WO2015150012A1

WO2015150012A1 - Shifting device for an automated vehicle transmission

Info

Publication number: WO2015150012A1
Application number: PCT/EP2015/054589
Authority: WO
Inventors: Björn WEIGEL; Volker Schulmayer; Stefan Renner; Nicolas SCHREIBMÜLLER; Günther Scharnagel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2015-10-08
Anticipated expiration: 2016-10-04
Also published as: DE102014206493A1

Abstract

The invention relates to a shifting device (1) for an automated vehicle transmission, wherein the shifting device (1) comprises sliding sleeves (2), which are arranged on at least one transmission shaft (3) in a rotationally fixed and axially displacable manner. A loose gear (4), which is rotatably arranged on the transmission shaft (3), is placed at least on one side of each sliding sleeve (2) adjacently to the particular sliding sleeve (2). Each sliding sleeve (2) can be axially displaced in the direction of the particular loose gear (4) into a shifting position, whereby rotationally fixed coupling of the loose gear (4) to the transmission shaft (3) is effected when the shifting position is reached. The shifting device (1) has one electric servomotor (5) each for displacing the sliding sleeves (2). The shifting force of an output shaft (6) of the electric servomotor (5) can be transferred to the sliding sleeve (2) by means of at least one shifting element (7, 8, 9, 10). The invention further relates to an actuating unit for such a shifting device and to a vehicle transmission having such a shifting device.

Description

Schaltvorrichtunq für ein automatisiertes Fahrzeuqqetriebe Switching device for an automated vehicle transmission

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein automatisiertes Fahrzeuggetriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art und ein entsprechendes Fahrzeuggetriebe mit einer solchen Schaltvorrichtung. The present invention relates to a switching device for an automated vehicle transmission according to the closer defined in the preamble of claim 1 and a corresponding type vehicle transmission with such a switching device.

Aus dem Stand der Technik sind seit langem Schaltvorrichtungen für Fahrzeuggetriebe bekannt, bei denen das Schalten durch axiales Verschieben von Schiebemuffen erfolgt. Dadurch kann die jeweilige Schiebemuffe ein Losrad mit einer Hauptwelle des Fahrzeuggetriebes formschlüssig verbinden und so den Kraftfluss beispielsweise von einer Vorgelegewelle über ein Vorgelegewellenzahnrad und das damit im Eingriff stehende Losrad auf die Hauptwelle leiten. Das Verschieben der Schiebemuffe wird bei bekannten automatisierten Getrieben mittels Schaltaktuatoren realisiert, die beispielsweise über Mitnehmer, Schaltschienen und Schaltgabeln das Verschieben der Schiebemuffe bewirken. Es ist bekannt dazu beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch betätigte Schaltaktuatoren zu verwenden. Die Auswahl der jeweiligen Art von Aktuatoren hängt im Wesentlichen von der Fahrzeugklasse und den damit verfügbaren Energiearten in diesen Fahrzeugen ab. Weiterhin ist der Leistungsbedarf der möglichen Aktuatoren eine wichtige Kenngröße bei deren Auswahl. Switching devices for vehicle transmissions have long been known from the prior art, in which the switching takes place by axial displacement of sliding sleeves. As a result, the respective sliding sleeve can positively connect a loose wheel with a main shaft of the vehicle transmission and thus direct the power flow, for example, from a countershaft via a countershaft gear and the idler gear meshing therewith to the main shaft. The sliding of the sliding sleeve is realized in known automated transmissions by means of shift actuators, which cause the displacement of the sliding sleeve, for example, via drivers, shift rails and shift forks. It is known to use, for example, hydraulically, pneumatically or electromagnetically actuated shift actuators. The selection of the respective type of actuators depends essentially on the vehicle class and the types of energy available in these vehicles. Furthermore, the power requirement of the possible actuators is an important parameter in their selection.

Bei Handschaltgetrieben und bei automatisierten Stufengetrieben von Kraftfahrzeugen werden die einzelnen Gänge häufig nach dem Prinzip Wählen und Schalten eingelegt. Der gesamte Schaltvorgang umfasst dabei in der Regel zwei Bewegungen, nämlich eine Wählbewegung und eine Schaltbewegung. Mit der Wählbewegung wird zunächst eine bestimmte Gasse ausgewählt, die einer Schaltstange, einer darauf angeordneten Schaltgabel und einer damit wirkverbundenen Schiebemuffe zugeordnet ist. Jeder Gasse, und damit jeder Schiebemuffe, sind wiederum ein oder zwei Gänge zugeordnet. Mit der der Wählbewegung nachfolgenden Schaltbewegung wird die ausgewählte Schaltgabel und mit ihr die dazugehörige Schiebemuffe in der gewählten Gasse axial in Richtung eines Losrades in eine Schaltstellung verschoben, um bei Erreichen der Schaltstellung eine Koppelung des Losrades mit der Getriebewelle über die Schiebemuffe zu bewirken. Auf diese Weise wird der gewünschte Gang eingeschaltet, wodurch die An- triebsleistung mit der gewünschten Übersetzung in dem eingelegten Gang durch den Antriebsstrang übertragen werden kann. In manual transmissions and automated multi-step gearboxes of motor vehicles, the individual gears are often inserted according to the principle of select and shift. The entire switching process usually includes two movements, namely a selection movement and a switching movement. With the Wählbewegung first a certain lane is selected, which is associated with a shift rod, a shift fork disposed thereon and a sliding sleeve operatively connected thereto. Each lane, and thus each sliding sleeve, are in turn associated with one or two gears. With the selector movement subsequent switching movement, the selected shift fork and with her the associated sliding sleeve in the selected lane is axially displaced in the direction of a loose wheel in a switching position to effect upon reaching the switching position, a coupling of the idler gear to the transmission shaft via the sliding sleeve. In this way, the desired gear is switched on, whereby the drive power can be transmitted with the desired ratio in the gear engaged by the drive train.

Eine Schaltvorrichtung, die nach dem Prinzip Wählen und Schalten funktioniert ist beispielsweise in der DE 10143325 A1 beschrieben. Dabei ist zum Wählen und zum Schalten jeweils ein elektromechanischer Getriebesteller bzw. Aktuator vorgesehen, mit deren Hilfe die einzelnen Gänge nach dem oben beschriebenen Verfahren schaltbar sind. Dementsprechend ist ein Getriebesteller bzw. Aktuator vorgesehen zum Auswählen der gewünschten Gasse. Ein weiterer Getriebesteller ist zum nachfolgenden Betätigen der jeweils mit der Gasse ausgewählten Schiebemuffe vorgesehen. Dementsprechend umfasst ein derartiges Schaltgetriebe einen Aktuator zum Wählen und nur einen weiteren Aktuator zum Schalten aller Gänge. A switching device which operates according to the principle of selecting and switching is described, for example, in DE 10143325 A1. In this case, an electromechanical gear actuator or actuator is provided for selecting and switching, with the aid of which the individual gears are switchable by the method described above. Accordingly, a gear actuator is provided for selecting the desired lane. Another gear actuator is provided for subsequent actuation of each selected with the alley sliding sleeve. Accordingly, such a transmission comprises an actuator for selecting and only a further actuator for switching all gears.

Daneben sind auch Schaltvorrichtungen bekannt, die für jede Schiebemuffe eines Stufengetriebes einen eigenen, separaten Aktuator vorsehen, sodass das Auswählen der gewünschten Schiebemuffe nicht mechanisch erfolgt, sondern in einer zugeordneten, beispielsweise elektrischen Steuereinrichtung, welche wiederum die einzelnen Aktua- toren der jeweils zugeordneten Schiebemuffe direkt ansteuert. Ein Wählaktuator bzw. Getriebesteller zum Auswählen einer Gasse ist in diesen Fällen nicht notwendig. Mit derartigen Schaltvorrichtungen ist es beispielsweise möglich gleichzeitig mehrere Schiebemuffen unabhängig voneinander anzusteuern und zu bewegen, was bei Schaltvorrichtungen, die nach dem Prinzip Wählen und Schalten funktionieren in der Regel nicht möglich ist. Dadurch können Schaltvorgänge in bestimmten Situationen und Getrieben beschleunigt werden. In addition, switching devices are also known which provide a separate, separate actuator for each sliding sleeve of a stepped transmission, so that the selection of the desired sliding sleeve is not mechanical, but in an associated, for example electrical control device, which in turn the individual actuators of the respective associated sliding sleeve directly controls. A selector actuator for selecting an alley is not necessary in these cases. With such switching devices, it is possible, for example, simultaneously several sliding sleeves independently to control and move, which is not possible in switching devices that work on the principle of selecting and switching in the rule. As a result, switching operations in certain situations and transmissions can be accelerated.

Aus der DE 10230184 A1 ist eine derartige Schaltvorrichtung bekannt mit jeweils zumindest einem elektrischen Stellmotor als Aktuator bzw. Stelleinheit zum Verschieben jeweils einer Schiebemuffe. Gemäß einer Ausführung der DE 10230184 A1 greift ein Aktuator in Form eines elektrischen Stellmotors mit einem exzentrisch auf dessen Motorwelle angeordneten Zapfen in eine Ausnehmung der Schiebemuffe ein, um diese beim Betrieb des Stellmotors axial zu Verschieben. Die Anordnung der elektrisch betätigten Aktuatoren direkt an den Schiebemuffen ist jedoch problematisch im Hinblick auf die dort, im Ölraum des Getriebes, vorherrschenden widrigen Umgebungsbedingungen. Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 , durch eine Stelleinheit gemäß Patentanspruch 12 und durch ein Fahrzeuggetriebe gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und den Zeichnungen. From DE 10230184 A1, such a switching device is known, each having at least one electric servomotor as an actuator or actuating unit for displacing a respective sliding sleeve. According to an embodiment of DE 10230184 A1, an actuator in the form of an electric servomotor with an eccentrically arranged on the motor shaft pin engages in a recess of the sliding sleeve in order to move it axially during operation of the servomotor. However, the arrangement of the electrically actuated actuators directly to the sliding sleeves is problematic in view of there, in the oil chamber of the transmission, prevailing adverse environmental conditions. The object underlying the invention is achieved by a switching device with the features of claim 1, by an actuating unit according to claim 12 and by a vehicle transmission according to claim 14. Further advantageous embodiments will be apparent from the respective dependent claims and the drawings.

Es wird eine Schaltvorrichtung für ein automatisiertes Fahrzeuggetriebe vorgeschlagen, welche Schiebemuffen umfasst, die verdrehfest und axial verschiebbar auf zumindest einer Getriebewelle angeordnet sind. Dabei ist zumindest auf einer Seite jeder Schiebemuffe benachbart zu der Schiebemuffe jeweils ein Losrad platziert, das rotierbar auf der Getriebewelle angeordnet ist. Die Schiebemuffen sind axial in Richtung des jeweiligen Losrades in eine Schaltstellung verschiebbar, wodurch bei Erreichen der Schaltstellung eine verdrehfeste Kopplung des jeweiligen Losrades mit der Getriebewelle bewirkt wird. It is proposed a switching device for an automated vehicle transmission, which comprises sliding sleeves, which are arranged rotationally and axially displaceable on at least one transmission shaft. In this case, at least on one side of each sliding sleeve adjacent to the sliding sleeve each a loose wheel is placed, which is rotatably mounted on the transmission shaft. The sliding sleeves are axially displaceable in the direction of the respective idler gear in a switching position, whereby upon reaching the switching position a rotationally fixed coupling of the respective idler gear is effected with the transmission shaft.

Die Schaltvorrichtung weist jeweils einen elektrischen Stellmotor zum Verschieben jeder Schiebemuffe auf. Die Schaltvorrichtung umfasst also mehrere Schiebemuffen, wobei jeder Schiebemuffe ein separater elektrischer Stellmotor zugeordnet ist. Dadurch können Schaltvorgänge in bestimmten Situationen und Getrieben beschleunigt werden, weil jede Schiebemuffe separat und unabhängig von Verschiebebewegungen der anderen Schiebemuffen zu jedem Zeitpunkt verschoben werden kann. Es können dadurch auch mehrere Schiebemuffen gleichzeitig angesteuert und verschoben werden. The switching device has in each case an electric servo motor for moving each sliding sleeve. The switching device thus comprises a plurality of sliding sleeves, each sliding sleeve is associated with a separate electric servomotor. As a result, switching operations in certain situations and transmissions can be accelerated because each sliding sleeve can be moved separately and independently of displacement movements of the other sliding sleeves at any time. It can also be controlled and moved simultaneously several sliding sleeves.

Des Weiteren ist die von dem elektrischen Stellmotor bewirkte Schaltkraft von dessen Abtriebswelle über zumindest ein Schaltelement auf die Schiebemuffe übertragbar. Das zwischen der Abtriebswelle des Stellmotors und der Schiebemuffe angeordnete Schaltelement ermöglicht eine größere Vielfalt an konstruktiven Lösungen für die Anordnung des elektrischen Stellmotors, da die Abtriebswelle des Stellmotors nicht direkt in eine Ausnehmung der Schiebemuffe eingreift und dadurch der Stellmotor nicht unmittelbar an der Schiebemuffe angeordnet werden muss wie bei den Ausführungen gemäß der oben genannten DE 10230184 A1 . Im direkten Umfeld der Schiebemuffe ist der Bauraum in der Regel sehr begrenzt und die dort im Ölraum des Getriebes herrschenden Umgebungsbedingungen können zu einer deutlichen Reduzierung der Lebensdauer von elektrischen Bauteilen wie einem elektrischen Stellmotor führen. Furthermore, the switching force caused by the electric servomotor can be transmitted from its output shaft via at least one switching element to the sliding sleeve. The arranged between the output shaft of the servo motor and the sliding sleeve switching element allows a greater variety of constructive solutions for the arrangement of the electric servomotor, since the output shaft of the servo motor does not engage directly into a recess of the sliding sleeve and thereby the servomotor does not need to be placed directly on the sliding sleeve as in the embodiments according to the above-mentioned DE 10230184 A1. In the immediate vicinity of the sliding sleeve, the space is usually very limited and there prevailing in the oil chamber of the transmission ambient conditions can lead to a significant reduction in the life of electrical components such as an electric servomotor.

Die Richtungsangaben axial und radial sind jeweils in Bezug auf die Rotationsachse der Getriebewelle, des Losrades und der Schiebemuffe zu verstehen, soweit nichts anderes angegeben ist. The directions axially and radially are understood in each case with respect to the axis of rotation of the gear shaft, the idler gear and the sliding sleeve, unless otherwise stated.

Das zwischen elektrischem Stellmotor und Schiebemuffe angeordnete Schaltelement ist vorzugsweise eine Schaltgabel. Schaltgabeln sind aus dem Stand der Technik bekannt und haben sich in der Praxis bestens bewährt. Sie bestehen im Wesentlichen aus einem in etwa mittig angeordneten Mitnahmeteil, an dem sie beispielweise auf Schaltschienen oder Schaltstangen gelagert sind, und aus zwei Schaltgabelarmen, die die zugehörige Schiebemuffe gabelförmig umfassen. Die freien Enden der gabelförmigen Schaltgabelarme greifen in eine umlaufende Ausnehmung am äußeren Umfang der Schiebemuffe ein, beispielsweise mittels jeweils eines beweglich an dem freien Ende des Schaltgabelarmes angeordneten Gleitsteins. Die im Folgenden näher beschriebenen Schaltgabeln werden zum Verschieben der jeweils zugeordneten Schiebemuffe in axialer Richtung verschoben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch Schaltschwingen als Schaltelemente Verwendung finden, die anstatt axial verschoben zu werden um eine Schwenkachse verschwenkt werden, um so das axiale Verschieben der Schiebemuffe zu bewirken. The arranged between the electric servomotor and sliding sleeve switching element is preferably a shift fork. Shifter forks are known from the prior art and have proven themselves in practice. They consist essentially of an approximately centrally arranged driving part on which they are stored for example on shift rails or shift rails, and two shift fork arms, which include the associated sliding sleeve fork-shaped. The free ends of the fork-shaped shift fork arms engage in a circumferential recess on the outer periphery of the sliding sleeve, for example by means of a respective movably arranged at the free end of the shift fork arm sliding block. The shift forks described in more detail below are moved in the axial direction to move the respective associated sliding sleeve. In the context of the present invention, switching rockers can also be used as switching elements which, instead of being displaced axially, are pivoted about a pivot axis so as to effect the axial displacement of the sliding sleeve.

Durch die Verwendung einer Schaltgabel oder einer Schaltschwinge zum Übertragen der Schaltkraft des elektrischen Stellmotors auf die Schiebemuffe erübrigt sich beispielsweise die Verwendung von zwei Stellmotoren für eine Schiebemuffe, wie es in der oben genannten DE 10230184 A1 vorgeschlagen wird, weil die Schaltgabel bzw. By using a shift fork or a rocker arm for transmitting the switching force of the electric servomotor to the sliding sleeve, for example, the use of two servomotors for a sliding sleeve, as proposed in the above-mentioned DE 10230184 A1, because the shift fork or

Schaltschwinge durch ihre gabelförmige Gestalt bereits an zwei um zumindest annähernd um 180 Winkelgrade versetzten Punkten am Umfang der Schiebemuffe angreift und dadurch ein gleichmäßiges Verschieben ohne Klemmen auch nur mit einem Stellmotor gewährleisten kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltgabel über ein Zahnstangensegment axial auf einer Schaltschiene verschiebbar ist, wobei in das Zahnstangensegment ein von dem elektrischen Stellmotor antreibbares Ritzel eingreift. Dabei wird eine Rotationsbewegung des Stellmotors in eine Translation, d.h. in eine lineare Bewegung des Zahnstangensegments und damit der Schiebemuffe umgewandelt. Es können beispielsweise mehrere Schaltgabeln auf jeweils einer Schaltschiene axial verschiebbar angeordnet sein, wobei die Schaltschienen parallel zu der Getriebewelle angeordnet und fest mit einem Getriebegehäuse des Fahrzeuggetriebes verbunden sind. Das Ritzel kann vorteilhaft nur segmentweise, beispielsweise halbseitig ausgeführt sein, da ein maximaler Verdrehwinkel von 90 Grad auf jeder Seite notwendig ist, um die Schiebemuffe in die jeweilige Schaltstellung zu bewegen. Shift rocker attacked by its fork-shaped shape already at two offset by at least approximately 180 degrees points on the periphery of the sliding sleeve and thereby ensure a smooth displacement without terminals even with a servomotor. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the shift fork via a rack segment axially on a shift rail is displaceable, wherein in the rack segment engages a drivable by the electric servomotor pinion. In this case, a rotational movement of the servo motor in a translation, ie converted into a linear movement of the rack segment and thus the sliding sleeve. For example, a plurality of shift forks may be arranged to be axially displaceable on a respective shift rail, wherein the shift rails are arranged parallel to the transmission shaft and fixedly connected to a transmission housing of the vehicle transmission. The pinion can advantageously be performed only in segments, for example, half-side, since a maximum angle of rotation of 90 degrees on each side is necessary to move the sliding sleeve in the respective switching position.

Besonders bevorzugt ist das Zahnstangensegment einstückig mit der jeweiligen Schaltgabel ausgebildet ist. Dadurch lassen sich eine besonders kompakte Anordnung der gesamten Schaltvorrichtung und eine zuverlässige Übertragung der Schaltbewegung von dem elektrischen Stellmotor auf die Schaltgabel erreichen. Das Zahnstangensegment kann bei Ausführungsformen mit Schaltschwingen vorteilhaft kreisbogenförmig ausgebildet sein, um so die Schwenkbewegung der Schaltschwinge um die Schwenkachse zu berücksichtigen. Particularly preferably, the rack segment is formed integrally with the respective shift fork. This allows a particularly compact arrangement of the entire switching device and a reliable transmission of the switching movement of the electric servomotor to reach the shift fork. The rack segment may advantageously be formed in a circular arc in embodiments with shift rockers, so as to take into account the pivotal movement of the rocker arm about the pivot axis.

Weitere Vorteile lassen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung dadurch verwirklichen, dass im Kraftfluss zwischen einer Abtriebswelle des elektrischen Stellmotors und der Schiebemuffe ein Planetengetriebe angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Sonnenrad das Eingangselement des Planetengetriebes bildet, und wenn der Planetenträger das Abtriebselement des Planetengetriebes bildet. Dadurch lassen sich zum Verschieben der Schiebemuffe geringe Drehmomente bei hohen Drehzahlen des elektrischen Stellmotors übersetzen in höhere Drehmomente bei niedrigeren Drehzahlen. Je geringer das erforderliche Drehmoment des elektrischen Stellmotors ist, desto kleiner und kompakter kann der Stellmotor ausgebildet sein, wodurch die gesamte Schaltvorrichtung verhältnismäßig wenig Bauraum beansprucht und im begrenzten Bauraum des gesamten Antriebsstranges untergebracht werden kann. Zur weiteren Reduzierung des Bauraumbedarf und der Anzahl an Bauteilen kann das freie Ende der Abtriebswelle des elektrischen Stellmotors direkt als Sonnenrad des Planetengetriebes ausgebildet sein. Der Bauraumbedarf kann weiter reduziert werden, wenn das Planetengetriebe gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung zumindest teilweise innerhalb der äußeren Konturen eines Rotors des elektrischen Stellmotors angeordnet ist. Further advantages can be realized in the context of the present invention in that a planetary gear is arranged in the power flow between an output shaft of the electric servomotor and the sliding sleeve. It is particularly advantageous if the sun gear forms the input element of the planetary gear, and if the planet carrier forms the output element of the planetary gear. As a result, low torques at high rotational speeds of the electric servomotor can be translated into higher torques at lower speeds in order to displace the sliding sleeve. The lower the required torque of the electric servomotor, the smaller and more compact the servo motor can be formed, whereby the entire switching device requires relatively little space and can be accommodated in the limited space of the entire drive train. To further reduce the space requirement and the number of components, the free end of the output shaft of the electric servomotor may be formed directly as a sun gear of the planetary gear. The space requirement can be further reduced if the planetary gear according to a further preferred embodiment, at least partially disposed within the outer contours of a rotor of the electric servomotor.

Besonders geeignet als elektrischer Stellmotor ist ein bürstenloser Gleichstrommotor. Dessen verhältnismäßig kurze Bauweise in Richtung seiner Motorhauptachse begünstigt eine kompakte Bauweise der gesamten Schaltvorrichtung weiter. Particularly suitable as an electric servomotor is a brushless DC motor. Its relatively short design in the direction of its main motor axis favors a compact design of the entire switching device on.

Der elektrische Stellmotor kann in einem Trockenbereich des Fahrzeuggetriebes angeordnet sein, der gegenüber einem Ölraum des Fahrzeuggetriebes öldicht abgetrennt ist. Die Schiebemuffen befinden sich bei den hier betrachteten Fahrzeuggetrieben üblicherweise in einem Ölraum innerhalb eines Getriebegehäuses, weil die Schiebemuffe im Bereich der miteinander kämmenden Zahnräder angeordnet ist und dort eine The electric servomotor can be arranged in a dry area of the vehicle transmission, which is oil-tightly separated from an oil chamber of the vehicle transmission. The sliding sleeves are located in the vehicle transmissions considered here usually in an oil chamber within a transmission housing, because the sliding sleeve is arranged in the region of the meshing gears and there a

Ölschmierung notwendig ist, um einen dauerhaft ruhigen Lauf und eine ausreichende Lebensdauer der Zahnräder zu erreichen. Mit der Schiebemuffe befindet sich auch das jeweilige in die Schiebemuffe eingreifende Schaltelement, beispielsweise die Schaltgabel, zumindest teilweise in dem Ölraum. Alle im Ölraum befindlichen Bauteile sind den dort vorherrschenden widrigen Umgebungsbedingungen, wie dem Öl selbst, Öldämpfen und hohen Temperaturen ausgesetzt. Insbesondere elektrische Bauteile, wie der elektrische Stellmotor können jedoch durch derartige Umgebungsbedingungen beschädigt werden und frühzeitig ausfallen. Daher ist es vorteilhaft, den elektrischen Stellmotor in einem Trockenbereich des Fahrzeuggetriebes anzuordnen, der gegenüber einem Ölraum des Fahrzeuggetriebes öldicht abgetrennt ist. Öldicht bedeutet in diesem Fall auch undurchlässig für Öldämpfe. Oil lubrication is necessary to achieve a durable quiet running and sufficient life of the gears. With the sliding sleeve is also the respective engaging in the sliding sleeve switching element, such as the shift fork, at least partially in the oil chamber. All components in the oil room are exposed to the prevailing adverse environmental conditions, such as the oil itself, oil vapor and high temperatures. In particular, electrical components such as the electric servomotor can be damaged by such environmental conditions and fail early. Therefore, it is advantageous to arrange the electric servomotor in a dry area of the vehicle transmission, which is oil-tightly separated from an oil chamber of the vehicle transmission. Oil-tight in this case also means impermeable to oil vapor.

Bevorzugt wird die Anordnung des elektrischen Stellmotors im Trockenbereich durch eine öldichte Wanne erreicht, mittels derer der elektrische Stellmotor in dem Getriebegehäuse des Fahrzeuggetriebes befestigt ist. Die Wanne trennt dabei den Ölraum, in dem sich unter anderem die Schiebemuffe befindet, gegenüber dem Trockenbereich öldicht ab. Die vorliegende Erfindung umfasst des Weiteren eine Stelleinheit für die beschriebene Schaltvorrichtung. Die Stelleinheit umfasst im Wesentlichen den elektrischen Stellmotor, das Planetengetriebe und eine Ritzelwelle mit einem Ritzel, wobei eine Abtriebswelle des elektrischen Stellmotors an ihrem freien Ende als ein Sonnenrad des Planetengetriebes ausgebildet ist, und wobei ein Planetenträger des Planetengetriebes verdrehfest mit der Ritzelwelle verbunden ist. Eine solche Stelleinheit kann auch eine Positionssen- sorik zum Erfassen einer Absolutposition aufweisen. Die Positionssensorik kann beispielsweise am abtriebsseitigen Ende der Ritzelwelle angeordnet sein. Preferably, the arrangement of the electric servomotor is achieved in the dry area by an oil-tight pan, by means of which the electric servomotor is mounted in the transmission housing of the vehicle transmission. The tub separates the oil chamber, which contains, among other things, the sliding sleeve, from the dry area oil-tight. The present invention further includes an actuator for the described switching device. The actuator essentially comprises the electric servomotor, the planetary gear and a pinion shaft with a pinion, wherein an output shaft of the electric servomotor is formed at its free end as a sun gear of the planetary gear, and wherein a planet carrier of the planetary gear is rotationally connected to the pinion shaft. Such an actuating unit can also have a position sensor for detecting an absolute position. The position sensor can be arranged for example on the output side end of the pinion shaft.

Die Stelleinheit ist als eine Einheit herstellbar und einbaubar. Dadurch kann jede einzelne Stelleinheit schnell und einfach ausgetauscht werden. Mehrere Stelleinheiten eines Fahrzeuggetriebes können baugleich ausgeführt sein, wodurch eine hohe Anzahl an Gleichteilen und damit geringere Herstellkosten und ein verringerter Lagerhaltungsaufwand erreichbar sind. The actuator can be manufactured and installed as one unit. As a result, each individual actuator can be replaced quickly and easily. Several actuators of a vehicle transmission can be designed to be identical, whereby a high number of identical parts and thus lower manufacturing costs and a reduced storage costs can be achieved.

Die vorliegende Erfindung umfasst schließlich auch ein Fahrzeuggetriebe mit einer Schaltvorrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen und mit einer Getriebesteuerung, die mit jedem der elektrischen Stellmotoren signalübertragbar verbunden ist. Vorteilhaft ist die genannte Getriebesteuerung auch mit der oben genannten Positionssensorik zum Erfassen der Absolutposition an jeder Stelleinheit signalübertragbar verbunden. Auf diese Weise können die Schaltvorgänge durch die Getriebesteuerung koordiniert und die einzelnen Schiebemuffen können separat angesteuert, verschoben und deren Position überwacht werden. Finally, the present invention also encompasses a vehicle transmission with a shifting device according to the preceding embodiments and with a transmission control, which is connected in a signal-transferable manner with each of the electric servomotors. Advantageously, said transmission control is also connected to the aforementioned position sensor system for detecting the absolute position at each control unit in a signal-transferable manner. In this way, the switching operations can be coordinated by the transmission control and the individual sliding sleeves can be controlled separately, moved and monitored their position.

Bevorzugt weist das Fahrzeuggetriebe im Bereich des zumindest einen Losrades eine Synchronisiereinrichtung auf, um ein ruckfreies und zügiges Einlegen des jeweiligen Ganges zu gewährleisten. Dazu sind die Getriebesteuerung und der elektrische Stellmotor vorzugsweise derart ausgebildet, dass der elektrische Stellmotor während eines Synchronisiervorgangs eine definierte Kraft auf die zu verschiebende Schiebemuffe aufbringen kann. Preferably, the vehicle transmission in the region of at least one idler gear on a synchronizer in order to ensure a smooth and rapid insertion of the respective gear. For this purpose, the transmission control and the electric servomotor are preferably designed such that the electric servomotor can apply a defined force to the sliding sleeve to be displaced during a synchronization process.

Besonders bevorzugt ist die vom elektrischen Stellmotor bewirkte Verschiebekraft und Verschiebegeschwindigkeit abhängig von der Position der Schiebemuffe und/oder zeit- abhängig gezielt veränderbar ist. Dadurch kann ein Schaltvorgang beispielsweise gemäß den folgenden Verfahrensschritten durchgeführt werden. The displacement force and displacement speed caused by the electric servomotor is particularly preferably dependent on the position of the sliding sleeve and / or time depends on specifically changed. As a result, a switching operation can be carried out, for example, according to the following method steps.

Zunächst wird die Schiebemuffe so schnell wie möglich bis kurz vor eine Stelle verschoben, an der die Synchronisierung erwartet wird, d.h. an der ein erster Kontakt zwischen der Schiebemuffe und einem Synchronisierelement erwartet wird. Danach wird die Verschiebegeschwindigkeit verzögert und die Schiebemuffe wird mit einer definierten Kraft langsam weiter verschoben, bis der eigentliche Synchronisiervorgang abgeschlossen ist, d.h. wenn die Schiebemuffe und das Losrad mit zumindest annähernd gleicher Drehzahl rotieren und eine Sperrverzahnung oder ein anderes Sperrelement das Durchschalten freigibt. Danach kann die Schiebemuffe so schnell wie möglich in Richtung der Endposition bzw. der Schaltstellung verschoben werden, um kurz vor einem Anschlagen in der Schaltstellung im Sinne einer Endlagendämpfung nochmals abzubremsen. First, the pusher sleeve is moved as fast as possible to just before a point at which synchronization is expected, i. at which a first contact between the sliding sleeve and a synchronizing element is expected. Thereafter, the shift speed is delayed and the shift sleeve is slowly advanced with a defined force until the actual synchronization operation is completed, i. when the sliding sleeve and the idler gear rotate at least approximately the same speed and a locking toothing or another blocking element releases the switching. Thereafter, the sliding sleeve can be moved as quickly as possible in the direction of the end position or the switching position to decelerate again shortly before a striking in the switching position in terms of cushioning.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung The invention is explained in more detail below with reference to the figures. In each case show in a highly simplified, schematic representation

Figur 1 eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in einer Ansicht mit Blickrich tung senkrecht zur Getriebewellenachse, 1 shows a switching device according to the invention in a view with Blickrich direction perpendicular to the transmission shaft axis,

Figur 2 den antriebsseitigen Teil der Schaltvorrichtung in axialer Blickrichtung, 2 shows the drive-side part of the switching device in the axial direction,

Figur 3 eine erfindungsgemäße Stelleinheit in einer Schnittdarstellung und Figure 3 shows an actuating unit according to the invention in a sectional view and

Figur 4 eine Draufsicht auf ein für die Erfindung geeignetes Fahrzeuggetriebe, dargestellt ohne Stelleinheiten. Figure 4 is a plan view of a suitable for the invention vehicle transmission, shown without actuators.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 1 für ein automatisiertes Fahrzeuggetriebe umfasst mehrere Schiebemuffen 2, welche jeweils verdrehfest und axial verschiebbar auf zumindest einer Getriebewelle 3 angeordnet sind. Jeder Schiebemuffe 2 ist ein elektrischer Stellmotor 5 zugeordnet, der die Schiebemuffe 2 über ein Planetengetriebe 20, ein Zahnstangensegment 1 1 und über ein Schaltelement in Form einer Schalt- gabel 7 in axialer Richtung verschieben kann. In Fig. 1 ist der Übersichtlichkeit halber nur ein elektrischer Stellmotor 5, ein Planetengetriebe 20, eine Schaltgabel 7 und eine Schiebemuffe 2 dargestellt. The inventive switching device 1 for an automated vehicle transmission comprises a plurality of sliding sleeves 2, which are each arranged rotationally and axially displaceable on at least one transmission shaft 3. Each sliding sleeve 2 is associated with an electric servomotor 5, the sliding sleeve 2 via a planetary gear 20, a rack segment 1 1 and a switching element in the form of a switching fork 7 can move in the axial direction. In FIG. 1, for the sake of clarity, only an electric servo motor 5, a planetary gear 20, a shift fork 7 and a sliding sleeve 2 are shown.

Auf einer Seite der Schiebemuffe 2 ist benachbart zu der Schiebemuffe 2 ein Losrad 4 platziert, welches rotierbar auf der Getriebewelle 3 angeordnet ist. Die Schiebemuffe 2 ist axial in Richtung des Losrades 4 in eine Schaltstellung verschiebbar, wodurch bei Erreichen der Schaltstellung eine verdrehfeste Kopplung des Losrades 4 mit der Getriebewelle 3 bewirkt wird. Dadurch verbindet die jeweilige Schiebemuffe 2 das Losrad 4 formschlüssig mit der Getriebewelle 3 und leitet so den Kraftfluss von einer nicht dargestellten Vorgelegewelle über ein Vorgelegewellenzahnrad und das damit im Eingriff stehende Losrad 4 auf die Getriebewelle 3. Dadurch ist eine gewünschte Gangstufe des Fahrzeuggetriebes eingeschaltet. On one side of the sliding sleeve 2, a loose wheel 4 is placed adjacent to the sliding sleeve 2, which is arranged rotatably on the transmission shaft 3. The sliding sleeve 2 is axially displaceable in the direction of the idler gear 4 in a switching position, whereby upon reaching the switching position a rotationally fixed coupling of the idler gear 4 is effected with the transmission shaft 3. As a result, the respective sliding sleeve 2 connects the idler gear 4 positively to the transmission shaft 3 and thus directs the flow of power from a countershaft, not shown, via a countershaft gearwheel and idler gear 4 meshing therewith to the transmission shaft 3. This activates a desired gear stage of the vehicle transmission.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführung ist auf der der Schiebemuffe 2 zugewandten Seite des Losrades 4 eine Synchronisiereinrichtung 14 angeordnet. In the embodiment shown in Fig. 1, a synchronizer 14 is disposed on the sliding sleeve 2 side facing the idler gear 4.

Der Einfachheit halber zeigt Fig. 1 nur ein Losrad 4 auf einer Seite der Schiebemuffe 2. Vorteilhaft ist jedoch auf beiden Seiten der Schiebemuffe 2 jeweils ein Losrad platziert und die Schiebemuffe 2 ist nach beiden Seiten in zwei Schaltstellungen verschiebbar, indem der elektrischen Stellmotors 5 in zwei entgegengesetzte Richtungen betrieben wird. Auf diese Weise sind über den einen Stellmotor 5 zwei verschiedene Übersetzungen in dem Fahrzeuggetriebe schaltbar. Bei einer solchen Anordnung ist vorteilhaft mittig zwischen den beiden Schaltstellungen, in denen die Schiebemuffe jeweils mit einem der beiden Losräder verdrehfest gekoppelt ist, eine Neutralstellung vorgesehen, in der keine Antriebsleistung und kein Kraftfluß über die Schiebemuffe geleitet wird. For simplicity, Fig. 1 shows only one idler gear 4 on one side of the sliding sleeve 2. Advantageously, however, a loose wheel is placed on both sides of the sliding sleeve 2 and the sliding sleeve 2 is displaceable on both sides in two switching positions by the electric servomotor 5 in two opposite directions is operated. In this way, two different translations in the vehicle transmission can be switched via the one servo motor 5. In such an arrangement is advantageously centrally between the two switching positions in which the sliding sleeve is coupled rotationally fixed in each case with one of the two idler gears, a neutral position provided in which no drive power and no power flow is passed through the sliding sleeve.

Die Schaltgabel 7 ist über ein Zahnstangensegment 1 1 axial verschiebbar. In das Zahnstangensegment 1 1 greift ein von dem elektrischen Stellmotor 5 antreibbares Ritzel 13 ein. The shift fork 7 is axially displaceable over a rack segment 1 1. In the rack segment 1 1 engages a drivable by the electric servomotor 5 pinion 13 a.

In Fig. 2 ist die Schaltvorrichtung 1 ohne Schiebemuffen 2 in einer Seitenansicht dargestellt. Eine Ritzelwelle 35 wird zum Verschieben der Schiebemuffe 2 durch den elektri- sehen Stellmotor 5 über das Planetengetriebe 20 angetrieben und rotiert dabei um die Motorachse 25. Auf der Ritzelwelle 35 ist ein Ritzel 13 starr angeordnet. Das Ritzel kann beispielsweise auch einstückig mit der Ritzelwelle 35 gefertigt sein. Das freie Ende der Ritzelwelle 35 ist in einem Stützarm 1 6 gelagert und abgestützt. Dazu kann in dem Stützarm 16 beispielsweise ein Wälzlager vorgesehen sein, worin die Ritzelwelle 35 abtriebseitig gelagert ist. In Fig. 2, the switching device 1 is shown without sliding sleeves 2 in a side view. A pinion shaft 35 is used to displace the sliding sleeve 2 by the electrical see actuator 5 driven via the planetary gear 20 and thereby rotates about the motor axis 25. On the pinion shaft 35, a pinion 13 is rigidly arranged. The pinion may for example also be made in one piece with the pinion shaft 35. The free end of the pinion shaft 35 is mounted and supported in a support arm 1 6. For this purpose, in the support arm 16, for example, a rolling bearing may be provided, wherein the pinion shaft 35 is mounted on the output side.

Das Ritzel 13 steht im Eingriff mit dem Zahnstangensegment 1 1 . Das Zahnstangensegment 1 1 ist an dem Schaltgabelarm 12 fest angeordnet bzw. einstückig mit dem Schaltgabelarm 12 ausgeführt, sodass die ganze Schaltgabel 7 beim Betreiben des Stellmotors 5 eine in Fig. 1 dargestellte Translation 38 ausführt. Die Rotation 37 der Ritzelwelle 35 wird also über die Verbindung des Ritzels 13 mit dem Zahnstangensegment 1 1 in eine Translation 38 umgewandelt. The pinion 13 is engaged with the rack segment 1 1. The rack segment 1 1 is fixedly arranged on the shift fork arm 12 or designed in one piece with the shift fork arm 12, so that the entire shift fork 7 executes a translation 38 shown in FIG. 1 when operating the servomotor 5. The rotation 37 of the pinion shaft 35 is thus converted via the connection of the pinion 13 with the rack segment 1 1 in a translation 38.

Die Schaltgabel 7 greift im Bereich ihrer beiden Gabelenden in eine umlaufende Nut 39 am Außenumfang der Schiebemuffe 2 ein und nimmt die Schiebemuffe 2 bei der Translationsbewegung 38 mit in Richtung einer Schaltstellung oder aus dieser heraus. In der Schaltstellung ist das Losrades 4 verdrehfest mit der Getriebewelle 3 gekoppelt. Bewirkt wird diese Koppelung beispielsweise durch zwei miteinander formschlüssig in Eingriff bringbare Kupplungsverzahnungen, wobei eine erste Kupplungsverzahnung seitlich an der Schiebemuffe 2 und eine zweite Kupplungsverzahnung gegenüberliegend der ersten Kupplungsverzahnung seitlich an dem Losrad 4 angeordnet ist. The shift fork 7 engages in the region of its two fork ends in a circumferential groove 39 on the outer circumference of the sliding sleeve 2 and takes the sliding sleeve 2 in the translation movement 38 in the direction of a switching position or out of this. In the switching position, the idler gear 4 is rotationally coupled to the transmission shaft 3. This coupling is caused for example by two mutually positively engageable coupling teeth, wherein a first coupling toothing is arranged laterally on the sliding ring 2 and a second coupling toothing opposite the first coupling toothing laterally on the idler gear 4.

Die Schaltvorrichtung 1 ist über eine öldichte Wanne 29 an einem Getriebegehäuse 19 befestigt, sodass der elektrische Stellmotor 5 in einem Trockenbereich 18 des Fahrzeuggetriebes angeordnet ist, der gegenüber einem Ölraum 17 des Fahrzeuggetriebes öldicht abgetrennt ist. Der elektrische Stellmotor 5 und dessen Anschlüsse sind dadurch geschützt vor den widrigen Umgebungsbedingungen im Innenraum bzw. im Ölraum 17 des Fahrzeuggetriebes. Dadurch erhöht sich die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer der Schaltvorrichtung 1 . Die Wanne 29 ist ihrerseits wieder mit einzelnen Ausschnitten 42 versehen, in denen jeweils eine Stelleinheit 40 befestigt werden kann. Der elektrische Stellmotor 5 ist signalübertragend mit einer Getriebesteuerung 30 verbunden. Die Getriebesteuerung 30 ist mit jedem elektrischen Stellmotor 5 der Schaltvorrichtung 1 signalübertragend verbunden. Die Signalübertragung kann dabei jeweils über eine eigene Signalleitung 31 , über einen Datenbussystem oder kabellos erfolgen. Die Getriebesteuerung 30 kann ihrerseits wieder mit einer zentralen Fahrzeugsteuerung verbunden sein. The switching device 1 is attached via an oil-tight well 29 to a transmission housing 19, so that the electric servomotor 5 is arranged in a dry area 18 of the vehicle transmission, which is separated oil-tight against an oil chamber 17 of the vehicle transmission. The electric servomotor 5 and its connections are thus protected from the adverse environmental conditions in the interior or in the oil chamber 17 of the vehicle transmission. This increases the reliability and the life of the switching device. 1 The tub 29 is in turn provided with individual cutouts 42, in each of which an actuating unit 40 can be attached. The electric servomotor 5 is signal-transmitting connected to a transmission control 30. The transmission control 30 is signal-transmitting connected to each electric servomotor 5 of the switching device 1. The signal transmission can in each case take place via a separate signal line 31, via a data bus system or wirelessly. The transmission control 30 may in turn be connected to a central vehicle control.

In Fig. 3 ist eine Stelleinheit 40 dargestellt, die als Teil der beschriebenen Schaltvorrichtung 1 separat herstellbar und einbaubar ist. Die Stelleinheit 40 umfasst den beschriebenen elektrischen Stellmotor 5, ein Planetengetriebe 20 und die Ritzelwelle 35 mit dem Ritzel 13. In Fig. 3, an actuating unit 40 is shown, which is separately manufactured and installed as part of the switching device 1 described. The actuator 40 includes the described electric servomotor 5, a planetary gear 20 and the pinion shaft 35 with the pinion 13th

Der elektrische Stellmotor 5 umfasst einen Rotor 32 und einen Stator 33. Der Stator 33 ist fest mit einem Gehäuse 41 der Stelleinheit 40 verbunden. Eine Rotorwelle des Rotors 32 bildet die Abtriebswelle 6. The electric servomotor 5 comprises a rotor 32 and a stator 33. The stator 33 is fixedly connected to a housing 41 of the setting unit 40. A rotor shaft of the rotor 32 forms the output shaft 6.

Das Planetengetriebe 20 ist im Kraftfluß zwischen der Abtriebswelle 6 des elektrischen Stellmotors 5 und der Ritzelwelle 35 angeordnet. Die Abtriebswelle 6 des elektrischen Stellmotors 5 ist an ihrem freien Ende als ein Sonnenrad 21 des Planetengetriebes 20 ausgebildet und bildet das Eingangselement des Planetengetriebes 20. Der Planetenträger 22 des Planetengetriebes 20 bildet das Abtriebselement des Planetengetriebes 20. Der Planetenträger 22 ist verdrehfest mit der Ritzelwelle 35 verbunden. Auf dem Planetenträger 22 sind rotierbar um jeweils eine Planetenradachse 36 Planetenräder 23 angeordnet, die innen mit dem Sonnenrad 21 und außen mit einem Hohlrad 24 des Planetengetriebes 20 im Eingriff sind. Das Hohlrad 24 ist fest mit einem Gehäuse 41 der Stelleinheit 40 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist das freie Ende der Ritzelwelle 35 in dem Stützarm 1 6 abgestützt und gelagert. The planetary gear 20 is disposed in the power flow between the output shaft 6 of the electric servomotor 5 and the pinion shaft 35. The output shaft 6 of the electric servomotor 5 is formed at its free end as a sun gear 21 of the planetary gear 20 and forms the input element of the planetary gear 20. The planet carrier 22 of the planetary gear 20 forms the output element of the planetary gear 20. The planet carrier 22 is rotationally fixed to the pinion shaft 35th connected. On the planet carrier 22 are rotatably disposed about a Planetenradachse 36 planetary gears 23 which are internally with the sun gear 21 and the outside with a ring gear 24 of the planetary gear 20 in engagement. The ring gear 24 is fixedly connected to a housing 41 of the actuator 40. In this embodiment, the free end of the pinion shaft 35 is supported and supported in the support arm 1 6.

Auch eine Positionssensorik 34 zum Erfassen einer Absolutposition ist Teil der Stelleinheit 40. Die Getriebesteuerung 30 ist mit der Positionssensorik 34 zum Erfassen der Absolutposition an jeder Stelleinheit 40 signalübertragbar verbunden. Fig. 4 zeigt schließlich ein Fahrzeuggetriebe mit Teilen der Schaltvorrichtung 1 in der Draufsicht. Der Übersichtlichkeit halber sind hier die Stelleinheiten 40, die Wanne 29 sowie die Schiebemuffen und die Losräder nicht dargestellt. Die letztgenannten Bauteile sind im Fahrzeuggetriebe auf der eingezeichneten Getriebewelle 3 angeordnet, wobei jeder Schaltgabel 7, 8, 9 und 10 jeweils eine Schiebemuffe und ein oder zwei Losräder zugeordnet sind. Für das dargestellte Fahrzeuggetriebe sind entsprechend den vier Schaltgabeln 7, 8, 9 und 10 und Schiebemuffen auch vier Stelleinheiten 40 vorgesehen. A position sensor 34 for detecting an absolute position is also part of the setting unit 40. The transmission control 30 is connected to the position sensor 34 for detecting the absolute position on each setting unit 40 in a signal-transferable manner. Finally, FIG. 4 shows a vehicle transmission with parts of the switching device 1 in plan view. For clarity, here are the actuators 40, the tub 29 and the sliding sleeves and the idler gears not shown. The latter components are arranged in the vehicle transmission on the marked transmission shaft 3, wherein each shift fork 7, 8, 9 and 10 are each associated with a sliding sleeve and one or two idler gears. For the illustrated vehicle transmission, four actuating units 40 are provided corresponding to the four shift forks 7, 8, 9 and 10 and sliding sleeves.

Das Getriebegehäuse 19 weist eine Öffnung 28 auf in der die Wanne 29 mit den einzelnen Stelleinheiten 40 anbaubar ist. Die Wanne 29 ist ihrerseits wieder mit einzelnen Ausschnitten 42 versehen, in denen jeweils eine Stelleinheit 40 befestigt werden kann. The transmission housing 19 has an opening 28 in which the trough 29 with the individual actuating units 40 can be attached. The tub 29 is in turn provided with individual cutouts 42, in each of which an actuating unit 40 can be attached.

Durch die Öffnung 28 sind zwei parallel liegende Schaltschienen 26 und 27 erkennbar, auf denen jeweils zwei Schaltgabeln 7, 8, 9, 10 angeordnet sind. Jede der Schaltgabeln 7, 8, 9, 10 ist einzeln auf der ihr zugeordneten Schaltschiene 26 bzw. 27 mit Hilfe jeweils einer nicht dargestellten Stelleinheit 40 verschiebbar. Through the opening 28 two parallel shift rails 26 and 27 can be seen, on each of which two shift forks 7, 8, 9, 10 are arranged. Each of the shift forks 7, 8, 9, 10 is individually displaceable on its associated shift rail 26 and 27 by means of a respective unillustrated actuator 40.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind. The present invention is not limited to the illustrated and described embodiments. Variations within the scope of the claims are also possible as a combination of features, even if they are shown and described in different embodiments.

Bezuqszeichen Schaltvorrichtung Reference sign switching device

Schiebemuffe sliding sleeve

Getriebewelle gear shaft

Losrad Losrad

Stellmotor servomotor

Abtriebswelle output shaft

Schaltelement switching element

Zahnstangensegment Rack segment

Schaltgabelarm Schaltgabelarm

Ritzel pinion

Synchronisiereinrichtung synchronizer

Rotationsachse axis of rotation

Stützarm support arm

Ölraum oil space

Trockenbereich dry areas

Getriebegehäuse gearbox

Planetengetriebe planetary gear

Sonnenrad sun

Planetenträger planet carrier

Planetenrad planet

Hohlrad ring gear

Motorachse motor axis

Schaltschiene shift rail

Öffnung opening

Wanne tub

Getriebesteuerung transmission control

Signalleitung und Leistungsversorgung Rotor Signal line and power supply rotor

Stator stator

Positionssensor Ritzelwelle Planetenradachse Rotation Position sensor pinion shaft planetary axis rotation

Translation Nut Translation groove

Stelleinheit Gehäuse Actuator housing

Ausschnitt neckline

Claims

claims

1 . Switching device (1) for an automated vehicle transmission, wherein the switching device (1) comprises sliding sleeves (2) which are arranged rotationally and axially displaceable on at least one transmission shaft (3), wherein at least on each side each sliding sleeve (2) adjacent to the respective Sliding sleeve (2) a loose wheel (4) is placed, which is rotatably mounted on the transmission shaft (3), wherein each sliding sleeve (2) axially in the direction of the respective idler gear (4) is displaceable in a switching position, whereby upon reaching the switching position a rotationally fixed coupling of the loose wheel (4) with the transmission shaft (3) is effected, wherein the switching device (1) each having an electric servomotor (5) for displacing each sliding sleeve (2), and wherein a switching force from an output shaft (6) of the electric Servomotor (5) via at least one switching element (7, 8, 9, 1 0) on the sliding sleeve (2) is transferable.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the switching element as a shift fork (7, 8, 9, 10) is formed.

3. Switching device according to claim 2, characterized in that the shift fork (7, 8, 9, 10) via a rack segment (1 1) is axially displaceable, in which one of the electric servomotor (5) drivable pinion (13) engages.

4. Switching device according to claim 3, characterized in that the rack segment (1 1) is formed integrally with the shift fork (7, 8, 9, 10).

5. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that in the power flow between an output shaft (6) of the electric servomotor (5) and the sliding sleeve (2), a planetary gear (20) is arranged.

6. Switching device according to claim 5, characterized in that a sun gear (21) of the planetary gear (20) forms the input element of the planetary gear, and that a planet carrier (22) of the planetary gear (20) forms the output element of the planetary gear (20).

7. Switching device according to claim 6, characterized in that the free end of the output shaft (6) of the electric servomotor (5) as a sun gear (21) of the planetary gear (20) is formed.

8. Switching device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the planetary gear (20) is arranged at least partially within the outer contours of a rotor of the electric servomotor (5).

9. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric servomotor (5) is designed as a brushless DC motor.

10. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric servomotor (5) is arranged in a dry area (18) of the vehicle transmission, which is oil-tightly separated from an oil chamber (17) of the vehicle transmission.

1 1. Switching device according to Claim 10, characterized in that the electric servomotor (5) is fastened by means of an oil-tight trough (15) in a transmission housing (19) of the vehicle transmission, the trough (29) separating the oil space (17) from the drying area (18). separates oil-tight.

12. Actuator for a switching device according to one of the preceding claims, comprising an electric servomotor (5), a planetary gear (20) and a pinion shaft (35) with a pinion (13), wherein an output shaft (6) of the electric servomotor (5) is formed at its free end as a sun gear (21) of the planetary gear (20), and wherein a planetary carrier (22) of the planetary gear (20) is rotationally connected to the pinion shaft (35).

13. Actuator according to claim 12, characterized in that on the pinion shaft (35) is provided a position sensor (34) for detecting an absolute position.

14. Vehicle transmission with a switching device according to one of the preceding claims and with a transmission control (30), which is connected signal transmissibly with each of the electric servomotors (5).

15. Vehicle transmission according to claim 14, characterized in that the vehicle transmission in the region of at least one idler gear has a synchronizer (14), and that the transmission control (30) and the electric servomotor (5) are designed such that the electric servomotor (5 ) can apply a defined force to the sliding sleeve (2) to be displaced during a synchronization process.

16. Vehicle transmission according to claim 15, characterized in that the electrical servomotor (5) caused displacement force and displacement speed depending on the position of the sliding sleeve (2) and / or time-dependent is selectively changed.