(57)【要約】  本発明は、変速機内におけるシフト装置用および／又はシフト運動用の少なくとも１つの駆動装置、および、スピンドル（ボールねじ）と該スピンドル上を移動する移動部材とを有していて前記駆動装置の回転運動を並進運動に変換するための構造体、を備えている、自動車における自動変速機のギヤアクチュエータ、特には電気機械式ギヤアクチュエータ、に関する。スピンドル（２）には、軸方向に延びる少なくとも１つの延長部（１）が設けられ、当該延長部（１）は横力を受けるためにニードルスリーブあるいはボールスリーブ（３）で支持されている。
2007502949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機内におけるシフト装置用および／又はシフト運動用の少なくとも１つの駆動装置と、
スピンドルと、当該スピンドル上を移動する移動部材と、を有していて、前記駆動装置の回転運動を当該構造体の並進運動に変換するための構造体と、
を備えた、自動車における自動化された切換変速機のギヤアクチュエータ（Getriebesteller）、特には電気機械式ギヤアクチュエータ、において
スピンドル（２）に、軸方向に延びる少なくとも１つの延長部（１）が設けられ、
当該延長部（１）は、横力を受けるために、軸受（３）で支持されている
ことを特徴とする変速機の操作装置。
【請求項２】
前記軸受（３）は、ニードルスリーブである
ことを特徴とする請求項１に記載のギヤアクチュエータ。
【請求項３】
前記軸受（３）は、ボールスリーブである
ことを特徴とする請求項１に記載のギヤアクチュエータ。
【請求項４】
前記軸受（３）は、すべり軸受である
ことを特徴とする請求項１に記載のギヤアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念部分に記載の、自動車における、特には自動化された、切換変速機のギヤアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動化された切換変速機を備えた車両は、ますます広く普及している。当該車両は、まず第一に、輸送車やトラックのような商業用車両である。そのように自動化された切換変速機は、スポーティに設計された乗用車や小型車にも、ますます採用されている。その目的は、常に必要とされる速度段切換について運転者の負担を軽減し、車両の快適且つ安全な運転を可能にすることにある。
【０００３】
この目的のために、通常、運転者は運転様式を選択するために走行スイッチを利用し、これによって、運転者は、自動変速モードと、手動変速モードと、後進段モードと、のいずれかを選択できる。自動変速モードを選択した際、伝達比（ギヤ比）の自動適合が行われる。とりわけ、トラック用に特定された変速機においては、切換変速機の自動化に対して複数の方式が存在している。すなわち、空気圧式、液圧式あるいは電気式のシステムが利用され得る。その選択は、まず第一に、車両の等級（クラス）およびそのために必要な車両におけるエネルギ種類に依存する。必要とされるアクチュエータの動力需要も重要な特性量である。システムに依存して、アクチュエータとして、空気圧シリンダ、液圧シリンダあるいは電動機が採用され得る。このアクチュエータは、操作制御部を介して、セレクト装置およびシフト装置に作用する。その操作制御部は、今日においては、電動機で作動し得る操作制御部がコスト的に最も有利である。
【０００４】
車両の手動切換可能な変速機において、かなり以前から、変速機に自動化可能な電気機械式のギヤシフトアクチュエータを装備することが要求されている。車両変速機におけるシフト過程のための電気機械式のギヤアクチュエータは、かなり以前から知られている。それらのギヤアクチュエータは、通常、そのギヤアクチュエータと共に開発された変速機に採用されるか、あるいは、そのギヤアクチュエータと協働できるようにすべく既存の変速機に取り付けられるか組み入れられる適応要素を有する変速機に採用される。
【０００５】
代表的なギヤアクチュエータは、例えばＥＰ０３７７８４８Ｂ１に記載されている。そこに記載された電気機械式ギヤアクチュエータは、互いに垂直に配置された２つの運動軸線を有している。個々のシフトフィンガが、２つの電動機によって、当該運動軸線上を案内される。その場合、第１電動機で動かされるシフトフィンガは、セレクト運動に対応する運動軸線上で、平行に並んで配置された種々のシフトロッドにおける開口にその都度係合する。それぞれ１つのシフトロッドに結合されたシフトセットの切り換えのために、第２運動軸線上におけるシフトフィンガの運動を介して、シフトロッドがその長手軸線の方向に第２電動機によって移動される。互いに垂直に配置された両運動軸線に沿った運動のためのシフトフィンガの運動メカニズムは、確かに、手動シフトパターンのセレクト要求およびシフト要求並びにそれぞれのシフトロッドのセレクトおよびシフトに応えるが、大きな構造空間を必要とする。また、ギヤアクチュエータにとって必要な部品の数も多い。
【０００６】
この欠点を解消するために、本件出願人出願のＤＥ−Ａ−１０１４３３２５に、自動車の変速機におけるシフト装置のセレクト運動をもたらすための第１電動機と、当該シフト装置のシフト運動をもたらすための第２電動機と、を有する電気機械式のギヤアクチュエータが提案されている。当該文献の内容は、内容的に完全に本件明細書に取り入れられる。その制御装置は、完全にあるいは部分的に、ギヤアクチュエータに組み込まれ得るか、あるいはまた、外部の制御装置として形成され得る。第１電動機の回転軸線および第２電動機の回転軸線は、互いに平行に位置している。
【０００７】
その場合、電動機の回転運動を直線運動に転換するために、ボールねじ（ボール循環スピンドル）が利用される。当該ボールねじは、電動機によって、かさ歯車、平歯車、ウォーム歯車などとして形成され得る伝動装置を介して駆動される。ボールナットがその上を移動するボールねじの代わりに、ねじ、スピンドル、あるいは、対応したねじ付きナットを備えたねじ付きスピンドル、も採用され得る。
【０００８】
好適な実施の形態に関連して記載されたシフト運動用のボールねじは、シフトシリンダ内で、当該ボールねじの運動方向に作用する２つのばね装置の間に配置されている。シフト運動用のボールねじがその軸線回りに回転すると、そのボールねじ上に配置されたボールナットが軸方向に移動され、これによって、ばね装置に作用する。そのばね装置は、蓄力装置として利用され、ギヤシフトあるいは電動機付き駆動ユニットの過負荷を防止し、同時に、同期点到達後にシフトスリーブを急速に接続する働きをする。
【０００９】
ボールねじに導入されたトルクを支えるために、ねじあるいはピンが利用される。そのねじあるいはピンは、シフトシリンダの内部において軸方向に移動可能であるが、ボールナットとシフトシリンダとの相対回転を阻止する。ボールナット、ばね装置およびトルク支持装置は、シフトシリンダによって受け入れられている。
【００１０】
シフトシリンダの軸方向運動は、シフトシリンダを転向レバーおよびシフトフィンガに結合するために、円筒ピンあるいはボール・シリンダ対を介して、シフトシリンダの運動に対して垂直にボールねじに沿って延びるシフト装置のシフト運動に転換され得る。シフトシャフトとシフトフィンガとの相対回転は、摩擦接続あるいはかみ合い接続によって防止され得る。
【００１１】
ボールねじがセレクト運動のために対応する電動機を介して回転運動されるとき、ボールナットがボールねじ上を軸方向に移動する。ボールナットに結合されたセレクトフィンガは回り止めされている。セレクトフィンガおよびボールナットは、一体に形成され得る。トルクの支持は、ギヤアクチュエータのケース内においてセレクトフィンガの軸方向ガイドによって行われ得る。
【００１２】
好適な実施の形態において、電動機の軸とボールねじとの間に、クロス継手（Kreuzkupplung）が設けられている。クロス継手あるいは例えば多面形継手又は多角形継手あるいはすべり継手のような他の摩擦継手又はかみ合い継手によって、電動機の回転軸とボールねじとの間の軸線ずれが補償される。ボールねじに生ずるスラスト力は、ギヤアクチュエータのケース内においてボールねじの軸受によって受けられ、電動機の回転軸には伝達されない。
【００１３】
ギヤアクチュエータのために回転運動を並進運動に変換するための従来通常のボールねじ並びに他の従来通常の運動ねじは、確かに、スラスト力を長期間にわたって確実に受けることができるが、ラジアル力あるいは横力は限られた大きさまでしか受けられない、という欠点がある。横力を良好に受けることができ、これによって、ギヤアクチュエータの寿命を延長するために、既に例えば、ダブテール形ガイド、丸形ガイド、平形ガイド、多角形ガイド並びにそれらの組合せのような線形ガイドが採用されている。これらの種類のガイドは、多くの場合、効率にかなり悪い影響を与える。つまり、それらのガイドは、通常、運動ねじの軸線に対して平行に配置され、このために、幅並びに高さにおいて非常に大きな構造空間を必要とする。
【発明の開示】
【００１４】
本発明の課題は、スピンドル軸（ボールねじ軸）に生ずる横力の支持が、幅方向における追加的な構造空間を必要とすることなしに、保証される、というギヤアクチュエータを提供することにある。
【００１５】
この課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴によって解決される。本発明の有利な実施態様が従属請求項に記載されている。
【００１６】
本発明に基づいて、スピンドルの長手軸線方向の直線状延長（ガイド）部における横力の単式あるいは複式（多重式）の支持が、ある円筒上において行われ、詳しくは、転がり軸受あるいは滑り軸受（ジャーナル軸受）を利用して、あるいはまた、それらの軸受の組合せを利用して、行われる。この支持様式は、ギヤアクチュエータの既に存在する構造空間を長手方向に延長するだけで済み、横方向には延長しない。その場合、回り止めが追加的に設けられる。
【００１７】
スピンドルの単式あるいは複式の支持は、例えば、ねじ付きスピンドルの円筒状延長部の一部を取り囲む、１つあるいは複数のニードルスリーブによって、あるいは、１つあるいは複数のボールスリーブによって、行われる。ニードルスリーブあるいはボールスリーブないしニードル軸受あるいは球軸受の代わりに、１つあるいは複数の滑り軸受も利用できる。
【００１８】
以下、有利な実施の形態が示された図を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
【００１９】
ギヤアクチュエータの構造は、当業者において良く知られており、本明細書の冒頭で詳しく説明されたので、図には本発明の理解にとって必要な部分だけが符号付きで示されている。
【００２０】
図１には、回転運動の並進運動への転換装置を有するギヤアクチュエータが、概略的に断面図で示されており、２はスピンドルである。このスピンドル２は、円筒状延長（ガイド）部１を有し、この延長部１は、ギヤアクチュエータにおける横力を受けるために、ニードルスリーブあるいはボールスリーブ３によって支持されている。
【００２１】
図１に示された実施の形態において、ギヤアクチュエータは単式支持様式であり、すなわち、１つのスピンドルおよび当該スピンドルと協働する１つの移動部材しか有しておらず、スピンドル２を駆動するための１つの電動機（図示せず）しか設けられていない。この場合、横力の支持は、唯一のニードルスリーブあるいはボールスリーブ３による単式支持によって行われている。ニードルスリーブあるいはボールスリーブの代わりに、ニードル軸受あるいは球軸受を利用すること、あるいは、場合によっては滑り（摩擦）軸受を利用することもできる。
【００２２】
図２には、ギヤアクチュエータの異なった実施の形態が概略断面図で示され、ここでも２はスピンドルである。このスピンドル２は、同様に、円筒状延長部あるいは延長部１を有し、これは、ギヤアクチュエータにおける横力を受けるために、ニードルスリーブあるいはボールスリーブ３によって支持されている。
【００２３】
図２に示された多重支持様式の実施の形態において、スピンドル２は、両側にそれぞれ延長部１が設けられている。その両延長部１は、それぞれ、ニードルスリーブあるいはボールスリーブ３によって支持されている。この場合、ギヤアクチュエータは二重の機能を有し、すなわち、互いに平行に配置された２つのスピンドルを有し、これらのスピンドルは、上述の文献ＤＥ−Ａ−１０１４３３２５に詳細に記載されているように、それぞれセレクト用およびシフト用の別個の電動機（図示せず）によって駆動される。各スピンドルは、同じ様式で延長部が設けられ、これらの延長部は、横力を受けるために、ニードルスリーブあるいはボールスリーブ３によって支持されている。なお、図において、上側に位置するスピンドルの延長部およびスリーブのみに、符号が付されている。
【００２４】
この場合も、ニードルスリーブあるいはボールスリーブの代わりに、ニードル軸受あるいは球軸受を利用すること、あるいは、場合によっては滑り（摩擦）軸受を利用することもできる。
【００２５】
既に詳しく述べたようなギヤアクチュエータの本発明に基づく形成によって、ニードルスリーブおよび／又はボールスリーブによる延長部の単式あるいは多重式支持のために、半径方向における追加的な構造空間が全く必要とされず、軸方向でしか必要とされない、ということが明らかである。また、好適には、回り止めも設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に基づいて単式構造に形成されたギヤアクチュエータの概略断面図。
【図２】本発明に基づいて二重式構造に形成されたギヤアクチュエータの概略断面図。
【図１】
2007502949.tif 000003
【図２】
2007502949.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月25日(2005.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機内におけるシフト装置用および／又はシフト運動用の少なくとも１つの駆動装置と、
スピンドルと、当該スピンドル上を移動する移動部材と、を有していて、前記駆動装置の回転運動を当該構造体の並進運動に変換するための構造体と、
を備えた、自動車における自動化された切換変速機のギヤアクチュエータ（Getriebesteller）、特には電気機械式ギヤアクチュエータ、において
スピンドル（２）に、軸方向に延びる少なくとも１つの延長部（１）が設けられ、
当該延長部（１）は、横力を受けるために、少なくとも１つの軸受（３）を有しており、
当該軸受（３）によって、前記横力は、スピンドル（２）で支持されることができる
ことを特徴とする変速機の操作装置。
【請求項２】
前記軸受（３）は、ニードルスリーブである
ことを特徴とする請求項１に記載のギヤアクチュエータ。
【請求項３】
前記軸受（３）は、ボールスリーブである
ことを特徴とする請求項１に記載のギヤアクチュエータ。
【請求項４】
前記軸受（３）は、すべり軸受である
ことを特徴とする請求項１に記載のギヤアクチュエータ。
【国際調査報告】
2007502949.tif 000005
2007502949.tif 000006
2007502949.tif 000007
2007502949.tif 000008