WO2017153032A1 - Semi-automatic transmission - Google Patents

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WO2017153032A1
WO2017153032A1 PCT/EP2017/000192 EP2017000192W WO2017153032A1 WO 2017153032 A1 WO2017153032 A1 WO 2017153032A1 EP 2017000192 W EP2017000192 W EP 2017000192W WO 2017153032 A1 WO2017153032 A1 WO 2017153032A1
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WO
WIPO (PCT)
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actuator
shift
transmission
transmission shaft
automated
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/000192
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German (de)
French (fr)
Inventor
Lars Didwiszus
Hansjörg KRAFT
Romain Poux
Original Assignee
Wabco Gmbh
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Publication date
Application filed by Wabco Gmbh filed Critical Wabco Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0003—Arrangement or mounting of elements of the control apparatus, e.g. valve assemblies or snapfittings of valves; Arrangements of the control unit on or in the transmission gearbox
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/24—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms each of the final output mechanisms being moved by only one of the various final actuating mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/20—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate
    • F16H2063/202—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate using cam plates for selection or shifting, e.g. shift plates with recesses or groves moved by a selector extension

Definitions

  • the invention relates to an automated transmission, which has arranged in a transmission housing gear shafts on which intermeshing gears are arranged in which a plurality of rotatably mounted on a first transmission shaft gears with associated and arranged on a second transmission shaft rotatable gears are in meshing engagement, in which the rotatable gears carrying gear shaft axially displaceable shift sleeves rotatably and axially adjacent to the rotatable gears are arranged, wherein the rotatable gears rotatably connected by means of an associated shift sleeve with second transmission shaft, and in which the shift sleeves directly or indirectly with an actuator of each associated actuator are connected.
  • a conventional motor vehicle usually has an internal combustion engine whose drive shaft is connected via a starting and shifting clutch to an input shaft of a transmission.
  • the starting and shifting clutch is designed as a friction clutch, with the start of the vehicle or in preparation for a gear change, the torque transmission between the engine and the transmission can be interrupted.
  • the transmission can be designed as a manually operable manual transmission or as an automated manual transmission.
  • a gear change is effected by means of, for example, an electro-hydraulic or electropneumatic gear change unit which has at least one actuator.
  • the respective actuator is connected directly or via a shift rod and a shift fork with an associated shift sleeve, which is arranged axially displaceable and rotationally fixed on an associated transmission shaft.
  • a sliding sleeve By means of an axial displacement of such a sliding sleeve is a rotatably mounted on the same gear shaft gear, also called idler gear rotatably connected to this gear shaft connectable or released again for free rotation.
  • the starting and shifting clutch is usually hydraulically or electro-pneumatically actuated. The actuation of the starting and clutch as well as the actuators of the gear Exchange unit are triggered and controlled by a higher-level control and / or regulating device.
  • the electro-hydraulic or electropneumatic gear change unit of the transmission is usually arranged directly on the outside of the transmission housing.
  • the structural design of an automated manual transmission is largely identical to a conventional, manually switchable transmission.
  • a disadvantage of known automated manual transmissions is inter alia that for the electro-hydraulic or electropneumatic gear change unit comparatively large access openings in the outside of the transmission housing are provided, at least to their actuators or their adjusting elements to the shift rails, shift forks and / or shift sleeves to lead.
  • This comparatively large opening in the gear housing reduces its mechanical stability and is at the same time an outlet window for operating noise of the gearbox to the outside.
  • comparatively powerful actuators for the axial displacement of the shift sleeves by means of the associated shift rods and / or shift forks are provided.
  • the present invention seeks to provide an automated transmission for a motor vehicle with a spatially optimized arrangement of the actuators necessary for the actuation of the shift forks and the associated shift sleeves.
  • the invention is based on an automated gearbox, which has arranged in a gear housing transmission shafts on which intermeshing gears are arranged in which a plurality of rotatably arranged on a first gear shaft gears with associated and arranged on a second transmission shaft rotationally fixed gears are in meshing engagement, at the the rotatable gears carrying gear shaft axially displaceable shift sleeves rotatably and axially adjacent to the rotatable gears are arranged, wherein the rotatable gears rotatably connected by means of an associated shift sleeve with second transmission shaft, and in which the shift sleeves directly or indirectly with an actuator of each associated actuator are connected.
  • the actuating axis of the actuator of the respective actuators is aligned perpendicular to the direction of actuation of the shift sleeves.
  • the actuators can be made relatively small and inexpensive, since the actuators only have to cope with very short actuation paths to actuate the shift sleeves.
  • the actuated according to the invention arranged actuators shift forks or shift sleeves comparatively easy to reach.
  • a plurality of shift forks or shift sleeves are actuated on different transmission shafts by means of one actuator.
  • first gear shaft and the second gear shaft are arranged in an imaginary plane within a transmission housing, and that the actuating axis of the at least one actuator is aligned parallel to this plane.
  • This makes it possible to arrange the actuators space-saving on both sides of that imaginary plane in which the at least two transmission shafts are arranged in the transmission housing. If, therefore, such an imaginary plane extends perpendicular to a horizontal and, for example, a first transmission shaft and a second transmission shaft or a countershaft are arranged vertically one above the other, the actuators can be arranged laterally next to this plane or laterally next to these two transmission shaft on or in the transmission housing.
  • the at least one upper-side access opening for the actuators in the transmission housing to be relatively small, whereby the gear housing is stiffer than in conventional solutions.
  • the smaller opening in the gearbox housing unwanted transmission noise to a lesser extent to the outside.
  • the inventive arrangement of the actuators allows the use of weaker actuators and thus allows easier access to the shift forks or shift sleeves.
  • the actuation axes of the actuators in this case preferably extend substantially perpendicular to an imaginary horizontal on which the motor vehicle equipped with the automated transmission is located. In other words, the actuation axes of the actuators in this embodiment are in the direction of the action of gravity.
  • this has at least one Aktuator- control unit for controlling the at least one actuator, and that this actuator control unit is controlled by an electronic gear shift unit.
  • the actuator-related control takes place in spatial proximity to the actuators.
  • the control valves necessary for their control are usually arranged in addition to the required power electronics in the immediate vicinity of the pneumatic or hydraulic cylinders, from which Short hydraulic, pneumatic and electrical conduction paths result.
  • the actuator control units may also be integrated in the transmission shift unit.
  • the at least one actuator and the at least one actuator control unit and a transmission shift unit are arranged on an outer side of the transmission housing.
  • the at least one actuator is designed as a linear actuator, which has an axially movable actuating rod coaxial with its actuating axis, and in which each actuating rod cooperates with at least one shift fork.
  • the at least one linear actuator has a housing which is mechanically connected to the transmission housing. Characterized in that the linear actuator has a coaxial to its actuation axis retractable and extendable actuator rod, the mechanical coupling between the respective linear actuator and the associated shift fork is structurally particularly easy to implement.
  • the respective shift fork has a semicircular portion for coupling to an associated shift sleeve, and that the respective shift fork has a radially outwardly directed, peg-like driver, which is preferably arranged centrally on the semicircular portion of the shift fork.
  • This driver enables a reliable mechanical coupling of the shift fork to the actuating rod of the linear actuator.
  • the driver of the respective shift fork can be arranged at the same height as the longitudinal axis of the associated, the idler gears and shift sleeves bearing first gear shaft.
  • the respective drivers are designed for example as cylindrical pins or bolts to facilitate their guidance in a slide track.
  • a link body is fixed, which equipped with respect to the longitudinal axis of the sliding sleeves and the idler gears Having first gear shaft inclined slide track, and that the driver of the associated shift fork is slidably received in this slide track of the slide body.
  • the geometry of the slide track determines the length of the actuating travel of the shift fork or the coupled thereto shift sleeve and the two axial end and locking positions of the shift sleeve.
  • the geometry of the slide track determines the actuating speed of the sliding sleeve in relation to the actuating speed of the linear actuator. Since the linear actuator is preferably designed such that it can assume a stable actuation position between its two axial end positions, the slide track of the link body can bring the shift sleeve in its neutral position between two axially opposite shift or gear positions and hold there.
  • Gear shift sleeve translated An angle of inclination of the slide track of the link body in relation to the longitudinal axis of the associated transmission shaft is in a range between 30 ° and 60 °, preferably at 45 °.
  • the at least one linear actuator can be actuated pneumatically, hydraulically, electro-hydraulically, electromotively, electromagnetically, piezoelectrically or by a combination of at least two of the aforementioned action mechanisms.
  • This provides a wide range of alternative drive mechanisms for the linear actuators used in automated manual transmissions.
  • the automated manual transmission has a drive shaft and at least one countershaft, wherein the countershaft can exert the function of a transmission output shaft.
  • FIG. 1 is a perspective view of an automated transmission with a drive motorfernfre opened gear housing
  • Fig. 2 is a perspective view of the gearbox of FIG. 1 without the gear housing
  • 3a to 3c three perspective views of a shift fork of the gearbox according to FIG. 1 in three different setting positions.
  • the automatic transmission 10 shown in FIGS. 1 and 2 has a first transmission shaft 12 and a second transmission shaft 14, which are arranged in a transmission housing 16.
  • the first transmission shaft 12 is effective in this transmission 10 as an input shaft, while the second transmission shaft 14 serves as an output shaft.
  • the first transmission shaft 12 is frictionally connected by means of a clutch 18 with a crankshaft 20 of an internal combustion engine, not shown, or separable from this.
  • the clutch 18 may be formed, for example, as an automated dry friction clutch or the like.
  • first gear shaft 12 On the first gear shaft 12 are a plurality of not individually designated idler gears 76 and on the second gear shaft 14 are not individually designated fixed wheels 78 are arranged, of which two of these gears 76, 78 to form a predetermined gear ratio or a gear are in meshing with each other.
  • the individual idler gears 76 with the help of each associated shift sleeves 58 rotatably connect with that transmission shaft 12 on which these idler gears 76 and the associated shift sleeves 58 are arranged together. This structure is well known to the skilled person.
  • each of these shift sleeves 58 is associated with a shift fork 68, 70, which have an approximately semicircular geometry.
  • the shift forks 68, 70 engage in each case in a radially outer annular groove in the associated shift sleeve 58 a positive fit, so that in an axial displacement of the shift fork 68, 70 and the associated shift sleeve 58 is axially displaced on the first transmission shaft 12.
  • the first transmission shaft 12 has a longitudinal axis 22 which is aligned parallel to the longitudinal axis 24 of the second transmission shaft 14.
  • the first gear shaft 12 and the second gear shaft 14 are therefore arranged in an imaginary, indicated here in the drawing plane 26, which runs only by way of example approximately perpendicular to a horizontal plane or a horizontal surface 28 on which an equipped with the automated transmission 10 motor vehicle operated by way of example becomes.
  • the first transmission shaft 12 also extends above the second transmission shaft 14, wherein the first transmission shaft 12 and the second transmission shaft 14 are aligned parallel to the horizontal and planar ground 28 respectively.
  • the two gear shafts 12, 14 are always arranged in an imaginary plane whose However, spatial location may be different.
  • two Aktuator Trust- units 32, 34 are arranged, which are controlled by an electronic gear shift unit 36.
  • the two actuator control units 32, 34 be integral part of the gearshift unit 36, so be integrated into this structurally.
  • the gearshift unit 36 is controlled and commanded by an unillustrated, higher-level digital control and / or regulating unit, wherein this control and / or regulating unit preferably at the same time controls the actuation of a likewise not shown actuator unit for engagement or disengagement of the clutch 18.
  • two actuators 40, 42 integrated in a first actuator housing 38 are actuated by means of the first actuator control unit 32, which interact in each case with a shift fork 68, 70 which is concealed in FIG. 1 and serve to actuate two likewise concealed shift sleeves 58.
  • further actuators 54, 56 recognizable in FIG. 2 are controlled by the second actuator control unit 34.
  • the automated manual transmission 10 to implement special driving programs using suitable program algorithms fully automatically depending on the operating condition of the motor vehicle and the engine control.
  • the gear changes or the switching between the individual gears without manual intervention of the driver can be triggered automatically or, if necessary, by means of a selector lever manually.
  • various sensors are integrated to reliably detect the current state of the automated transmission 10, in particular the switching state of the shift sleeves 58, the operating position of the actuators and the rotational speed of the transmission shafts 12, 14, and to the electronic gear shift unit 36 for evaluation.
  • the two actuators 40, 42 which can be seen in FIG. 1, are here only designed as linear actuators 44, 46 by way of example.
  • the actuating axes 48, 50 of the actuating Links 72, 74 of these actuators 40, 42 are each aligned perpendicular to the direction of actuation of the shift forks 68, 70 and the shift sleeves 58. They also run parallel and spaced from the aforementioned plane 26, in which the two transmission shafts 12, 14 are arranged. Accordingly, the linear actuators 44, 46 are arranged substantially perpendicular with respect to the upper side 30 of the transmission housing 16 or to the ground 28 and laterally next to the first transmission shaft 12.
  • the two linear actuators 44, 46 can be implemented as a function of a working medium available on board the motor vehicle, such as compressed air or hydraulic oil, for example as pneumatically, hydraulically, electrohydraulically or electropneumatically actuated piston-cylinder arrangements, ie with pneumatic or hydraulic cylinders.
  • the linear actuators 44, 46 can also be realized by an electric motor, for example by means of an electric motor driven spindle drive.
  • the basic structure of an automated manual transmission 10 with a gearshift unit, an actuator control unit and actuators is the well-known in the field of motor vehicle transmission specialist incidentally also known from the prior art, so that at this point to a more detailed description of the operation of the automated transmission 10 is waived.
  • FIG. 2 shows a schematic and perspective view of the automated manual transmission 10 according to FIG. 1 without the transmission housing 16.
  • the first transmission shaft 12 and the second transmission shaft 14 and their longitudinal axes 22, 24 are clearly arranged in the imaginary plane 26, not shown here, which runs perpendicular to the ground 28, wherein the first transmission shaft 12 is disposed vertically above the second transmission shaft 14.
  • a second cuboid actuator housing 52 having a third and a fourth actuator 54, 56, which are controlled by the second actuator control unit 34.
  • These two actuators 54, 56 are likewise designed as linear actuators 47, 49.
  • the actuation of the actuators 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 takes place by means of the two actuator control units 32, 34, which are controlled and commanded jointly by the hierarchically superior electronic gear shift unit 36.
  • the actuators 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 each have an axially movable actuating rod 72, 74, at the free axial end of which in each case a parallelepiped link body 60, 62 is attached. Therefore, upon actuation of the actuators 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56, the actuating rod 72, 74 and attached to her respective gate body 60, 62 vertically, ie perpendicular to the ground 28 and perpendicular to the longitudinal axis 22 of first transmission shaft 12 moves.
  • Each of the gate bodies 60, 62 has a slot-shaped or groove-like slide track 64, 66, in each of which a pin-shaped or cylindrical cam 82 engages, which is arranged on the radial outer side of a respective actuator associated shift fork 68.
  • This construction can be seen particularly clearly in FIGS. 3a to 3c, which will be discussed in detail later.
  • the linear actuators 44, 46, 47, 49 each have a preferably cylindrical actuating rod 72, 74 which, controlled by the first or second electronic actuator control unit 32, 34, each include a precisely defined axial positioning or travel path perpendicular to the substrate 28 can be moved in and out of intermediate positions.
  • Each gate body 60, 62 is in each case connected to one of the actuating rods 72, 74 in a mechanically suitable manner.
  • FIGS. 3 a, 3 b and 3 c each show a perspective view of a shift fork 68 of the shift transmission 10 according to FIG. 2 in three different shift positions I, II and III.
  • the shift fork 68 has an approximately semi-circular portion 80 for mechanical connection to the associated shift sleeve 58, which is aligned concentrically to the longitudinal axis 22 of the first transmission shaft 12. Centered on the semicircular portion 80 of the shift fork 68 is here a peg-shaped or cylindrical and radially outwardly directed driver 82 is arranged.
  • the cooperating with the shift fork 68 shown linear actuator 44 has the already mentioned actuating rod 72, at the free axial end 84 of the recognizable also in Fig. 2 cuboid backdrop body 60 is attached.
  • the slide track 64 of the guide body 60 of the driver 82 is received and guided.
  • the slide track 64 has a first end portion 86 and a second end portion 88, each half-round ends serve as axial end stops for the driver 82.
  • These two end portions 86, 88 of the slide track 64 are by an obliquely or diagonally with respect to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 and connected to the actuating rod near top 90 of the gate body 60 extending central portion 92.
  • the angle ⁇ of the inclined central portion 92 to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 is between 30 ° and 90 °, but preferably about 45 °.
  • One of the better graphical overview half unspecified diameter of the peg-like driver 82 on the shift fork 68 is slightly smaller than the width of the slide track 64, whereby a largely free play in the axial direction recording of the driver 82 is ensured in the slide track 64.
  • the length 94, 96 of the end portions 86, 88 of the slide track 64 corresponds approximately to the diameter of the driver 82, whereby its stable end positions are ensured in the slide track 64.
  • the actuating rod 72 of the linear actuator 44 has reached its axially furthest extended position so that the driver 82 reaches the second end section 88 of the guide track 64 of the link body 60 and thus its first stable end position Has.
  • the shift fork 68 has taken her clutch remote position, which in the result, for example, an associated idler gear 12 is rotatably connected to the first gear shaft.
  • the actuating rod 72 is further retracted in the direction of the first arrow 87 in the cylinder housing of the linear actuator 44, and the shift fork 68 is further moved in the direction of the second arrow 89 parallel to the longitudinal axis 22 of the first transmission shaft 12 until the driver 82 is in the first end portion 86 of the slide track 64 of the guide body 60.
  • the driver 82 has its second end position and the shift fork 68 reaches its third setting position III (FIG. 3c).
  • this shift fork 68 is in its clutch-tight displacement position, as a result, the actuated by this shift fork 68 shift sleeve 58 rotatably connects an associated, relatively close-coupled idler gear with the first gear shaft 12.
  • the link body 60 functions in conjunction with the link track 64 and the driver 82 received therein as a loss-len mechanical Umlen- kung transmission, which takes place vertically, ie perpendicular to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 adjusting movement 87 of the actuating rod 72 of the respective linear actuator 44 in a horizontal, ie parallel to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 and directed to the ground 28 adjusting movement 89 of the shift fork 68 for actuating a shift sleeve 58 of the automated transmission 10 is transformed.
  • Umlen- kung transmission which takes place vertically, ie perpendicular to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 adjusting movement 87 of the actuating rod 72 of the respective linear actuator 44 in a horizontal, ie parallel to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 and directed to the ground 28 adjusting movement 89 of the shift fork 68 for actuating a shift sleeve 58 of the automated
  • Second gate body First sets of tracks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

The invention relates to a semi-automatic transmission (10) having transmission shafts (12, 14) which are arranged in a transmission housing (16) and on which gears (76, 78) are arranged that mesh with each other. Multiple gears (76) which are rotatably arranged on a first transmission shaft (12) are in toothed engagement with paired gears (78) which are arranged on a second transmission shaft (14) in a rotationally fixed manner. Axially movable shift collars (58) are arranged on the transmission shaft (12) supporting the rotatable gears (76) in a rotationally fixed manner and axially adjacent to the rotatable gears (76). The rotatable gears (76) can be rotationally fixed to the second transmission shaft (12) by means of a respective paired shift collar (58), and the shift collars (58) are connected directly or indirectly to an actuating element (72, 74) of a respective paired actuator (40, 42, 54, 56). Furthermore, in a spatially optimized assembly of the actuators, the actuation axis (48, 50) of the actuating element (72, 74) of each actuator (40, 42, 54, 56) is aligned perpendicularly to the actuation direction of the shift collars (58).

Description

Automatisiertes Schaltgetriebe  automatic transmission
Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebe, welches in einem Getriebegehäuse angeordnete Getriebewellen aufweist, auf denen miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind, bei dem mehrere drehbar auf einer ersten Getriebewelle angeordnete Zahnräder mit zugeordneten und auf einer zweiten Getriebewelle angeordneten drehfesten Zahnrädern in Verzahnungseingriff sind, bei dem auf der die drehbaren Zahnräder tragenden Getriebewelle axial verschiebbare Schaltmuffen drehfest sowie axial benachbart zu den drehbaren Zahnrädern angeordnet sind, bei dem die drehbaren Zahnräder mittels jeweils einer zugeordneten Schaltmuffe drehfest mit zweiten Getriebewelle verbindbar sind, und bei dem die Schaltmuffen mittelbar oder unmittelbar mit einem Stellglied eines jeweils zugeordneten Aktuators verbunden sind. The invention relates to an automated transmission, which has arranged in a transmission housing gear shafts on which intermeshing gears are arranged in which a plurality of rotatably mounted on a first transmission shaft gears with associated and arranged on a second transmission shaft rotatable gears are in meshing engagement, in which the rotatable gears carrying gear shaft axially displaceable shift sleeves rotatably and axially adjacent to the rotatable gears are arranged, wherein the rotatable gears rotatably connected by means of an associated shift sleeve with second transmission shaft, and in which the shift sleeves directly or indirectly with an actuator of each associated actuator are connected.
Ein konventionelles Kraftfahrzeug weist üblicherweise eine Brennkraftmaschine auf, deren Antriebswelle über eine Anfahr- und Schaltkupplung mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist. Die Anfahr- und Schaltkupplung ist dabei als Reibkupplung ausgebildet, mit der zum Anfahren des Fahrzeugs oder zur Vorbereitung eines Gangwechsels die Drehmomentübertragung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe unterbrochen werden kann. Das Getriebe kann dabei als manuell betätigbares Handschaltgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet seih. A conventional motor vehicle usually has an internal combustion engine whose drive shaft is connected via a starting and shifting clutch to an input shaft of a transmission. The starting and shifting clutch is designed as a friction clutch, with the start of the vehicle or in preparation for a gear change, the torque transmission between the engine and the transmission can be interrupted. The transmission can be designed as a manually operable manual transmission or as an automated manual transmission.
Bei einem automatisierten Schaltgetriebe wird ein Gangwechsel mit Hilfe einer zum Beispiel elektrohydraulisch oder elektropneumatisch arbeitenden Gangwechseleinheit bewirkt, welche wenigstens einen Aktuator aufweist. Der jeweilige Aktuator ist direkt oder über eine Schaltstange und eine Schaltgabel mit einer zugeordneten Schaltmuffe verbunden, welche axial verschiebbar und drehfest auf einer zugeordneten Getriebewelle angeordnet ist. Mittels einer Axialverschiebung einer solchen Schaltmuffe ist ein drehbar auf der gleichen Getriebewelle angeordnetes Zahnrad, auch Losrad genannt, mit dieser Getriebewelle drehfest verbindbar oder wieder zur freien Drehbarkeit freigebbar. Bei einem Antriebsstrang mit einem automatisierten Schaltgetriebe ist auch die Anfahr- und Schaltkupplung üblicherweise hydraulisch oder elektropneumatisch betätigbar. Die Betätigung der Anfahr- und Schaltkupplung sowie der Aktautoren der Gang- Wechseleinheit werden von einer übergeordneten Steuerungs- und/oder Regeleinrichtung ausgelöst und gesteuert. In an automated manual transmission, a gear change is effected by means of, for example, an electro-hydraulic or electropneumatic gear change unit which has at least one actuator. The respective actuator is connected directly or via a shift rod and a shift fork with an associated shift sleeve, which is arranged axially displaceable and rotationally fixed on an associated transmission shaft. By means of an axial displacement of such a sliding sleeve is a rotatably mounted on the same gear shaft gear, also called idler gear rotatably connected to this gear shaft connectable or released again for free rotation. In a drive train with an automated transmission, the starting and shifting clutch is usually hydraulically or electro-pneumatically actuated. The actuation of the starting and clutch as well as the actuators of the gear Exchange unit are triggered and controlled by a higher-level control and / or regulating device.
Die elektrohydraulische oder elektropneumatische Gangwechseleinheit des Getriebes ist üblicherweise unmittelbar an der Außenseite des Getriebegehäuses angeordnet. Im Übrigen ist der konstruktive Aufbau eines automatisierten Schaltgetriebes weitgehend identisch zu einem herkömmlichen, manuell schaltbaren Getriebe. The electro-hydraulic or electropneumatic gear change unit of the transmission is usually arranged directly on the outside of the transmission housing. Incidentally, the structural design of an automated manual transmission is largely identical to a conventional, manually switchable transmission.
Nachteilig bei bekannten automatisierten Schaltgetrieben ist unter anderem, dass für die elektrohydraulische oder elektropneumatische Gangwechseleinheit vergleichsweise große Zugangsöffnungen in der Außenseite des Getriebegehäuses vorzusehen sind, zumindest um deren Aktuatoren oder deren Stellelemente zu dem Schaltstangen, Schaltgabeln und/oder Schaltmuffen zu führen. Diese vergleichsweise große Öffnung im Getriebegehäuse reduziert dessen mechanische Stabilität und ist zugleich ein Austrittsfenster für Betriebsgeräusche des Getriebes nach außen. Außerdem sind vergleichsweise leistungsstarke Aktuatoren zum axialen Verschieben der Schaltmuffen mittels den zugeordneten Schaltstangen und/oder Schaltgabeln vorzusehen. A disadvantage of known automated manual transmissions is inter alia that for the electro-hydraulic or electropneumatic gear change unit comparatively large access openings in the outside of the transmission housing are provided, at least to their actuators or their adjusting elements to the shift rails, shift forks and / or shift sleeves to lead. This comparatively large opening in the gear housing reduces its mechanical stability and is at the same time an outlet window for operating noise of the gearbox to the outside. In addition, comparatively powerful actuators for the axial displacement of the shift sleeves by means of the associated shift rods and / or shift forks are provided.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein automatisiertes Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer räumlich optimierten Anordnung der zur Betätigung der Schaltgabeln und der zugeordneten Schaltmuffen notwendigen Aktuatoren vorzustellen. Against this background, the present invention seeks to provide an automated transmission for a motor vehicle with a spatially optimized arrangement of the actuators necessary for the actuation of the shift forks and the associated shift sleeves.
Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einem automatisierten Schaltgetriebe erreicht, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. The solution to this problem is achieved with an automated transmission, which has the features of claim 1. Advantageous embodiments are defined in the dependent claims.
Demnach geht die Erfindung aus von einem automatisierten Schaltgetriebe, welches in einem Getriebegehäuse angeordnete Getriebewellen aufweist, auf denen miteinander kämmende Zahnräder angeordnet sind, bei dem mehrere drehbar auf einer ersten Getriebewelle angeordnete Zahnräder mit zugeordneten und auf einer zweiten Getriebewelle angeordneten drehfesten Zahnrädern in Verzahnungseingriff sind, bei dem auf der die drehbaren Zahnräder tragenden Getriebewelle axial verschiebbare Schaltmuffen drehfest sowie axial benachbart zu den drehbaren Zahnrädern angeordnet sind, bei dem die drehbaren Zahnräder mittels jeweils einer zugeordneten Schaltmuffe drehfest mit zweiten Getriebewelle verbindbar sind, und bei dem die Schaltmuffen mittelbar oder unmittelbar mit einem Stellglied eines jeweils zugeordneten Aktuators verbunden sind. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Schaltgetriebe vorgesehen, dass die Betätigungsachse des Stellglieds der jeweiligen Aktuatoren senkrecht zur Betätigungsrichtung der Schaltmuffen ausgerichtet ist. Accordingly, the invention is based on an automated gearbox, which has arranged in a gear housing transmission shafts on which intermeshing gears are arranged in which a plurality of rotatably arranged on a first gear shaft gears with associated and arranged on a second transmission shaft rotationally fixed gears are in meshing engagement, at the the rotatable gears carrying gear shaft axially displaceable shift sleeves rotatably and axially adjacent to the rotatable gears are arranged, wherein the rotatable gears rotatably connected by means of an associated shift sleeve with second transmission shaft, and in which the shift sleeves directly or indirectly with an actuator of each associated actuator are connected. To achieve the object is provided in this transmission, that the actuating axis of the actuator of the respective actuators is aligned perpendicular to the direction of actuation of the shift sleeves.
Durch diese Anordnung können die Aktuatoren vergleichsweise klein und kostengünstig ausgebildet sein, da deren Stellglieder nur sehr kurze Betätigungswege bewältigen müssen, um die Schaltmuffen zu betätigen. Außerdem sind bei einem mehrere Vorgelegewellen aufweisenden Getriebe, bei dem die Schaltmuffen und Losräder auf mehreren Getriebewellen verteilt angeordnet sind, die von gemäß der Erfindung angeordneten Aktuatoren betätigbaren Schaltgabeln beziehungsweise Schaltmuffen vergleichsweise einfach zu erreichen. Außerdem können bei einem Getriebe mit mehreren Vorgelegewellen, sofern es die Anordnung der Getriebewellen ermöglicht, mittels jeweils einem Aktuator mehrere Schaltgabeln beziehungsweise Schaltmuffen auf verschiedenen Getriebewellen betätigt werden. By this arrangement, the actuators can be made relatively small and inexpensive, since the actuators only have to cope with very short actuation paths to actuate the shift sleeves. In addition, in a plurality of countershafts having transmission in which the shift sleeves and idler gears are arranged distributed on a plurality of transmission shafts, the actuated according to the invention arranged actuators shift forks or shift sleeves comparatively easy to reach. In addition, in a transmission with multiple countershafts, if it allows the arrangement of the transmission shafts, a plurality of shift forks or shift sleeves are actuated on different transmission shafts by means of one actuator.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die erste Getriebewelle und die zweite Getriebewelle in einer gedachten Ebene innerhalb eines Getriebegehäuses angeordnet sind, und dass die Betätigungsachse des mindestens einen Aktuators parallel zu dieser Ebene ausgerichtet ist. Hierdurch ist es möglich, die Aktuatoren Platz sparend beiderseits derjenigen gedachten Ebene anzuordnen, in der die wenigstens zwei Getriebewellen im Getriebegehäuse angeordnet sind. Wenn sich also eine solche gedachte Ebene senkrecht zu einer Horizontalen erstreckt und zum Beispiel eine erste Getriebewelle und eine zweite Getriebewelle oder eine Vorgelegewelle vertikal übereinander angeordnet sind, können die Aktuatoren seitlich neben dieser Ebene beziehungsweise seitlich neben diesen beiden Getriebewelle am oder im Getriebegehäuse angeordnet sein. Außerdem kann durch die vorgeschlagene Anordnung der Aktuatoren die wenigstens eine oberseitige Zugangsöffnung für die Aktuatoren im Getriebegehäuse vergleichsweise klein sein, wodurch das Getriebegehäuse steifer als bei konventionellen Lösungen ausgebildet ist. Zudem gelangen durch die kleinere Öffnung im Getriebegehäuse unerwünschte Getriebegeräusche in geringerem Umfang nach außen. Further, it is preferably provided that the first gear shaft and the second gear shaft are arranged in an imaginary plane within a transmission housing, and that the actuating axis of the at least one actuator is aligned parallel to this plane. This makes it possible to arrange the actuators space-saving on both sides of that imaginary plane in which the at least two transmission shafts are arranged in the transmission housing. If, therefore, such an imaginary plane extends perpendicular to a horizontal and, for example, a first transmission shaft and a second transmission shaft or a countershaft are arranged vertically one above the other, the actuators can be arranged laterally next to this plane or laterally next to these two transmission shaft on or in the transmission housing. In addition, by the proposed arrangement of the actuators, the at least one upper-side access opening for the actuators in the transmission housing to be relatively small, whereby the gear housing is stiffer than in conventional solutions. In addition, due to the smaller opening in the gearbox housing unwanted transmission noise to a lesser extent to the outside.
Zudem ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung der Aktuatoren die Verwendung leistungsschwächerer Aktuatoren und erlaubt so einen leichteren Zugang zu den Schaltgabeln oder Schaltmuffen. Die Betätigungsachsen der Aktuatoren verlaufen hierbei vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer gedachten Horizontalen, auf der sich das mit dem automatisierten Schaltgetriebe ausgestattete Kraftfahrzeug befindet. Anders ausgedrückt weisen die Betätigungsachsen der Aktuatoren in diesem Ausführungsbeispiel in Richtung der Wirkung der Schwerkraft. In addition, the inventive arrangement of the actuators allows the use of weaker actuators and thus allows easier access to the shift forks or shift sleeves. The actuation axes of the actuators in this case preferably extend substantially perpendicular to an imaginary horizontal on which the motor vehicle equipped with the automated transmission is located. In other words, the actuation axes of the actuators in this embodiment are in the direction of the action of gravity.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des gemäß der Erfindung ausgebildeten automatisierten Schaltgetriebes ist vorgesehen, dass dieses mindestens eine Aktuator- steuereinheit zur Ansteuerung des mindestens einen Aktuators aufweist, und dass diese Aktuatorsteuereinheit von einer elektronischen Getriebeschalteinheit steuerbar ist. According to an advantageous embodiment of the invention formed according to the automatic transmission, it is provided that this has at least one Aktuator- control unit for controlling the at least one actuator, and that this actuator control unit is controlled by an electronic gear shift unit.
Hierdurch sind zahlreiche und vor allem kraftstoffsparende Fahrprogramme durch geeignete Ansteuerung des automatisierten Schaltgetriebes mittels der Getriebeschalteinheit unter Verwendung entsprechender Programmalgorithmen realisierbar. Darüber hinaus erfolgt die betätigungsmittelbezogene Ansteuerung in räumlicher Nähe zu den Aktoren. Somit können für den Fall, dass die Aktuatoren zum Beispiel jeweils als pneumatische oder hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnungen realisiert sind, die zu deren Ansteuerung in der Regel notwendigen Steuerventile nebst der erforderlichen Leistungselektronik in unmittelbarer Nähe zu den Pneumatik- oder Hydraulikzylindern angeordnet werden, woraus kurze hydraulische, pneumatische sowie elektrische Leitungswege resultieren. Alternativ dazu können die Aktuatorsteuereinheiten auch in die Getriebeschalteinheit integriert sein. Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Aktuator und die mindestens eine Aktuatorsteuereinheit sowie eine Getriebeschalteinheit an einer Außenseite des Getriebegehäuses angeordnet sind. Hierdurch befinden sich die Aktuatoren sowie die diesen zugeordneten Aktuatorsteuereinheiten jeweils oberhalb des Ölbads des Schaltgetriebes. Die Oberseite des Getriebegehäuses verläuft hierbei im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Schwerkraft. As a result, numerous and especially fuel-efficient driving programs can be realized by suitable control of the automated manual transmission by means of the gearshift unit using appropriate program algorithms. In addition, the actuator-related control takes place in spatial proximity to the actuators. Thus, in the event that the actuators are realized, for example, each as a pneumatic or hydraulic piston-cylinder assemblies, the control valves necessary for their control are usually arranged in addition to the required power electronics in the immediate vicinity of the pneumatic or hydraulic cylinders, from which Short hydraulic, pneumatic and electrical conduction paths result. Alternatively, the actuator control units may also be integrated in the transmission shift unit. According to another advantageous development, it is provided that the at least one actuator and the at least one actuator control unit and a transmission shift unit are arranged on an outer side of the transmission housing. As a result, the actuators and their associated actuator control units are each above the oil bath of the gearbox. The upper side of the gear housing in this case runs substantially perpendicular to the direction of gravity.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass der mindestens eine Aktuator als Linearaktuator ausgebildet ist, der koaxial zu seiner Betätigungsachse eine axial bewegbare Betätigungsstange aufweist, und bei der jede Betätigungsstange mit mindestens einer Schaltgabel zusammenwirkt. Der mindestens eine Linearaktuator verfügt dabei über ein Gehäuse, welches mechanisch an das Getriebegehäuse angebunden ist. Dadurch, dass der Linearaktuator eine koaxial zu seiner Betätigungsachse ein- und ausfahrbare Betätigungsstange auf weist, ist die mechanische Kopplung zwischen dem jeweiligen Linearaktuator und der zugeordneten Schaltgabel konstruktiv besonders einfach realisierbar. Further, it is preferably provided that the at least one actuator is designed as a linear actuator, which has an axially movable actuating rod coaxial with its actuating axis, and in which each actuating rod cooperates with at least one shift fork. The at least one linear actuator has a housing which is mechanically connected to the transmission housing. Characterized in that the linear actuator has a coaxial to its actuation axis retractable and extendable actuator rod, the mechanical coupling between the respective linear actuator and the associated shift fork is structurally particularly easy to implement.
Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass die jeweilige Schaltgabel einen halbkreisförmigen Abschnitt zum Ankoppeln an eine zugeordnete Schaltmuffe aufweist, und dass die jeweilige Schaltgabel einen radial auswärts gerichteten, zapfenartigen Mitnehmer aufweist, der vorzugsweise mittig an dem halbkreisförmigen Abschnitt der Schaltgabel angeordnet ist. Dieser Mitnehmer ermöglicht eine zuverlässige mechanische Ankopp- lung der Schaltgabel an die Betätigungsstange des Linearaktuators. Infolgedessen kann der Mitnehmer der jeweiligen Schaltgabel auf der gleichen Höhe wie die Längsachse der zugeordneten, die Losräder und Schaltmuffen tragenden ersten Getriebewelle angeordnet sein. Die jeweiligen Mitnehmer sind beispielsweise als zylindrische Zapfen oder Bolzen ausgebildet, um deren Führung in einer Kulissenbahn zu erleichtern. In addition, it is preferably provided that the respective shift fork has a semicircular portion for coupling to an associated shift sleeve, and that the respective shift fork has a radially outwardly directed, peg-like driver, which is preferably arranged centrally on the semicircular portion of the shift fork. This driver enables a reliable mechanical coupling of the shift fork to the actuating rod of the linear actuator. As a result, the driver of the respective shift fork can be arranged at the same height as the longitudinal axis of the associated, the idler gears and shift sleeves bearing first gear shaft. The respective drivers are designed for example as cylindrical pins or bolts to facilitate their guidance in a slide track.
Für die genannte Verbindung zwischen dem zapfenartigen Mitnehmer an der Schaltgabel und der Betätigungsstange des Linearaktuators ist bevorzugt vorgesehen, dass an dem freien axialen Ende der Betätigungsstange ein Kulissenkörper befestigt ist, welcher eine in Bezug zur Längsachse der mit den Schiebemuffen und den Losrädern bestückte ersten Getriebewelle geneigte Kulissenbahn aufweist, und dass der Mitnehmer der zugeordneten Schaltgabel verschiebbar in dieser Kulissenbahn des Kulissenkörpers aufgenommen ist. For the said connection between the peg-like driver on the shift fork and the actuating rod of the linear actuator is preferably provided that at the free axial end of the actuating rod, a link body is fixed, which equipped with respect to the longitudinal axis of the sliding sleeves and the idler gears Having first gear shaft inclined slide track, and that the driver of the associated shift fork is slidably received in this slide track of the slide body.
Die Geometrie der Kulissenbahn bestimmt die Länge des Betätigungsweges der Schaltgabel beziehungsweise der daran angekoppelten Schaltmuffe sowie die beiden axialen End- und Arretierungspositionen der Schaltmuffe. Außerdem bestimmt die Geometrie der Kulissenbahn die Stellgeschwindigkeit der Schaltmuffe in Bezug zur Stellgeschwindigkeit des Linearaktuators. Da der Linearaktuator bevorzugt derart ausgebildet ist, dass er eine stabile Betätigungsposition zwischen seinen beiden axialen Endstellungen einnehmen kann, kann die Kulissenbahn des Kulissenkörpers die Schaltmuffe auch in deren Neutralposition zwischen zwei axial gegenüberliegenden Schalt- oder Gangstellungen bringen und dort halten. The geometry of the slide track determines the length of the actuating travel of the shift fork or the coupled thereto shift sleeve and the two axial end and locking positions of the shift sleeve. In addition, the geometry of the slide track determines the actuating speed of the sliding sleeve in relation to the actuating speed of the linear actuator. Since the linear actuator is preferably designed such that it can assume a stable actuation position between its two axial end positions, the slide track of the link body can bring the shift sleeve in its neutral position between two axially opposite shift or gear positions and hold there.
Hierdurch wird jede entlang der Betätigungsachse eines Linearaktuators erfolgende Verschiebebewegung der zugeordneten Betätigungsstange in eine parallel zur Längsachse der die zugeordneten Losräder und Schaltmuffen tragenden Getriebewelle gerichtete Verschiebebewegung der zugeordneten Schaltgabel beziehungsweise In this way, each occurring along the actuation axis of a linear actuator displacement movement of the associated actuating rod in a parallel to the longitudinal axis of the associated idler gears and shift sleeves bearing gear shaft directed displacement movement of the associated shift fork or
Schaltmuffe übersetzt. Ein Neigungswinkel der Kulissenbahn des Kulissenkörpers in Bezug zur Längsachse der zugeordneten Getriebewelle liegt in einem Bereich zwischen 30° und 60°, bevorzugt bei 45°. Gear shift sleeve translated. An angle of inclination of the slide track of the link body in relation to the longitudinal axis of the associated transmission shaft is in a range between 30 ° and 60 °, preferably at 45 °.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Linearaktuator pneumatisch, hydraulisch, elekt- rohyd raulisch, elektromotorisch, elektromagnetisch, piezoelektrisch oder durch eine Kombination von mindestens zwei der genannten Wirkmechanismen betätigbar. Hierdurch steht eine große Bandbreite von alternativen Antriebsmechanismen für die im automatisierten Schaltgetriebe zum Einsatz kommenden Linearaktuatoren zur Verfügung. Preferably, the at least one linear actuator can be actuated pneumatically, hydraulically, electro-hydraulically, electromotively, electromagnetically, piezoelectrically or by a combination of at least two of the aforementioned action mechanisms. This provides a wide range of alternative drive mechanisms for the linear actuators used in automated manual transmissions.
Das automatisierte Schaltgetriebe weist eine Antriebswelle und wenigstens eine Vorgelegewelle auf, wobei die Vorgelegewelle die Funktion einer Getriebeabtriebswelle ausüben kann. Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigt The automated manual transmission has a drive shaft and at least one countershaft, wherein the countershaft can exert the function of a transmission output shaft. For a better understanding of the invention, the description is accompanied by a drawing of an embodiment. In this shows
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines automatisierten Schaltgetriebes mit einem antriebsmotorfern geöffneten Getriebegehäuse, 1 is a perspective view of an automated transmission with a drive motorfernfre opened gear housing,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Schaltgetriebes gemäß Fig. 1 ohne das Getriebegehäuse, und  Fig. 2 is a perspective view of the gearbox of FIG. 1 without the gear housing, and
Fig. 3a bis 3c drei perspektivische Ansichten einer Schaltgabel des Schaltgetriebes gemäß Fig. 1 in drei unterschiedlichen Stellpositionen.  3a to 3c three perspective views of a shift fork of the gearbox according to FIG. 1 in three different setting positions.
Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte automatisierte Schaltgetriebe 10 weist eine erste Getriebewelle 12 und eine zweite Getriebewelle 14 auf, die in einem Getriebegehäuse 16 angeordnet sind. Die erste Getriebewelle 12 ist bei diesem Schaltgetriebe 10 als Eingangswelle wirksam, während die zweite Getriebewelle 14 als Ausgangswelle dient. Die erste Getriebewelle 12 ist mittels einer Kupplung 18 mit einer Kurbelwelle 20 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine kraftschlüssig verbindbar oder von dieser trennbar. Die Kupplung 18 kann beispielsweise als eine automatisierte Trockenreibkupplung oder dergleichen ausgebildet sein. The automatic transmission 10 shown in FIGS. 1 and 2 has a first transmission shaft 12 and a second transmission shaft 14, which are arranged in a transmission housing 16. The first transmission shaft 12 is effective in this transmission 10 as an input shaft, while the second transmission shaft 14 serves as an output shaft. The first transmission shaft 12 is frictionally connected by means of a clutch 18 with a crankshaft 20 of an internal combustion engine, not shown, or separable from this. The clutch 18 may be formed, for example, as an automated dry friction clutch or the like.
Auf der ersten Getriebewelle 12 sind mehrere nicht einzeln bezeichnete Losräder 76 und auf der zweiten Getriebewelle 14 sind mehrere nicht einzeln bezeichnete Festräder 78 angeordnet, von denen jeweils zwei dieser Zahnräder 76, 78 zur Bildung eines vorgegebenen Übersetzungsverhältnisses beziehungsweise eines Ganges miteinander in Zahneingriff sind. Zum Einlegen eines Getriebegangs lassen sich die einzelnen Losräder 76 mit Hilfe jeweils zugeordneter Schaltmuffen 58 drehfest mit derjenigen Getriebewelle 12 verbinden, auf denen diese Losräder 76 und die zugeordneten Schaltmuffen 58 gemeinsam angeordnet sind. Dieser Aufbau ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. On the first gear shaft 12 are a plurality of not individually designated idler gears 76 and on the second gear shaft 14 are not individually designated fixed wheels 78 are arranged, of which two of these gears 76, 78 to form a predetermined gear ratio or a gear are in meshing with each other. To insert a gear, the individual idler gears 76 with the help of each associated shift sleeves 58 rotatably connect with that transmission shaft 12 on which these idler gears 76 and the associated shift sleeves 58 are arranged together. This structure is well known to the skilled person.
Zur Betätigung der Schaltmuffen 58, also zu deren Axialverschiebung auf der zugeordneten ersten Getriebewelle 12, ist jeder dieser Schaltmuffen 58 eine Schaltgabel 68, 70 zugeordnet, welche eine etwa halbkreisförmige Geometrie aufweisen. Die Schaltgabeln 68, 70 greifen jeweils in eine radial äußere Ringnut in der zugeordneten Schaltmuffe 58 formschlüssig ein, so dass bei einer Axialverschiebung der Schaltgabel 68, 70 auch die zugeordnete Schaltmuffe 58 axial auf der ersten Getriebewelle 12 verschoben wird. Eine Axialverschiebung der drehfest auf der ersten Getriebewelle 12 angeordneten Schaltmuffe 58 in Richtung zu dem zugeordneten Losrad 76 bewirkt über stirnseitige Mitnahmeverzahnungen an der Schaltmuffe 58 und dem Losrad 76 eine drehfeste Verbindung des Losrads 76 mit der ersten Getriebewelle 12, so dass im Ergebnis eine Drehmomentübertragung von der ersten Getriebewelle 12 zu der zweiten Getriebewelle 14 erfolgen kann. To actuate the shift sleeves 58, so to their axial displacement on the associated first transmission shaft 12, each of these shift sleeves 58 is associated with a shift fork 68, 70, which have an approximately semicircular geometry. The shift forks 68, 70 engage in each case in a radially outer annular groove in the associated shift sleeve 58 a positive fit, so that in an axial displacement of the shift fork 68, 70 and the associated shift sleeve 58 is axially displaced on the first transmission shaft 12. An axial displacement of the rotationally fixed on the first transmission shaft 12 arranged shift sleeve 58 in the direction of the associated idler gear 76 causes via front-end driving teeth on the shift sleeve 58 and the idler gear 76, a rotationally fixed connection of the idler gear 76 with the first transmission shaft 12, so that as a result a torque transmission of the first transmission shaft 12 can be made to the second transmission shaft 14.
Die erste Getriebewelle 12 weist eine Längsachse 22 auf, die parallel zu der Längsachse 24 der zweiten Getriebewelle 14 ausgerichtet ist. Die erste Getriebewelle 12 und die zweite Getriebewelle 14 sind daher in einer gedachten, hier zeichnerisch angedeuteten Ebene 26 angeordnet, welche lediglich exemplarisch näherungsweise senkrecht zu einer horizontalen Ebene beziehungsweise einem horizontalen Untergrund 28 verläuft, auf dem ein mit dem automatisierten Schaltgetriebe 10 ausgestattetes Kraftfahrzeug beispielhaft betrieben wird. The first transmission shaft 12 has a longitudinal axis 22 which is aligned parallel to the longitudinal axis 24 of the second transmission shaft 14. The first gear shaft 12 and the second gear shaft 14 are therefore arranged in an imaginary, indicated here in the drawing plane 26, which runs only by way of example approximately perpendicular to a horizontal plane or a horizontal surface 28 on which an equipped with the automated transmission 10 motor vehicle operated by way of example becomes.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel von Fig.1 verläuft die erste Getriebewelle 12 außerdem oberhalb zur zweiten Getriebewelle 14, wobei die erste Getriebewelle 12 und die zweite Getriebewelle 14 jeweils parallel zum horizontalen und ebenen Untergrund 28 ausgerichtet sind. Abweichend von der in Fig. 1 lediglich exemplarisch dargestellten räumlichen Anordnung der ersten Getriebewelle 12 und der zweiten Getriebewelle 14 innerhalb des Getriebegehäuses 16 sind grundsätzlich auch andere räumliche Anordnungen möglich, wobei die beiden Getriebewellen 12, 14 jedoch immer in einer gedachten Ebene angeordnet sind, deren räumliche Lage jedoch unterschiedlich sein kann. In the illustrated embodiment of Figure 1, the first transmission shaft 12 also extends above the second transmission shaft 14, wherein the first transmission shaft 12 and the second transmission shaft 14 are aligned parallel to the horizontal and planar ground 28 respectively. Notwithstanding the spatial arrangement of the first gear shaft 12 and the second gear shaft 14 within the gear housing 16 shown in FIG. 1, other spatial arrangements are basically possible, the two gear shafts 12, 14 are always arranged in an imaginary plane whose However, spatial location may be different.
An einer weitgehend planen Oberseite 30 des Getriebegehäuses 16, die hier lediglich exemplarisch ebenfalls parallel zum Untergrund 28 verläuft, sind zwei Aktuatorsteuer- einheiten 32, 34 angeordnet, die von einer elektronischen Getriebeschalteinheit 36 angesteuert werden. Alternativ dazu können die beiden Aktuatorsteuereinheiten 32, 34 integraler Bestandteil der Getriebeschalteinheit 36 sein, also in diese baulich integriert sein. On a largely planar upper side 30 of the gear housing 16, which also here only by way of example runs parallel to the ground 28, two Aktuatorsteuer- units 32, 34 are arranged, which are controlled by an electronic gear shift unit 36. Alternatively, the two actuator control units 32, 34 be integral part of the gearshift unit 36, so be integrated into this structurally.
Die Getriebeschalteinheit 36 wird von einer nicht dargestellten, übergeordneten digitalen Steuerungs- und/oder Regelungseinheit kontrolliert und befehligt, wobei dieser Steuerungs- und/oder Regelungseinheit vorzugsweise zugleich die Ansteuerung einer gleichfalls nicht eingezeichneten Betätigungseinheit zum Ein- oder Ausrücken der Kupplung 18 obliegt. The gearshift unit 36 is controlled and commanded by an unillustrated, higher-level digital control and / or regulating unit, wherein this control and / or regulating unit preferably at the same time controls the actuation of a likewise not shown actuator unit for engagement or disengagement of the clutch 18.
Mittels der ersten Aktuatorsteuereinheit 32 werden hier beispielhaft zwei in einem ersten Aktuatorgehäuse 38 integrierte Aktuatoren 40, 42 angesteuert, die jeweils mit einer in den Fig. 1 verdeckten Schaltgabel 68, 70 zusammenwirken, welche zur Betätigung von zwei gleichfalls verdeckten Schaltmuffen 58 dienen. Entsprechend werden von der zweiten Aktuatorsteuereinheit 34 weitere, in Fig. 2 erkennbare Aktuatoren 54, 56 gesteuert. By way of example, two actuators 40, 42 integrated in a first actuator housing 38 are actuated by means of the first actuator control unit 32, which interact in each case with a shift fork 68, 70 which is concealed in FIG. 1 and serve to actuate two likewise concealed shift sleeves 58. Correspondingly, further actuators 54, 56 recognizable in FIG. 2 are controlled by the second actuator control unit 34.
Mithilfe der von der elektronischen Getriebeschalteinheit 36 mittelbar über die beiden Aktuatorsteuereinheiten 32, 34 kontrollierten Aktuatoren 40, 42; 54, 56 lässt sich das automatisierte Schaltgetriebe 10 zur Realisierung spezieller Fahrprogramme unter Verwendung geeigneter Programmalgorithmen vollautomatisch in Abhängig vom Betriebszustand des Kraftfahrzeugs und dem der Brennkraftmaschine steuern. Hierbei können die Gangwechsel beziehungsweise das Umschalten zwischen den einzelnen Getriebegängen ohne aktives Zutun des Fahrers vollautomatisch oder gegebenenfalls mittels eines Wählhebels manuell ausgelöst werden. In dem Getriebegehäuse 16 sind ferner verschiedene, nicht dargestellte Sensoren integriert, um den aktuellen Zustand des automatisierten Schaltgetriebes 10, insbesondere den Schaltzustand der Schaltmuffen 58, die Betätigungsstellung der Aktuatoren sowie die Drehzahl der Getriebewellen 12, 14, zuverlässig zu erfassen und an die elektronische Getriebeschalteinheit 36 zur Auswertung weiterzuleiten. With the aid of the actuators 40, 42 controlled indirectly by the electronic gearshift unit 36 via the two actuator control units 32, 34; 54, 56, the automated manual transmission 10 to implement special driving programs using suitable program algorithms fully automatically depending on the operating condition of the motor vehicle and the engine control. Here, the gear changes or the switching between the individual gears without manual intervention of the driver can be triggered automatically or, if necessary, by means of a selector lever manually. In the transmission housing 16 also various sensors, not shown, are integrated to reliably detect the current state of the automated transmission 10, in particular the switching state of the shift sleeves 58, the operating position of the actuators and the rotational speed of the transmission shafts 12, 14, and to the electronic gear shift unit 36 for evaluation.
Die beiden in Fig. 1 erkennbaren Aktuatoren 40, 42 sind hier lediglich exemplarisch jeweils als Linearaktuatoren 44, 46 ausgebildet. Die Betätigungsachsen 48, 50 der Stell- glieder 72, 74 dieser Aktuatoren 40, 42 sind jeweils senkrecht zur Betätigungsrichtung der Schaltgabeln 68, 70 und der Schaltmuffen 58 ausgerichtet. Sie verlaufen dabei auch parallel und beabstandet zu der bereits genannten Ebene 26, in der die beiden Getriebewellen 12, 14 angeordnet sind. Demnach sind die Linearaktuatoren 44, 46 im Wesentlichen senkrecht in Bezug zu der Oberseite 30 des Getriebegehäuses 16 beziehungsweise zum Untergrund 28 sowie seitlich neben der ersten Getriebewelle 12 angeordnet. The two actuators 40, 42, which can be seen in FIG. 1, are here only designed as linear actuators 44, 46 by way of example. The actuating axes 48, 50 of the actuating Links 72, 74 of these actuators 40, 42 are each aligned perpendicular to the direction of actuation of the shift forks 68, 70 and the shift sleeves 58. They also run parallel and spaced from the aforementioned plane 26, in which the two transmission shafts 12, 14 are arranged. Accordingly, the linear actuators 44, 46 are arranged substantially perpendicular with respect to the upper side 30 of the transmission housing 16 or to the ground 28 and laterally next to the first transmission shaft 12.
Aufgrund dieser speziellen räumlichen Positionierung der Aktuatoren 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 im oder am Getriebegehäuse 16 kann wenigstens eine nicht bezeichnete Zugangsöffnung in der Oberseite 30 des Getriebegehäuses 16 vergleichsweise klein ausgebildet sein, wodurch eine Minderung der vom Schaltgetriebe 10 abgegebenen Geräusche möglich ist. Außerdem ermöglicht diese spezielle räumliche Anordnung den Einsatz von kompakteren Aktuatoren und erlaubt darüber hinaus eine einfachere An- steuerung von auf der ersten Getriebewelle 12 und/oder der zweite Getriebewelle 14 angeordneten Schaltmuffen 58. Due to this special spatial positioning of the actuators 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 in or on the gear housing 16, at least one non-designated access opening in the top 30 of the gear housing 16 may be formed comparatively small, whereby a reduction in the Manual transmission 10 emitted noise is possible. In addition, this special spatial arrangement allows the use of more compact actuators and also allows easier control of arranged on the first transmission shaft 12 and / or the second transmission shaft 14 shift sleeves 58th
Die beiden Linearaktuatoren 44, 46 können in Abhängigkeit von einem an Bord des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stehenden Arbeitsmedium, wie zum Beispiel Druckluft oder Hydrauliköl, beispielsweise als pneumatisch, hydraulisch, elektrohydraulisch oder elektropneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnungen, also mit Pneumatikoder Hydraulikzylindern realisiert sein. Außerdem können die Linearaktuatoren 44, 46 auch elektromotorisch, zum Beispiel mittels eines elektromotorisch betriebenen Spindelantriebs realisiert sein. Der grundsätzliche Aufbau eines automatisierten Schaltgetriebes 10 mit einer Getriebeschalteinheit, einer Aktuatorsteuereinheit sowie mit Aktuatoren ist dem auf dem Gebiet der Kraftfahrzeuggetriebekonstruktion tätigen Fachmann im Übrigen gleichfalls aus dem Stand der Technik hinreichend geläufig, so dass an dieser Stelle auf eine weitergehende Beschreibung der Funktionsweise des automatisierten Schaltgetriebes 10 verzichtet wird. The two linear actuators 44, 46 can be implemented as a function of a working medium available on board the motor vehicle, such as compressed air or hydraulic oil, for example as pneumatically, hydraulically, electrohydraulically or electropneumatically actuated piston-cylinder arrangements, ie with pneumatic or hydraulic cylinders. In addition, the linear actuators 44, 46 can also be realized by an electric motor, for example by means of an electric motor driven spindle drive. The basic structure of an automated manual transmission 10 with a gearshift unit, an actuator control unit and actuators is the well-known in the field of motor vehicle transmission specialist incidentally also known from the prior art, so that at this point to a more detailed description of the operation of the automated transmission 10 is waived.
Fig. 2 zeigt eine schematische und perspektivische Ansicht des automatisierten Schaltgetriebes 10 gemäß Fig. 1 ohne das Getriebegehäuse 16. Die erste Getriebewelle 12 und die zweite Getriebewelle 14 beziehungsweise deren Längsachsen 22, 24 sind deutlich erkennbar in der hier nicht dargestellten gedachten Ebene 26 angeordnet, welche senkrecht zum Untergrund 28 verläuft, wobei die erste Getriebewelle 12 vertikal über der zweiten Getriebewelle 14 angeordnet ist. FIG. 2 shows a schematic and perspective view of the automated manual transmission 10 according to FIG. 1 without the transmission housing 16. The first transmission shaft 12 and the second transmission shaft 14 and their longitudinal axes 22, 24 are clearly arranged in the imaginary plane 26, not shown here, which runs perpendicular to the ground 28, wherein the first transmission shaft 12 is disposed vertically above the second transmission shaft 14.
Neben dem bereits erwähnten quaderförmigen ersten Aktuatorgehäuse 38 mit den beiden zugeordneten Linearaktuatoren 44, 46 befindet sich ein zweites quaderförmiges Aktuatorgehäuse 52 mit einen dritten und einem vierten Aktuator 54, 56, die von der zweiten Aktuatorsteuereinheit 34 gesteuert werden. Diese beiden Aktuatoren 54, 56 sind gleichfalls als Linearaktuatoren 47, 49 ausgebildet. Die Ansteuerung der Aktuatoren 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 erfolgt mittels den beiden Aktuatorsteuereinheiten 32, 34, welche gemeinsam von der hierarchisch übergeordneten elektronischen Getriebeschalteinheit 36 kontrolliert und befehligt werden. In addition to the aforementioned cuboid first actuator housing 38 with the two associated linear actuators 44, 46 is a second cuboid actuator housing 52 having a third and a fourth actuator 54, 56, which are controlled by the second actuator control unit 34. These two actuators 54, 56 are likewise designed as linear actuators 47, 49. The actuation of the actuators 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 takes place by means of the two actuator control units 32, 34, which are controlled and commanded jointly by the hierarchically superior electronic gear shift unit 36.
Wie die Figuren 2 und 3a bis 3c zeigen, weisen die Aktuatoren 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 jeweils eine axial bewegbare Betätigungsstange 72, 74 auf, an deren freien axialen Ende jeweils ein quaderförmiger Kulissenkörper 60, 62 befestigt ist. Daher wird bei einer Betätigung der Aktuatoren 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 die Betätigungsstange 72, 74 und der an ihr befestigte jeweilige Kulissenkörper 60, 62 vertikal, also senkrecht zum Untergrund 28 und senkrecht zur Längsachse 22 der ersten Getriebewelle 12 bewegt. As shown in FIGS. 2 and 3a to 3c, the actuators 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 each have an axially movable actuating rod 72, 74, at the free axial end of which in each case a parallelepiped link body 60, 62 is attached. Therefore, upon actuation of the actuators 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56, the actuating rod 72, 74 and attached to her respective gate body 60, 62 vertically, ie perpendicular to the ground 28 and perpendicular to the longitudinal axis 22 of first transmission shaft 12 moves.
Jeder der Kulissenkörper 60, 62 verfügt über eine schlitzförmig oder nutartig ausgebildete Kulissenbahn 64, 66, in die jeweils ein zapfenförmiger beziehungsweise zylindrischer Mitnehmer 82 eingreift, welcher an der radialen Außenseite einer dem jeweiligen Aktuator zugeordneten Schaltgabel 68 angeordnet ist. Diese Konstruktion ist in den Figuren 3a bis 3c besonders gut erkennbar, auf die noch gesondert eingegangen wird. Each of the gate bodies 60, 62 has a slot-shaped or groove-like slide track 64, 66, in each of which a pin-shaped or cylindrical cam 82 engages, which is arranged on the radial outer side of a respective actuator associated shift fork 68. This construction can be seen particularly clearly in FIGS. 3a to 3c, which will be discussed in detail later.
Mithilfe der Kulissenbahn 64, 66 der Kulissenkörper 60, 62 kann die vertikale Verstellbewegung 87 der Kulissenkörper 60, 62 in eine im Wesentlichen parallel zu derjenigen Ebene 26, in der die Getriebewellen 12, 14 angeordnet sind, beziehungsweise parallel zur Längsachse 22 der ersten Getriebewelle 12 verlaufende, horizontale Verschiebe- bewegung 89 transformiert werden, die ihrerseits zur axialen Betätigung der zugeordneten Schaltgabel 68, 70 und Schaltmuffe 58 des automatisierten Schaltgetriebes 10 dient. By means of the slide track 64, 66 of the guide body 60, 62, the vertical adjustment 87 of the guide body 60, 62 in a substantially parallel to that plane 26, in which the transmission shafts 12, 14 are arranged, or parallel to the longitudinal axis 22 of the first transmission shaft 12th running, horizontal shift movement 89 are transformed, which in turn serves for the axial actuation of the associated shift fork 68, 70 and shift sleeve 58 of the automated transmission 10.
Die Linearaktuatoren 44, 46, 47, 49 weisen wie erwähnt jeweils eine vorzugsweise zylindrische Betätigungsstange 72, 74 auf, die gesteuert durch die erste oder zweite elektronische Aktuatorsteuereinheit 32, 34 jeweils um einen exakt definierten axialen Stell- beziehungsweise Verfahrweg senkrecht zum Untergrund 28 unter Einbeziehung von Zwischenpositionen ein- und ausfahrbar sind. Jeder Kulissenkörper 60, 62 ist jeweils mit einer der Betätigungsstangen 72, 74 auf mechanisch geeignete Weise verbunden. An allen Aktuatoren 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 sind bevorzugt Wegmesssensoren angeordnet, mittels denen die axialen Verstellbewegungen der Betätigungsstangen 72, 74 mit hoher Genauigkeit erfassbar und an die Aktuatorsteuereinheiten 32, 34 und/oder an die elektronische Getriebeschalteinheit 36 zur Steuerung und/oder Regelung weiterleitbar sind. As mentioned, the linear actuators 44, 46, 47, 49 each have a preferably cylindrical actuating rod 72, 74 which, controlled by the first or second electronic actuator control unit 32, 34, each include a precisely defined axial positioning or travel path perpendicular to the substrate 28 can be moved in and out of intermediate positions. Each gate body 60, 62 is in each case connected to one of the actuating rods 72, 74 in a mechanically suitable manner. On all actuators 40, 42, 44, 46, 47, 49, 54, 56 Wegmesssensoren are preferably arranged by means of which the axial adjustment movements of the actuating rods 72, 74 detectable with high accuracy and to the Aktuatorsteuereinheiten 32, 34 and / or to the electronic Gear shift unit 36 for control and / or regulation can be forwarded.
Die Figuren 3a, 3b und 3c zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht einer Schaltgabel 68 des Schaltgetriebes 10 gemäß Fig. 2 in drei unterschiedlichen Schaltpositionen I, II sowie III. Die Schaltgabel 68 weist zur mechanischen Anbindung an die zugeordnete Schaltmuffe 58 einen näherungsweise halbkreisförmigen Abschnitt 80 auf, der konzentrisch zur Längsachse 22 der ersten Getriebewelle 12 ausgerichtet ist. Mittig an dem halbkreisförmigen Abschnitt 80 der Schaltgabel 68 ist ein hier zapfenförmiger beziehungsweise zylindrischer sowie radial auswärts gerichteter Mitnehmer 82 angeordnet. FIGS. 3 a, 3 b and 3 c each show a perspective view of a shift fork 68 of the shift transmission 10 according to FIG. 2 in three different shift positions I, II and III. The shift fork 68 has an approximately semi-circular portion 80 for mechanical connection to the associated shift sleeve 58, which is aligned concentrically to the longitudinal axis 22 of the first transmission shaft 12. Centered on the semicircular portion 80 of the shift fork 68 is here a peg-shaped or cylindrical and radially outwardly directed driver 82 is arranged.
Der mit der gezeigten Schaltgabel 68 zusammenwirkende Linearaktuator 44 weist die schon erwähnte Betätigungsstange 72 auf, an deren freien axialem Ende 84 der auch in Fig. 2 erkennbare quaderförmige Kulissenkörper 60 befestigt ist. In der Kulissenbahn 64 des Kulissenkörpers 60 ist der Mitnehmer 82 aufgenommen und geführt. Die Kulissenbahn 64 weist einen ersten Endabschnitt 86 und einen zweiten Endabschnitt 88 auf, deren jeweils halbrunde Enden als axiale Endanschläge für den Mitnehmer 82 dienen. Diese beiden Endabschnitte 86, 88 der Kulissenbahn 64 sind durch einen schräg beziehungsweise diagonal in Bezug zur Längsachse 22 der ersten Getriebewelle 12 und zur betätigungsstangennahen Oberseite 90 des Kulissenkörpers 60 verlaufenden Mittelabschnitt 92 verbunden. Der Winkel α des schrägen Mittelabschnitts 92 zur Längsachse 22 der ersten Getriebewelle 12 beträgt zwischen 30° und 90°, vorzugsweise jedoch etwa 45°. The cooperating with the shift fork 68 shown linear actuator 44 has the already mentioned actuating rod 72, at the free axial end 84 of the recognizable also in Fig. 2 cuboid backdrop body 60 is attached. In the slide track 64 of the guide body 60 of the driver 82 is received and guided. The slide track 64 has a first end portion 86 and a second end portion 88, each half-round ends serve as axial end stops for the driver 82. These two end portions 86, 88 of the slide track 64 are by an obliquely or diagonally with respect to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 and connected to the actuating rod near top 90 of the gate body 60 extending central portion 92. The angle α of the inclined central portion 92 to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 is between 30 ° and 90 °, but preferably about 45 °.
Ein der besseren zeichnerischen Übersicht halber nicht bezeichneter Durchmesser des zapfenartigen Mitnehmers 82 an der Schaltgabel 68 ist etwas geringer als die Breite der Kulissenbahn 64, wodurch eine in axialer Richtung weitgehend spielfreie Aufnahme des Mitnehmers 82 in der Kulissenbahn 64 gewährleistet ist. Die Länge 94, 96 der Endabschnitte 86, 88 der Kulissenbahn 64 entspricht ungefähr dem Durchmesser des Mitnehmers 82, wodurch dessen stabile Endlagen in der Kulissenbahn 64 gewährleistet sind. One of the better graphical overview half unspecified diameter of the peg-like driver 82 on the shift fork 68 is slightly smaller than the width of the slide track 64, whereby a largely free play in the axial direction recording of the driver 82 is ensured in the slide track 64. The length 94, 96 of the end portions 86, 88 of the slide track 64 corresponds approximately to the diameter of the driver 82, whereby its stable end positions are ensured in the slide track 64.
In der in Fig. 3a gezeigten ersten Stellposition I der Schaltgabel 68 hat die Betätigungsstange 72 des Linearaktuators 44 ihre axial am weitesten ausgefahrene Position erreicht, so dass der Mitnehmer 82 den zweiten Endabschnitt 88 der Kulissenbahn 64 des Kulissenkörpers 60 und damit seine erste stabile Endlage erreicht hat. Hierdurch hat die Schaltgabel 68 ihre kupplungsfernste Stellung eingenommen, wodurch im Ergebnis beispielsweise ein zugeordnetes Losrad mit der ersten Getriebewelle 12 drehfest verbunden ist. In the first setting position I of the shift fork 68 shown in FIG. 3a, the actuating rod 72 of the linear actuator 44 has reached its axially furthest extended position so that the driver 82 reaches the second end section 88 of the guide track 64 of the link body 60 and thus its first stable end position Has. As a result, the shift fork 68 has taken her clutch remote position, which in the result, for example, an associated idler gear 12 is rotatably connected to the first gear shaft.
Wie Fig. 3b zeigt, bewegt sich bei einem Aktivieren des Linearaktuators 44 dessen Betätigungsstange 72 zusammen mit dem Kulissenkörper 60 in Richtung des ersten Pfeils 87 hin zu dem Zylindergehäuse des Linearaktuators 44 beziehungsweise weg von dem in Fig. 1 gezeigten Untergrund 28, bis die Schaltgabel 68 ihre zweite Stellposition II erreicht hat. Durch diesen Bewegungsablauf wird die Schaltgabel 68 zusammen mit dem Mitnehmer 82 horizontal, das heißt parallel zur Längsachse 22 der ersten Getriebewelle 12 soweit in Richtung des zweiten Pfeils 89 verschoben, bis der Mitnehmer 82 ungefähr die Mitte des schrägen Mittelabschnitts 92 der Kulissenbahn 64 des Kulissenkörpers 60 erreicht hat. Hierdurch hat die Schaltgabel 68 die axial mittlere Stellposition II eingenommen, wodurch im Ergebnis eine Schaltmuffe 58 in eine Neutralposition geschaltet ist, in welcher diese zwei axial benachbarte Losräder auf der gleichen Getriebewelle 12 frei drehbar sein lässt. As shown in FIG. 3b, when the linear actuator 44 is activated, its actuating rod 72, together with the guide body 60, moves in the direction of the first arrow 87 toward the cylinder housing of the linear actuator 44 or away from the substrate 28 shown in FIG. 1 until the shift fork 68 has reached its second parking position II. By this movement, the shift fork 68 together with the driver 82 horizontally, that is parallel to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 in the direction of the second arrow 89 shifted until the driver 82 approximately the center of the inclined center portion 92 of the slide track 64 of the guide body 60th has reached. As a result, the shift fork 68 has assumed the axially middle parking position II, as a result, a shift sleeve 58 is switched to a neutral position is, in which these two axially adjacent idler gears can be freely rotatable on the same gear shaft 12.
Durch erneutes Betätigen des Linearaktuators 44 wird die Betätigungsstange 72 weiter in Richtung des ersten Pfeils 87 in das Zylindergehäuse des Linearaktuators 44 eingefahren, und die Schaltgabel 68 wird dabei weiter in Richtung des zweiten Pfeils 89 parallel zur Längsachse 22 der ersten Getriebewelle 12 verschoben, bis sich der Mitnehmer 82 im ersten Endabschnitt 86 der Kulissenbahn 64 des Kulissenkörpers 60 befindet. Hier hat der Mitnehmer 82 seine zweite Endposition sowie die Schaltgabel 68 ihre dritte Stellposition III erreicht (Fig. 3c). In dieser dritten Stellposition III steht diese Schaltgabel 68 in ihrer kupplungsdichtesten Verschiebeposition, wodurch im Ergebnis die von dieser Schaltgabel 68 betätigte Schaltmuffe 58 ein zugeordnetes, vergleichsweise kupplungsnahes Losrad mit der ersten Getriebewelle 12 drehfest verbindet. By re-actuating the linear actuator 44, the actuating rod 72 is further retracted in the direction of the first arrow 87 in the cylinder housing of the linear actuator 44, and the shift fork 68 is further moved in the direction of the second arrow 89 parallel to the longitudinal axis 22 of the first transmission shaft 12 until the driver 82 is in the first end portion 86 of the slide track 64 of the guide body 60. Here, the driver 82 has its second end position and the shift fork 68 reaches its third setting position III (FIG. 3c). In this third setting position III, this shift fork 68 is in its clutch-tight displacement position, as a result, the actuated by this shift fork 68 shift sleeve 58 rotatably connects an associated, relatively close-coupled idler gear with the first gear shaft 12.
Der Kulissenkörper 60 fungiert im Zusammenspiel mit der Kulissenbahn 64 und dem darin aufgenommenen Mitnehmer 82 somit als ein verlustarmes mechanisches Umlen- kungsgetriebe, das eine vertikale, also senkrecht zur Längsachse 22 der ersten Getriebewelle 12 erfolgende Verstellbewegung 87 der Betätigungsstange 72 des jeweiligen Linearaktuators 44 in eine horizontale, also parallel zur Längsachse 22 der ersten Getriebewelle 12 beziehungsweise zu dem Untergrund 28 gerichtete Verstellbewegung 89 der Schaltgabel 68 zur Betätigung einer Schaltmuffe 58 des automatisierten Schaltgetriebes 10 transformiert. The link body 60 functions in conjunction with the link track 64 and the driver 82 received therein as a loss-len mechanical Umlen- kung transmission, which takes place vertically, ie perpendicular to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 adjusting movement 87 of the actuating rod 72 of the respective linear actuator 44 in a horizontal, ie parallel to the longitudinal axis 22 of the first gear shaft 12 and directed to the ground 28 adjusting movement 89 of the shift fork 68 for actuating a shift sleeve 58 of the automated transmission 10 is transformed.
Bezugszeichenliste (Bestandteil der Beschreibung) Automatisiertes Schaltgetriebe List of Reference Numerals (part of the description) Automated manual transmission
Erste Getriebewelle, Eingangswelle First gear shaft, input shaft
Zweite Getriebewelle, Ausgangswelle, Vorgelegewelle Second gear shaft, output shaft, countershaft
Getriebegehäuse gearbox
Kupplung clutch
Kurbelwelle crankshaft
Längsachse der ersten Getriebewelle Longitudinal axis of the first gear shaft
Längsachse der zweiten Getriebewelle Longitudinal axis of the second gear shaft
Ebene level
Untergrund underground
Oberseite des Getriebegehäuses Top of the gearbox
Erste Aktuatorsteuereinheit First actuator control unit
Zweite Aktuatorsteuereinheit Second actuator control unit
Elektronische Getriebeschalteinheit Electronic gearshift unit
Erstes Aktuatorgehäuse First actuator housing
Erster Aktuator First actuator
Zweiter Aktuator Second actuator
Erster Linearaktuator First linear actuator
Zweiter Linearaktuator Second linear actuator
Dritter Linearaktuator Third linear actuator
Betätig ungsachse des Aktuators 42 Actuation axis of the actuator 42
Vierter Linearaktuator Fourth linear actuator
Betätigungsachse des Aktuators 40 Actuating axis of the actuator 40
Zweites Aktuatorgehäuse Second actuator housing
Dritter Aktuator Third actuator
Vierter Aktuator Fourth actuator
Schaltmuffe shift sleeve
Erster Kulissenkörper First gate body
Zweiter Kulissenkörper Erste Kulissen bahn Second gate body First sets of tracks
Zweite Kulissenbahn  Second slide track
Erste Schaltgabel  First shift fork
Zweite Schaltgabel  Second shift fork
Erste Betätigungsstange  First operating rod
Zweite Betätigungsstange  Second operating rod
Zahnrad, Losrad  Gear, idler gear
Zahnrad, Festrad  Gear, fixed wheel
Halbkreisförmiger Abschnitt einer Schaltgabel  Semicircular section of a shift fork
Mitnehmer  takeaway
Freies Ende einer Betätigungsstange  Free end of an actuating rod
Erster Endabschnitt einer Kulissenführung  First end section of a slotted guide
Betätigungsbewegung der Betätigungsstange, erster Pfeil Actuating movement of the actuating rod, first arrow
Zweiter Endabschnitt einer Kulissenführung Second end section of a slotted guide
Betätigungsbewegung der Schaltgabel, zweiter Pfeil Actuation movement of the shift fork, second arrow
Betätigungsstangennahe Oberseite eines KulissenkörpersActuator near top of a gate body
Mittelabschnitt einer Kulissenführung Middle section of a slotted guide
Länge eines Endabschnitts einer Kulissenführung  Length of an end section of a slotted guide
Länge eines Endabschnitts einer Kulissenführung  Length of an end section of a slotted guide
Winkel  angle

Claims

Patentansprüche claims
1 . Automatisiertes Schaltgetriebe (10), welches in einem Getriebegehäuse (16) angeordnete Getriebewellen (12, 14) aufweist, auf denen miteinander kämmende Zahnräder (76, 78) angeordnet sind, bei dem mehrere drehbar auf einer ersten Getriebewelle (12) angeordnete Zahnräder (76) mit zugeordneten und auf einer zweiten Getriebewelle (14) angeordneten drehfesten Zahnrädern (78) in Verzahnungseingriff sind, bei dem auf der die drehbaren Zahnräder (76) tragenden Getriebewelle (12) axial verschiebbare 1 . Automated gearbox (10) which has gear shafts (12, 14) arranged in a gearbox housing (16) on which intermeshing toothed wheels (76, 78) are arranged, in which a plurality of toothed wheels (76) arranged rotatably on a first gearshaft (12) ) with associated and on a second transmission shaft (14) arranged rotationally fixed gears (78) are in meshing engagement, in which on the rotatable gears (76) carrying the transmission shaft (12) axially displaceable
Schaltmuffen (58) drehfest sowie axial benachbart zu den drehbaren Zahnrädern (76) angeordnet sind, bei dem die drehbaren Zahnräder (76) mittels jeweils einer zugeordneten Schaltmuffe (58) drehfest mit zweiten Getriebewelle (12) verbindbar sind, und bei dem die Schaltmuffen (58) mittelbar oder unmittelbar mit einem Stellglied (72, 74) eines jeweils zugeordneten Aktuators (40, 42, 54, 56) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsachse (48, 50) des Stellglieds (72, 74) der jeweiligen Aktua- toren (40, 42, 54, 56) senkrecht zur Betätigungsrichtung der Schaltmuffen (58) ausgerichtet ist. Shift sleeves (58) rotatably and axially adjacent to the rotatable gears (76) are arranged, in which the rotatable gears (76) by means of an associated shift sleeve (58) rotatably connected to the second transmission shaft (12) are connectable, and wherein the shift sleeves ( 58) are indirectly or directly connected to an actuator (72, 74) of a respective associated actuator (40, 42, 54, 56), characterized in that the actuating axis (48, 50) of the actuator (72, 74) of the respective Aktua - Tors (40, 42, 54, 56) is aligned perpendicular to the actuation direction of the shift sleeves (58).
2. Automatisiertes Schaltgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden einander zugeordneten Getriebewellen (12, 14) in einer gedachten Ebene (26) innerhalb eines Getriebegehäuses (16) angeordnet sind, und dass die Betätigungsachse (48, 50) des mindestens einen Aktuators (40, 42, 54, 56) parallel zu dieser Ebene (26) ausgerichtet ist. 2. Automated manual transmission according to claim 1, characterized in that the two associated transmission shafts (12, 14) in an imaginary plane (26) within a transmission housing (16) are arranged, and that the actuating axis (48, 50) of the at least one Actuator (40, 42, 54, 56) parallel to this plane (26) is aligned.
3. Automatisiertes Schaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aktuatorsteuereinheit (32, 34) zur Ansteuerung des mindestens einen Aktuators (40, 42, 54, 56) vorgesehen ist, und dass die mindestens eine Aktuatorsteuereinheit (32, 34) von einer elektronischen Getriebeschalteinheit (36) steuerbar ist. 3. Automated gearbox according to claim 1 or 2, characterized in that at least one actuator control unit (32, 34) for controlling the at least one actuator (40, 42, 54, 56) is provided, and that the at least one Aktuatorsteuereinheit (32, 34 ) is controllable by an electronic gear shift unit (36).
4. Automatisiertes Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator (40, 42, 54, 56) und die mindestens eine Aktuatorsteuereinheit (32, 34) sowie eine Getriebeschalteinheit (36) an einer Außenseite des Getriebegehäuses (16) angeordnet sind. 4. Automated manual transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one actuator (40, 42, 54, 56) and the at least one Actuator control unit (32, 34) and a transmission shift unit (36) on an outer side of the transmission housing (16) are arranged.
5. Automatisiertes Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator (40, 42, 54, 56) ein Linearaktuator (44, 46, 49, 49) ist, der koaxial zu seiner Betätigungsachse (48, 50) eine axial bewegbare Betätigungsstange (72, 74) aufweist, und bei der jede Betätigungsstange (72, 74) mit mindestens einer Schaltgabel (68, 70) zusammenwirkt. 5. Automated manual transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one actuator (40, 42, 54, 56) is a linear actuator (44, 46, 49, 49) coaxial with its actuating axis (48, 50) has an axially movable actuating rod (72, 74), and in which each actuating rod (72, 74) cooperates with at least one shift fork (68, 70).
6. Automatisiertes Schaltgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schaltgabel (68, 70) einen halbkreisförmigen Abschnitt (80) zum Ankoppeln an die zugeordnete Schaltmuffe (58) aufweist, und dass die jeweilige Schaltgabel (68, 70) einen radial auswärts gerichteten, zapfenartigen Mitnehmer (82) aufweist, der an dem halbkreisförmigen Abschnitt (80) der Schaltgabel (68, 70) angeordnet ist. 6. Automated transmission according to claim 5, characterized in that the respective shift fork (68, 70) has a semi-circular portion (80) for coupling to the associated shift sleeve (58), and that the respective shift fork (68, 70) has a radially outward directed, peg-like driver (82) which is arranged on the semicircular portion (80) of the shift fork (68, 70).
7. Automatisiertes Schaltgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien axialen Ende (84) der Betätigungsstange (72) des jeweiligen Linearaktuators (44, 46) ein Kulissenkörper (60, 62) befestigt ist, das der Kulissenkörper (60, 62) eine in Bezug zur Längsachse (22) der ersten Getriebewelle (12) geneigte Kulissenbahn (64, 66) aufweist, und dass der Mitnehmer (82) einer zugeordneten Schaltgabel (68, 70) verschiebbar in dieser Kulissenbahn (64, 66) aufgenommen ist. 7. Automated gearbox according to claim 6, characterized in that at the free axial end (84) of the actuating rod (72) of the respective linear actuator (44, 46) is fixed a link body (60, 62), the link body (60, 62 ) has a relative to the longitudinal axis (22) of the first transmission shaft (12) inclined slide link (64, 66), and that the driver (82) of an associated shift fork (68, 70) slidably received in this slide track (64, 66) ,
8. Automatisiertes Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Linearaktuator (44, 46) pneumatisch, hydraulisch, elektrohydraulisch, elektromotorisch, elektromagnetisch, piezoelektrisch oder durch eine Kombination von mindestens zwei der genannten Wirkmechanismen betätigbar ist. 8. Automated manual transmission according to one of claims 5 to 7, characterized in that the at least one linear actuator (44, 46) is pneumatically, hydraulically, electro-hydraulically, electromotively, electromagnetically, piezoelectrically or by a combination of at least two of said action mechanisms operable.
9. Automatisiertes Schaltgetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Antriebswelle (12) und wenigstens eine Vorgelegewelle (14) aufweist. 9. Automated manual transmission according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a drive shaft (12) and at least one countershaft (14).
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