wenigstens ein Drehmoment auf das Getriebeelement wirkt. In der Koppelstellung jedoch ist das Getriebeelement über die Schiebemuffe und somit über die Klauenkupplung, insbesondere formschlüssig, drehfest an dem Gehäuse festgelegt, sodass das Getriebeelement insbesondere auch dann nicht um die Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht werden kann beziehungsweise gedreht wird, wenn ein beziehungsweise das zuvor genannte Drehmoment auf das Getriebeelement wirkt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt geben die Schiebemuffe und somit die Klauenkupplung in der Entkoppelstellung beziehungsweise in dem ausgelegten Zustand das Getriebeelement für eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung frei. In der Koppelstellung und somit in dem eingelegten Zustand ist jedoch das Getriebeelement mittels der Klauenkupplung gegen eine um die Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert. Die Klauenkupplung ist somit beispielsweise eine Klauenbremse.
Die Aktoreinrichtung weist einen elektrisch betreibbaren Aktor auf, welcher auch als elektrischer Aktor bezeichnet wird. Des Weiteren umfasst die Aktoreinrichtung eine von dem Aktor antreibbare und dadurch um eine parallel zur Bewegungsrichtung verlaufende und gegebenenfalls mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende Drehachse relativ zu dem Gehäuse und relativ zu der Schiebemuffe drehbare Hülse. Es ist denkbar, dass die genannte Drehachse mit der zuvor genannten Getriebeelementdrehachse zusammenfällt. Die Hülse weist eine schräg zur Drehachse verlaufende Nut auf. Hierunter ist insbesondere folgendes zu verstehen: Die Nut ist in um die Drehachse verlaufender Umfangsrichtung der Hülse beidseitig durch in Umfangsrichtung der Hülse voneinander beabstandete Wandungen der Hülse begrenzt. In radialer Richtung der Hülse nach außen oder aber nach innen ist die Nut durch einen Boden begrenzt, welcher beispielsweise durch einen weiteren Wandungsbereich der Hülse gebildet ist. Der Boden ist in radialer Richtung der Hülse nach innen oder aber nach außen hin gegenüber sich insbesondere in Umfangsrichtung der Hülse an die Nut anschließende Oberflächenbereiche der Nut zurückversetzt. Dabei erstreckt sich die jeweilige, die Nut in Umfangsrichtung der Hülse begrenzende Wandung in einer Ebene, welche schräg zur Drehachse und somit schräg zur Bewegungsrichtung verläuft. Vorzugsweise verlaufen die Wandungen parallel zueinander. Somit verläuft die Nut schräg zur Drehachse beziehungsweise schräg zur Bewegungsrichtung.
Die Aktoreinrichtung umfasst außerdem einen verschiebbar in der Nut aufgenommenen Bolzen. Unter dem Merkmal, dass der Bolzen verschiebbar in der Nut aufgenommen ist, kann insbesondere verstanden werden, dass der Bolzen entlang der Nut relativ zu der Hülse verschoben, das heißt translatorisch bewegt werden kann. Bolzen ist mit der Schiebemuffe gekoppelt und dadurch gegen eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert. Unter dem Merkmal, dass die Schiebemuffe gegen eine relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert ist, kann insbesondere verstanden werden, dass die Schiebemuffe gegen eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung gesichert ist. Da der Bolzen mit der Schiebemuffe gekoppelt ist, kann der Bolzen zwar entlang der Bewegungsrichtung mit der Schiebemuffe relativ zu dem Gehäuse translatorisch mitbewegt werden, jedoch kann weder der Bolzen noch die Schiebemuffe um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht werden. Der Bolzen ist durch um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse und relativ zu der Schiebemuffe erfolgendes Drehen der Hülse in der Nut entlang der Bewegungsrichtung relativ zu der Hülse verschiebbar, wodurch die Schiebemuffe mit dem Bolzen relativ zu dem Gehäuse entlang der Bewegungsrichtung mitverschiebbar ist. Mit anderen Worten, wird die Hülse mittels des Aktors angetrieben und dadurch um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse und relativ zu der Schiebemuffe gedreht, so wird diese Drehung der Hülse dadurch, dass die Nut beziehungsweise ihre Wandungen schräg zur Drehachse und schräg zur Bewegungsrichtung verlaufen, und dadurch, dass der Bolzen nicht mit der Hülse mitgedreht werden kann, in eine relativ zu dem Gehäuse und relativ zu der Hülse erfolgende Verschiebung des Bolzens entlang der Bewegungsrichtung umgewandelt. Da der Bolzen mit der Schiebemuffe gekoppelt ist, nimmt der Bolzen die Schiebemuffe mit, sodass dadurch, dass der Bolzen entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse und relativ zu der Hülse verschoben wird, die Schiebemuffe entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse mit dem Bolzen mitverschoben wird.
Wird beispielsweise die Hülse mittels des Aktors um die Drehachse in eine erste Drehrichtung gedreht, so wirkt beispielsweise eine erste Kraft von einer ersten der Wandungen auf den Bolzen. Da die erste Wandung schräg zur Bewegungsrichtung verläuft, resultiert aus der ersten Kraft eine, insbesondere von der ersten Wandung, auf den Bolzen wirkende erste Kraftkomponente, welche beispielsweise in eine parallel zur Bewegungsrichtung verlaufende oder mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende erste Richtung weist. Somit werden beispielsweise dann, wenn die Hülse in die erste Drehrichtung gedreht wird, der Bolzen und mit dem Bolzen die Schiebemuffe in die erste Richtung relativ zu dem Gehäuse bewegt. Wird jedoch beispielsweise die Hülse mittels des Aktors angetrieben und dadurch in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht, so wirkt beispielsweise von der zweiten Wandung eine zweite Kraft auf den Bolzen. Da die zweite Wandung schräg zur Bewegungsrichtung beziehungsweise schräg zur Drehachse verläuft, wobei vorzugsweise die zuvor genannten Ebenen parallel zueinander verlaufen, resultiert beispielsweise aus der zweiten Kraft eine zweite Kraftkomponente, die beispielsweise auf den Bolzen wirkt und in eine mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende oder parallel zur Bewegungsrichtung verlaufende und der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung weist. Dadurch werden beispielsweise dann, wenn die Hülse in die zweite Drehrichtung gedreht wird, der Bolzen und mit dem Bolzen die Schiebemuffe in die zweite Richtung relativ zu dem Gehäuse verschoben. Dabei ist es denkbar, dass die Schiebemuffe dadurch aus der Koppelstellung in die Entkoppelstellung verschiebbar ist oder verschoben wird, dass die Schiebemuffe in eine der Richtungen verschoben wird. Somit kann die Schiebemuffe beispielsweise dadurch aus der Entkoppelstellung in die Koppelstellung verschoben werden, dass die Schiebemuffe in die andere, der einen Richtung entgegengesetzte Richtung verschoben wird. Insgesamt ist erkennbar, dass die erfindungsgemäße Aktoreinrichtung eine elektromechanische Aktoreinrichtung ist, welche hocheffizient und bedarfsgerecht betreibbar ist. Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäße Aktoreinrichtung besonders energiegünstig betrieben werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ist. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Aktoreinrichtung besonders effizient betreibbar ist, kann eine besonders hohe Reichweite realisiert werden, über welche das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug ein Kraftwagen, insbesondere ein Personenkraftwagen. Außerdem kann der Bauraumbedarf der Aktoreinrichtung insbesondere auch dann besonders gering gehalten werden, wenn die Klauenkupplung einen großen Durchmesser aufweist. Insbesondere kann der axiale Bauraum besonders gering gehalten werden, sodass die Aktoreinrichtung besonders bauraumeffizient ist. Außerdem ist es möglich, die Schiebemuffe in kurzer Zeit, das heißt mit geringen Schaltzeiten, zu betätigen, das heißt zu verschieben, wodurch ein besonders hoher Schaltkomfort darstellbar ist. Außerdem können hohe Schaltkräfte realisiert werden. Des Weiteren kann die Aktoreinrichtung einfach und kostengünstig in das Getriebe integriert werden. Die Schiebemuffe und insbesondere deren Verschiebbarkeit werden insbesondere genutzt, um wenigstens einen Gang des Getriebes ein- und auszulegen. Das Ein- und Auslegen des Gangs wird auch als Schalten bezeichnet, wobei mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung ein besonders hoher Schaltkomfort realisierbar ist.
Insbesondere ist es denkbar, dass das Getriebe als mehrgängiges Getriebe für einen insbesondere elektrischen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Üblicherweise wird ein mehrgängiges Getriebe durch ein Schaltelement aktuiert. Hierunter ist zu verstehen, dass üblicherweise wenigstens ein Schaltelement genutzt wird, um wenigstens einen Gang des Getriebes ein- und auszulegen. Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Aktoreinrichtung kann die Klauenkupplung ein Schaltelement sein, mittels welchem wenigstens ein Gang des Getriebes ein- und ausgelegt werden kann. Die Aktuierung von Schaltelementen erfolgt üblicherweise mittels hydraulischer Aktoren. Üblicherweise werden an Aktoren zum Betätigen von Schaltelementen in Betrieben hohe Anforderungen bezüglich Schaltzeit, Bauraum, Kosten und Effizienz gestellt. Diese Anforderungen können nun durch die erfindungsgemäße, elektromechanische Aktoreinrichtung erfüllt werden.
Insbesondere kann das Gewicht der erfindungsgemäßen Aktoreinrichtung besonders gering gehalten werden, da beispielsweise die Teileanzahl besonders gering gehalten werden kann. Außerdem kann eine gewichts- und kostenintensive Schaltgabel zum Bewegen der Schiebemuffe vermieden werden. Durch das vergleichsweise geringe Gewicht von zu bewegenden Bauteilen der Aktoreinrichtung kann eine besonders hohe Beschleunigung des Bolzens und somit der Schiebemuffe realisiert werden, sodass die Schiebemuffe mit einer besonders hohen Geschwindigkeit bewegt werden kann. In der Folge kann eine besonders hohe Schaltgeschwindigkeit realisiert werden, sodass ein besonders hoher Schaltkomfort darstellbar ist.
Um die Schiebemuffe besonders vorteilhaft schalten und somit die Klauenkupplung besonders vorteilhaft betätigen zu können, weist die Aktoreinrichtung bei einer Ausgestaltung der Erfindung ein Getriebe auf, über welches die Hülse von dem Aktor antreibbar ist. Vorzugsweise weist das Getriebe eine Übersetzung auf, deren mathematischer Betrag von 1 unterschiedlich ist.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Getriebe genau eine Zahnradstufe aufweist. Hierdurch können die Teileanzahl, das Gewicht und der Bauraumbedarf der Aktoreinrichtung besonders gering gehalten werden. Die Zahnradstufe weist ein drehfest mit der Hülse verbundenes und vorzugsweise koaxial zu der Hülse angeordnetes erstes Zahnrad auf, welches vorzugsweise auf der Hülse angeordnet ist. Des Weiteren umfasst die Zahnradstufe ein drehfest mit einem Rotor des Aktors verbundenes und koaxial zu dem Rotor angeordnetes, insbesondere auf dem Rotor angeordnetes, zweites Zahnrad auf, welches mit dem ersten Zahnrad kämmt, das heißt mit dem ersten Zahnrad direkt in Eingriff steht. Der Aktor ist beispielsweise ein Elektromotor, welcher einen Stator und den zuvor genannten Rotor aufweist. Der Rotor ist von dem Stator antreibbar und dadurch um eine Motordrehachse relativ zu dem Stator drehbar. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Motordrehachse parallel zu der zuvor genannten Drehachse verläuft und vorzugsweise von der Drehachse beabstandet ist.
Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe als ein Schneckengetriebe, insbesondere mit Selbsthemmung, ausgebildet ist. Das Schneckengetriebe weist eine Schneckenwelle und ein auch als Schneckenzahnrad bezeichnetes Zahnrad auf, welches mit der Schneckenwelle kämmt beziehungsweise in die Schneckenwelle eingreift. Dabei ist die Schneckenwelle vorzugsweise das zuvor genannte, zweite Zahnrad, wobei das Schneckenzahnrad vorzugsweise das vorgenannte erste Zahnrad ist. Durch Verwendung des Schneckengetriebes kann der Bauraumbedarf der Aktoreinrichtung besonders gering gehalten werden.
Weist das Schneckengetriebe Selbsthemmung auf, so kann dadurch ein besonders energieeffizienter Betrieb realisiert werden, da beispielsweise der Bolzen und somit die Schiebemuffe energielos in der Koppelstellung und in der Entkoppelstellung gehalten, das heißt gegen ein relativ zu dem Gehäuse entlang der Bewegungsrichtung erfolgendes Verschieben aus der Entkoppelstellung beziehungsweise aus der Koppelstellung gesichert werden können. Unter diesem energielosen Halten ist zu verstehen, dass die Schiebemuffe in der Entkoppelstellung und in der Koppelstellung gesichert werden kann, ohne dass der Aktoreinrichtung beziehungsweise dem Aktor von außen Energie zugeführt wird. Dadurch kann ein besonders energiegünstiger Betrieb dargestellt werden.
Um übermäßige Belastungen vermeiden und in der Folge einen besonders geringen Bauraumbedarf und ein besonders geringes Gewicht der Aktoreinrichtung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Hülse wenigstens eine schräg zur Drehachse verlaufende zweite Nut aufweist, wobei wenigstens ein verschiebbar in der zweiten Nut aufgenommener, mit der Schiebemuffe gekoppelter und dadurch gegen eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesicherter zweiter Bolzen vorgesehen ist, welcher durch um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse und relativ zu den Schiebemuffen erfolgendes Drehen der Hülse in der zweiten Nut entlang der Bewegungsrichtung relativ zu der Hülse verschiebbar ist, wodurch die Schiebemuffe mit dem zweiten Bolzen relativ zu dem Gehäuse entlang der Bewegungsrichtung mitverschiebbar ist. Somit können die folgenden und vorigen Ausführungen zu dem ersten Bolzen ohne weiteres auch auf den zweiten Bolzen übertragen werden und umgekehrt.
Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Hülse genau drei schräg zur Drehachse verlaufende Nuten aufweist. Je Nut ist genau ein verschiebbar in der jeweiligen Nut aufgenommener, mit der Schiebemuffe gekoppelter und dadurch gegen eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesicherter Bolzen vorgesehen, welcher durch um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse und relativ zu der Schiebemuffe erfolgendes Drehen der Hülse in der jeweiligen Nut entlang der Bewegungsrichtung relativ zu der Hülse verschiebbar ist, wodurch die Schiebemuffe mit dem Bolzen relativ zu dem Gehäuse entlang der Bewegungsrichtung mitverschiebbar ist. Durch die Verwendung der drei Bolzen kann eine besonders vorteilhafte, insbesondere zentrische, Krafteinleitung an den Bolzen realisiert werden, sodass übermäßige Belastungen vermieden werden können. Somit können der Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht der Aktoreinrichtung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. Um den Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Nuten und somit auch die Bolzen in um die Drehachse verlaufender Umfangsrichtung der Hülse gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte und insbesondere zentrische Krafteinleitung, insbesondere an dem Bolzen, realisiert werden, sodass übermäßige Belastungen vermieden werden können. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Nuten jeweils den gleichen Winkel zur Drehachse aufweisen. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die jeweiligen Ebenen, in denen sich die die Nuten in Umfangsrichtung der Hülse begrenzenden Ebenen erstrecken, jeweils den gleichen Winkel mit der Drehachse beziehungsweise mit der Bewegungsrichtung einschließen.
Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Nut in einer innenumfangsseitigen Mantelfläche der Hülse ausgebildet ist. Dadurch kann der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden. Mit anderen Worten umgibt die Hülse den Bolzen, sodass der Bolzen in radialer Richtung der Hülse nach außen hin in die Nut eingreift. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist die Nut durch den Boden in radialer Richtung der Hülse nach außen hin begrenzt, wobei die Nut in radialer Richtung der Hülse nach innen hin frei, das heißt unbegrenzt, ist.
Schließlich hat es sich zur Realisierung eines besonders geringen Bauraumbedarfs als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn zumindest ein Längenbereich der Schiebemuffe in der Hülse angeordnet ist. Mit anderen Worten ist zumindest der Längenbereich der Schiebemuffe in radialer Richtung der Hülse beziehungsweise in radialer Richtung der Schiebemuffe nach außen hin durch die Hülse überdeckt.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Getriebe für einen, insbesondere elektrischen, Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Das Getriebe gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist wenigstens eine Aktoreinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs;
2 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Aktoreinrichtung des Getriebes;
3 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Draufsicht der Aktoreinrichtung; und
4 ausschnittsweise eine schematische, geschnittene und perspektivische Seitenansicht der Aktoreinrichtung.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ausschnittsweise ein einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht ein Getriebe 10 für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den Antriebsstrang und somit das Getriebe 10 umfasst. Der Antriebsstrang umfasst das Getriebe 10 und wenigstens einen Antriebsmotor. Vorzugsweise ist der Antriebsstrang ein elektrischer Antriebsstrang, mittels welchem das Kraftfahrzeug, insbesondere ausschließlich, elektrisch angetrieben werden kann. Der Antriebsmotor ist dabei beispielsweise eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Insbesondere können über das Getriebe 10 wenigstens oder genau zwei Räder des Kraftfahrzeugs von dem Antriebsmotor angetrieben werden. Das Getriebe 10 ist vorzugsweise ein mehrgängiges Getriebe. Dies bedeutet, dass das Getriebe 10 wenigstens zwei schaltbare Gänge aufweist. Dies bedeutet, dass der jeweilige Gang des Getriebes eingelegt und ausgelegt werden kann. Das Einlegen und Auslegen des jeweiligen Gangs wird auch als Schalten des jeweiligen Gangs bezeichnet. Das Getriebe 10 weist ein auch als Getriebegehäuse bezeichnetes Gehäuse 12 auf, an welchem beispielsweise eine erste Verzahnung 14 festgelegt ist. Dies bedeutet, dass die Verzahnung 14 relativ zu dem Gehäuse 12 unbeweglich ist.
Das Getriebe 10 weist auch wenigstens ein Planetengetriebe auf, welches auch als Planetenradsatz bezeichnet wird. Der Planetenradsatz ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Gehäuse 12 angeordnet. Der Planetenradsatz weist wenigstens ein in den Fig. nicht erkennbares Sonnenrad auf, welches mit Planetenrädern kämmt. Die Planetenräder des Planetenradsatzes sind drehbar an einem Planetenträger 16 gelagert, welche auch als Steg oder Planetensteg bezeichnet wird. Der Planetenträger 16 ist ein Getriebeelement, welches grundsätzlich um eine in den Fig. nicht dargestellte Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse 12 gedreht werden kann. Außerdem umfasst der Planetenradsatz wenigstens ein Hohlrad, mit welchem die Planetenräder kämmen. Das Getriebe 10 umfasst außerdem eine zweite Verzahnung 18, welche an dem Planetenträger 16 festgelegt ist. Des Weiteren umfasst das Getriebe 10 eine Klauenkupplung 20, welche die Verzahnungen 14 und 18 und eine dritte Verzahnung 22 einer Schiebemuffe 24 umfasst. Die Schiebemuffe 24 ist ebenfalls Bestandteil der Klauenkupplung 20. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Klauenkupplung 20 zwischen einem Koppelzustand und einem Entkoppelzustand verstellbar. In dem Koppelzustand ist die Klauenkupplung 20 eingelegt beziehungsweise aktiviert, und in dem Entkoppelzustand ist die Klauenkupplung 20 ausgelegt beziehungsweise deaktiviert. Wie in 1 durch einen Doppelpfeil 26 erkennbar ist, ist die Schiebemuffe 24 entlang einer durch den Doppelpfeil 26 veranschaulichten Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 12 verschiebbar und gegen eine relativ zu dem Gehäuse 12 erfolgende Drehung gesichert. Hierzu weisen die Schiebemuffe 24 und somit die Klauenkupplung 20 eine vierte Verzahnung 28 auf, welche in die Verzahnung 14 des Gehäuses 12 eingreift. Hierdurch ist die Schiebemuffe 24 gegen relativ zu dem Gehäuse 12 erfolgende Drehungen gesichert. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt vermeiden die ineinandergreifenden Verzahnungen 14 und 28 Relativdrehungen zwischen der Schiebemuffe 24 und dem Gehäuse 12. Die Verzahnungen 14 und 28 lassen es jedoch zu, dass die Schiebemuffe 24 entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 12 verschoben, das heißt hin- und hergeschoben wird. Dies bedeutet, dass die Schiebemuffe 24 in eine in 1 durch einen Pfeil 30 veranschaulichte, parallel zu der Bewegungsrichtung verlaufende oder mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende erste Richtung relativ zu dem Gehäuse 12 verschoben werden kann. Außerdem kann die Schiebemuffe 24 in eine in 1 durch einen Pfeil 32 veranschaulichte, der ersten Richtung entgegengesetzte und mit der Bewegungsrichtung zusammenfallende oder parallel zu der Bewegungsrichtung verlaufende zweite Richtung relativ zu dem Gehäuse 12 verschoben werden. Aus 1 ist ferner erkennbar, dass die Verzahnung 28 der Schiebemuffe eine Außenverzahnung ist, sodass beispielsweise die mit der Verzahnung 28 korrespondierende Verzahnung 14 des Gehäuses 12 eine Innenverzahnung ist. Die Verzahnung 22 der Schiebemuffe 24 ist eine Innenverzahnung, sodass beispielsweise die mit der Verzahnung 22 korrespondierende Verzahnung 28 des Planetenträgers 16 eine Außenverzahnung ist.
Die Schiebemuffe 24 ist relativ zu dem Gehäuse 12 entlang der Bewegungsrichtung zwischen wenigstens einer Koppelstellung und wenigstens einer Entkoppelstellung verschiebbar. Die Entkoppelstellung bewirkt den Entkoppelzustand. Dies bedeutet, dass dann, wenn sich die Schiebemuffe 24 in ihrer Entkoppelstellung befindet, sich die Klauenkupplung 20 in ihrem Entkoppelzustand befindet. Befindet sich die Schiebemuffe 24 jedoch in ihrer Koppelstellung, so befindet sich die Klauenkupplung 20 in ihrem Koppelzustand. 1 zeigt die Schiebemuffe 24 in der Entkoppelstellung. In der Entkoppelstellung wirken die Verzahnungen 14 und 28 zusammen, sodass die Schiebemuffe 24 in der Entkoppelstellung mittels der Verzahnungen 14 und 28 gegen eine relativ zu dem Gehäuse 12 erfolgende Drehung gesichert ist. In der Entkoppelstellung jedoch unterbleibt ein Zusammenwirken der Verzahnungen 18 und 22, sodass in der Entkoppelstellung beziehungsweise in dem Entkoppelzustand die Schiebemuffe 24 und somit die Klauenkupplung 20 den Planetenträger 16 für eine, insbesondere vollständige, um die Getriebeelementdrehachse und relativ zu dem Gehäuse 12 erfolgende Drehung freigeben.
Um die Schiebemuffe 24 aus der Entkoppelstellung in die Koppelstellung zu verschieben, wird die Schiebemuffe 24 relativ zu dem Gehäuse 12 in die erste Richtung geschoben. In der Koppelstellung wirken die Verzahnungen 14 und 28 zusammen, sodass die Schiebemuffe 24 auch in der Koppelstellung mittels der Verzahnungen 14 und 28 gegen eine relativ zu dem Gehäuse 12 erfolgende Drehung gesichert ist. In der Koppelstellung wirken auch die Verzahnungen 18 und 22 zusammen, derart, dass die Verzahnungen 18 und 22 ineinandergreifen. Dadurch wird der Planetenträger 16 in der Koppelstellung beziehungsweise in dem Koppelzustand mittels der Schiebemuffe 24 und somit mittels der Klauenkupplung 20 gegen eine um die Getriebeelementdrehachse relativ zu dem Gehäuse 12 erfolgende Drehung gesichert. Um die Schiebemuffe 24 aus der Koppelstellung in die Entkoppelstellung zu verschieben, wird die Schiebemuffe 24 relativ zu dem Gehäuse 12 in die zweite Richtung geschoben. Insgesamt ist erkennbar, dass über die Verzahnungen 22 und 28 der Schiebemuffe 24 der Planetenträger 16, insbesondere reversibel, drehfest an dem Gehäuse 12 festlegbar ist. Durch bedarfsgerechtes Festlegen und Freigeben des Planetenträgers 16 kann wenigstens einer der Gänge bedarfsgerecht geschaltet, das heißt eingelegt und ausgelegt werden.
Aus 1 ist erkennbar, dass in der Entkoppelstellung die Verzahnung 22 entlang der Bewegungsrichtung von der Verzahnung 18 um einen sogenannten Spielweg SW beabstandet ist. Um somit die Schiebemuffe 24 aus der Entkoppelstellung in die Koppelstellung zu bewegen, wird die Schiebemuffe 24 zunächst derart in die erste Richtung bewegt, dass der Spielweg SW aufgehoben wird beziehungsweise dass die Schiebemuffe 24 den Spielweg SW zurücklegt. Daran anschließend wird die Schiebemuffe 24 um einen Einfädelweg EW bewegt, woraufhin die Schiebemuffe 24 um einen Durchschiebeweg DW bewegt wird. Nach Zurücklegen des Durchschiebewegs DW befindet sich die Schiebemuffe 24 in der Koppelstellung. Der Schiebeweg SW, der Einfädelweg EW und der Durchschiebeweg DW bilden in Summe beispielsweise eine Gesamtstrecke von zirka sieben Millimetern. Auf dem Spielweg SW wird die Schiebemuffe 24 beispielsweise mit 10g beschleunigt. Den Einfädelweg EW legt die Schiebemuffe 24 beispielsweise mit einer zumindest im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit zurück, welche beispielsweise 0,38 Meter pro Sekunde betragen kann. Das Verstellen der Klauenkupplung 20 wird auch als Betätigen der Klauenkupplung 20 bezeichnet. Es ist erkennbar, dass die Klauenkupplung 20 eine Klauenbremse ist, mittels welcher der Planetenträger 16 bedarfsgerecht und formschlüssig drehfest an dem Gehäuse 12 festgelegt werden kann.
Um nun die Klauenkupplung 20 besonders vorteilhaft betätigen zu können, ist eine aus 2 erkennbare Aktoreinrichtung 34 des Getriebes 10 vorgesehen. Die Aktoreinrichtung 34 kann dabei die Schiebemuffe 24 umfassen. Die Aktoreinrichtung 34 umfasst einen elektrisch betreibbaren Aktor 36, welcher beispielsweise einen Stator 38 und einen Rotor 40 aufweist. Der Rotor 40 ist von dem Stator 38 antreibbar und dadurch beispielsweise um eine Motordrehachse 42 relativ zu dem Stator 38 drehbar. Die Motordrehachse 42 verläuft vorzugsweise parallel zur Bewegungsrichtung oder fällt mit der Bewegungsrichtung zusammen.
Die Aktoreinrichtung 34 umfasst außerdem eine von dem Aktor 36 antreibbare und dadurch um eine parallel zu der Bewegungsrichtung verlaufende Drehachse 44 relativ zu dem Gehäuse 12 und relativ zu der Schiebemuffe 24 drehbare Hülse 46, welche wenigstens eine schräg zu der Drehachse 44 verlaufende Nut 48 aufweist. Die Drehachse 44 ist vorzugsweise von der Motordrehachse 42 beabstandet und verläuft parallel zur Motordrehachse 42 und parallel zur Bewegungsrichtung. Aus 2 ist erkennbar, dass die Nut 48 in um die Drehachse 44 verlaufender und in 2 durch einen Doppelpfeil 50 veranschaulichter Umfangsrichtung der Hülse 46 beidseitig durch voneinander beabstandete und parallel zueinander verlaufende Wandungen 52 und 54 der Hülse 46 begrenzt ist. Die Wandung 52 erstreckt sich in einer ersten Ebene, während sich die Wandung 54 in einer zweiten Ebene erstreckt. Die Ebenen sind voneinander beabstandet und verlaufen parallel zueinander. Außerdem verlaufen die Ebenen schräg zur Drehachse 44 und somit schräg zur Bewegungsrichtung, sodass die Ebenen jeweils einen in 2 mit α bezeichneten Winkel mit der Drehachse 44 und somit mit der Bewegungsrichtung einschließen. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Nut 48 an einer innenumfangsseitigen Mantelfläche der Hülse 46 ausgebildet.
Die Aktoreinrichtung 34 umfasst außerdem einen separat von der Hülse 46 ausgebildeten Bolzen 56, welcher, vorliegend in radialer Richtung der Hülse 46 nach außen hin, in die Nut 48 eingreift, mithin teilweise in der Nut 48 aufgenommen ist und teilweise aus der Hülse herausragt. Dies bedeutet, dass sich der Bolzen 56 von innerhalb der Nut 48 in radialer Richtung der Hülse 46 nach innen hin aus der Nut 48 und somit aus der Hülse 46 heraus erstreckt. Dabei ist der Bolzen 56 mit der Schiebemuffe 24 gekoppelt, wodurch der Bolzen 56 gegen eine relativ zu dem Gehäuse 12 erfolgende Drehung gesichert ist. Außerdem ist dadurch der Bolzen 56 mit der Schiebemuffe 24 entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 12 mitverschiebbar.
Wie in 2 durch den Doppelpfeil 50 veranschaulicht ist, kann die Hülse 46 von dem Aktor 36 angetrieben und dadurch um die Drehachse 44 hin- und hergedreht werden. Die Hülse 46 kann somit in eine erste Drehrichtung und in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung relativ zu dem Gehäuse 12 um die Drehachse 44 gedreht werden. Wird beispielsweise die Hülse 46 in die erste Drehrichtung gedreht, so wirkt beispielsweise von der Wandung 52 eine solche Kraft oder Kraftkomponente auf den Bolzen 56, dass der Bolzen 56 und mit dem Bolzen 56 die Schiebemuffe 24 relativ zu dem Gehäuse 12 in die erste Richtung verschoben werden. Wird jedoch beispielsweise die Hülse 46 in die zweite Drehrichtung gedreht, so wird beispielsweise dadurch von der Wandung 54 auf den Bolzen 56 eine solche Kraft oder Kraftkomponente, dass der Bolzen 56 und mit diesem die Schiebemuffe 24 in die zweite Richtung verschoben werden. Bei diesem Hin- und Herverschieben des Bolzens 56 wandert sozusagen der Bolzen 56 in der Nut 48. Insgesamt ist erkennbar, dass der Bolzen 56 durch um die Drehachse 44 relativ zu dem Gehäuse 12 und relativ zu der Schiebemuffe 24 erfolgendes Drehen der Hülse 46 in der Nut 48 entlang der Bewegungsrichtung relativ zu der Hülse 46 verschiebbar ist, wodurch die Schiebemuffe 24 mit dem Bolzen 56 relativ zu dem Gehäuse 12 entlang der Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 26) mitverschiebbar ist.
Die Drehung beziehungsweise Drehbarkeit des Rotors 40 ist in 2 durch einen Doppelpfeil 58 veranschaulicht. Außerdem sind in 2 Lager 60 erkennbar, mittels welchen die Rotor 40 beziehungsweise eine von dem Rotor 40 antreibbare Welle 62 um die Motordrehachse 42 relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar an dem Gehäuse 12 gelagert ist. Beispielsweise ist die Welle 62 koaxial zu dem Rotor 40 angeordnet und/oder drehfest mit dem Rotor 40 verbunden. Das jeweilige Lager 60 ist beispielsweise als Wälzlager ausgebildet. Außerdem ist in 2 ein Lager 64 erkennbar, über welches beispielsweise die Hülse 46 um die Drehachse 44 relativ zu dem Gehäuse 12 drehbar an dem Gehäuse 12 gelagert ist. Das Lager 64 ist beispielsweise ein Wälzlager.
Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Aktoreinrichtung 34 ein Getriebe 66 auf, über welches die Hülse 46 von dem Aktor 36 antreibbar ist. Das Getriebe 66 weist dabei genau eine Zahnradstufe 68 auf, welche ein drehfest mit der Hülse 46 verbundenes, erstes Zahnrad 70 aufweist. Außerdem umfasst die Zahnradstufe 68 ein drehfest mit dem Rotor 40 verbundenes zweites Zahnrad 72, welches mit dem Zahnrad 70 kämmt. Außerdem ist das Zahnrad 72 koaxial zu dem Rotor 40 angeordnet und demzufolge um die Motordrehachse 42 drehbar. Vorzugsweise ist das Getriebe 66 als ein Schneckengetriebe ausgebildet. Somit ist vorzugsweise das Zahnrad 72 eine Schneckenwelle oder durch eine Schneckenwelle gebildet, wobei beispielsweise die Welle 62 die Schneckenwelle sein kann. Dabei ist das Zahnrad 70 ein sogenanntes Schneckenzahnrad. Vorzugsweise weist das Schneckengetriebe Selbsthemmung auf, sodass der Bolzen 56 und über diesen die Schiebemuffe 24 in der Entkoppelstellung und in der Koppelstellung relativ zu dem Gehäuse 12 gehalten werden können, ohne den Aktor 36 mit elektrischer Energie zu versorgen.
Wie außerdem aus 2 erkennbar ist, ist zumindest ein Längenbereich L1 der Schiebemuffe 24 in der Hülse 46 angeordnet und dadurch in radialer Richtung der Hülse 46 nach außen durch die Hülse 46 überdeckt. Die auch als Schaltmuffe bezeichnete Schiebemuffe 24 ist vorzugsweise linear entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 12, insbesondere an dem Gehäuse 12, geführt, was beispielsweise durch die zusammenwirkenden Verzahnungen 14 und 28 realisiert werden kann. Der Aktor 36 ist vorzugsweise ein auch als Stellmotor bezeichneter Elektromotor.
Besonders gut aus 3 ist die Hülse 46 erkennbar. Außerdem sind aus 3 das Zahnrad 70 und insbesondere dessen Verzahnung 74 erkennbar, über die das Zahnrad 70 mit dem Zahnrad 72 kämmt. Außerdem ist erkennbar, dass der Bolzen 56 in der Nut 48 geführt ist. Des Weiteren ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Bolzen 56 formschlüssig mit der einfach auch als Muffe bezeichneten Schiebemuffe 24 verbunden ist. Die Schiebemuffe 24 ist ihrerseits verdrehgesichert gelagert und kann sich somit nur axial, das heißt entlang ihrer axialen Richtung relativ zu dem Gehäuse 12, bewegen. Die axiale Richtung der Schiebemuffe 24 fällt dabei vorzugsweise mit der Drehachse 44 zusammen oder verläuft parallel zu der Drehachse 44. Wird nun die Hülse 46 verdreht, entsteht entsprechend der Steigung der Nut 48 beziehungsweise entsprechend dem zuvor genannten Winkel α eine Axialbewegung des Bolzens 56 und der Schiebemuffe 24, wodurch die vorzugsweise als Klauenbremse ausgebildete Klauenkupplung 20 betätigt, das heißt aktuiert wird. Um eine zumindest im Wesentlichen zentrische Krafteinleitung zu realisieren, sind vorzugsweise drei Bolzen 56 und dementsprechend drei Nuten 48 vorgesehen, welche in Umfangsrichtung der Hülse 46 gleichmäßig verteilt angeordnet sein können. Vorzugsweise beträgt die Steigung der jeweiligen Nut 48 beziehungsweise der Winkel α zirka 45 Grad. Beispielsweise wird die Hülse 46 um zirka 5 Grad um die Drehachse 44 gedreht, um die Schiebemuffe 24 aus der Koppelstellung in die Entkoppelstellung beziehungsweise zurück aus der Entkoppelstellung in die Koppelstellung zu bewegen.
Mittels der Aktoreinrichtung 34 kann eine starke Beschleunigung der Schiebemuffe 24 bewirkt werden, wodurch geringe Schaltzeiten oder eine besonders komfortable Schaltung darstellbar sind. Außerdem ist die auch als Aktoreinheit bezeichnete Aktoreinrichtung 34 vormontierbar, sodass das Getriebe 10 insgesamt zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann. Um beispielsweise eine Reibung zwischen dem Bolzen 56 und der Nut 48 beziehungsweise der jeweiligen Wandung 52 beziehungsweise 54 gering zu halten, ist es denkbar, den Bolzen 56 durch ein Kugellager, insbesondere in der Nut 48 und/oder an der Hülse 46, zu lagern. Durch die zuvor genannten drei Nuten und drei Bolzen können außerdem Verkippungen vermieden werden. Dadurch ist eine Aktuierung auch auf einem großen Durchmesser des Planetenträgers 16 realisierbar.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schiebemuffe 24 in radialer Richtung der Schiebemuffe 24 und somit des Planetenradsatzes außerhalb des Planetenträgers 16 beziehungsweise weiter außen als der Planetenträger 16 angeordnet ist. Von dem Gehäuse 12 ist in 1 beispielsweise ein Gehäuseteil 76 erkennbar, welches in radialer Richtung außerhalb der Schiebemuffe 24 beziehungsweise weiter außen als die Schiebemuffe 24 angeordnet ist. Die Hülse 46 ist dabei vorzugsweise in radialer Richtung der Schiebemuffe 24 und somit des Planetenradsatzes und der Hülse 46 selbst außerhalb der Schiebemuffe 24, das heißt weiter außen als die Schiebemuffe 24 angeordnet.
Ein erster Längenbereich des Bolzens 56 ist in der Nut 48 angeordnet, wobei der erste Längenbereich beispielsweise ein erstes Ende des Bolzens 56 bildet. Der Bolzen 56 weist beispielsweise einen zweiten Längenbereich auf, welcher sich in axialer Richtung des Bolzens 56 an den ersten Längenbereich anschließt. Der zweite Längenbereich ist beispielsweise außerhalb der Nut 48 und vorzugsweise auch außerhalb der Schiebemuffe 24 angeordnet. Ferner kann der Bolzen 56 einen dritten Längenbereich aufweisen, welcher sich beispielsweise in axialer Richtung des Bolzens 56 an den zweiten Längenbereich anschließt. Der dritte Längenbereich bildet beispielsweise ein dem ersten Ende des Bolzens 56 gegenüberliegendes, zweites Ende des Bolzens 56. Der dritte Längenbereich ist beispielsweise in der Schiebemuffe 24 angeordnet beziehungsweise greift in die Schiebemuffe 24 ein, wodurch der Bolzen 56 mit der Schiebemuffe 24, insbesondere formschlüssig, gekoppelt ist. Der erste Längenbereich wird auch als erstes Kopfende des Bolzens 56 bezeichnet, wobei der dritte Längenbereich beispielsweise auch als zweites Kopfende des Bolzens 56 bezeichnet wird.
Schließlich zeigt 4 ausschnittsweise ein einer schematische, geschnittenen und perspektivischen Seitenansicht die Aktoreinrichtung 34. Insbesondere erkennbar sind in 4 das Gehäuseteil 76, die Schiebemuffe 24, die Hülse 46 und der Bolzen 56 sowie dessen dritter Längenbereich L3, dessen zweiter Längenbereich L2 und dessen erster Längenbereich L1.
Bezugszeichenliste

10: Getriebe
12: Gehäuse
14: Verzahnung
16: Planetenträger
18: Verzahnung
20: Klauenkupplung
22: Verzahnung
24: Schiebemuffe
26: Doppelpfeil
28: Verzahnung
30: Pfeil
32: Pfeil
34: Aktoreinrichtung
36: Aktor
38: Stator
40: Rotor
42: Motordrehachse
44: Drehachse
46: Hülse
48: Nut
50: Doppelpfeil
52: Wandung
54: Wandung
56: Bolzen
58: Doppelpfeil
60: Lager
62: Welle
64: Lager
66: Getriebe
68: Zahnradstufe
70: Zahnrad
72: Zahnrad
74: Verzahnung
76: Gehäuseteil
DW: Durchschiebeweg
EW: Einfädelweg
L: Längenbereich
L1: Längenbereich
L2: Längenbereich
L3: Längenbereich
SW: Spielweg
α: Winkel

Claims

Aktoreinrichtung (34) zum Betätigen einer Klauenkupplung (20) eines Getriebes (10), mit einer relativ zu einem Gehäuse (12) des Getriebes (10) entlang einer Bewegungsrichtung (26) verschiebbaren und gegen eine relativ zu dem Gehäuse (12) erfolgende Drehung gesicherten Schiebemuffe (24), über deren Verzahnung (22, 28) wenigstens ein Getriebeelement (16) des Getriebes (10) drehfest an dem Gehäuse (12) festlegbar ist, mit einem elektrisch betreibbaren Aktor (36), mit einer von dem Aktor (36) antreibbaren und dadurch um eine parallel zur Bewegungsrichtung (26) verlaufenden Drehachse (44) relativ zu dem Gehäuse (12) und relativ zu der Schiebemuffe (24) drehbaren Hülse (46), welche eine schräg zur Drehachse (44) verlaufende Nut (48) aufweist, und mit einem verschiebbar in der Nut (48) aufgenommenen, mit der Schiebemuffe (24) gekoppelten und dadurch gegen eine um die Drehachse (44) relativ zu dem Gehäuse (12) erfolgende Drehung gesicherten Bolzen (56), welcher durch um die Drehachse (44) relativ zu dem Gehäuse (12) und relativ zu der Schiebemuffe (24) erfolgendes Drehen der Hülse (46) in der Nut (48) entlang der Bewegungsrichtung (26) relativ zu der Hülse (46) und relativ zu dem Gehäuse (12) verschiebbar ist, wodurch die Schiebemuffe (24) mit dem Bolzen (56) relativ zu dem Gehäuse (12) entlang der Bewegungsrichtung (26) mitverschiebbar ist.
Aktoreinrichtung (34) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Getriebeeinrichtung (66), über welche die Hülse (46) von dem Aktor (36) antreibbar ist.
Aktoreinrichtung (34) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (66) genau eine Zahnradstufe (68) aufweist, welche ein drehfest mit der Hülse (46) verbundenes erstes Zahnrad (70) und ein drehfest mit einem Rotor (40) des Aktors (36) verbundenes und koaxial zu dem Rotor (40) angeordnetes, zweites Zahnrad (72) aufweist, welches mit dem ersten Zahnrad (70) kämmt.
Aktoreinrichtung (34) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (66) als ein Schneckengetriebe, insbesondere mit Selbsthemmung, ausgebildet ist.
Aktoreinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (46) wenigstens eine schräg zur Drehachse (44) verlaufende zweite Nut (48) aufweist, wobei wenigstens ein verschiebbar in der zweiten Nut (48) aufgenommener, mit der Schiebemuffe (249 gekoppelter und dadurch gegen eine um die Drehachse (44) relativ zu dem Gehäuse (12) erfolgende Drehung gesicherter zweiter Bolzen (56) vorgesehen ist, welcher durch um die Drehachse (44) relativ zu dem Gehäuse (12) und relativ zu der Schiebemuffe (24) erfolgendes Drehen der Hülse (46) in der zweiten Nut (48) entlang der Bewegungsrichtung (26) relativ zu der Hülse (46) und relativ zu dem Gehäuse (12) verschiebbar ist, wodurch die Schiebemuffe (24) mit dem zweiten Bolzen (56) relativ zu dem Gehäuse (12) entlang der Bewegungsrichtung (26) mitverschiebbar ist.
Aktoreinrichtung (349 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (46) genau drei schräg zur Drehachse (44) verlaufende Nuten (48) aufweist, wobei je Nut (48) genau ein verschiebbar in der jeweiligen Nut (48) aufgenommener, mit der Schiebemuffe (24) gekoppelter und dadurch gegen eine um die Drehachse (44) relativ zu dem Gehäuse (12) erfolgende Drehung gesicherter Bolzen (56) vorgesehen ist, welcher durch um die Drehachse (44) relativ zu dem Gehäuse (12) und relativ zu der Schiebemuffe (24) erfolgendes Drehen der Hülse (46) in der jeweiligen Nut (48) entlang der Bewegungsrichtung (26) relativ zu der Hülse (46) und relativ zu dem Gehäuse (12) verschiebbar ist, wodurch die Schiebemuffe (24) mit den Bolzen (56) relativ zu dem Gehäuse (12) entlang der Bewegungsrichtung (26) mitverschiebbar ist.
Aktoreinrichtung (34) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (48) in um die Drehachse (44) verlaufender Umfangsrichtung (50) der Hülse (46) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Aktoreinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (48) in einer innenumfangsseitigen Mantelfläche der Hülse (46) ausgebildet ist.
Aktoreinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Längenbereich (L) der Schiebemuffe (24) in der Hülse (46) angeordnet ist.
Getriebe (10) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Aktoreinrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.