(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厳密に１つのモータ（４）を有する、シフト動作およびセレクト動作を行うトランスミッションアクチュエータ（１）であって、
前記モータ（４）が配置された第１のハウジング構造群（２）と、
シフト動作を行うために設けられたスピンドル駆動装置（８）とセレクト動作を行うために設けられたカム伝動装置（９）とを含むアクチュエータユニット（７）が配置された第２のハウジング構造群（３）と、
前記第１のハウジング構造群（２）と前記第２のハウジング構造群（３）との間に配置されていてかつ両方の前記ハウジング構造群（２，３）の共通の内室（４５）を封止する静的なシール（３５）と、
を備え、
前記共通の内室（４５）に配置された２本の軸（１０，１１）、つまり前記アクチュエータユニット（７）の入力軸として設けられた駆動軸（１０）および前記アクチュエータユニット（７）の機械構成要素の状態を検出するために設けられた測定軸（１１）が、前記第１のハウジング構造群（２）から前記第２のハウジング構造群（３）まで延在していることを特徴とする、トランスミッションアクチュエータ（１）。
【請求項２】
前記シール（３５）は、両方の前記軸（１０，１１）を包囲する成形シールとして構成されており、該成形シールは、両方の前記ハウジング構造群（２，３）の結合側（３６，３７）に設けられた調心輪郭（３８，３９）を環状に取り囲む、請求項１記載のトランスミッションアクチュエータ（１）。
【請求項３】
前記調心輪郭（３８，３９）は、それぞれ狭窄部（４２）を有する、閉じた縦長の形状を成している、請求項２記載のトランスミッションアクチュエータ（１）。
【請求項４】
前記シール（３５）は、滑らかな長円の外側輪郭（４３）と、前記狭窄部（４２）の領域で内向きに突出する内側輪郭（４４）とを有する、請求項３記載のトランスミッションアクチュエータ（１）。
【請求項５】
前記第１のハウジング構造群（２）は、前記モータ（４）を制御するために設けられた電子装置ユニット（５）を含み、該電子装置ユニット（５）は、前記測定軸（１１）により前記アクチュエータユニット（７）から伝達される角度情報を検出するように設けられたセンサ（３０）を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載のトランスミッションアクチュエータ（１）。
【請求項６】
前記電子装置ユニット（５）は、前記駆動軸（１０）と協働するセンサ（３１）を追加的に含み、両方の前記センサ（３０，３１）は、前記モータ（４）の、前記第２のハウジング構造群（３）とは反対の側に配置されている、請求項５記載のトランスミッションアクチュエータ（１）。
【請求項７】
前記駆動軸（１０）と前記測定軸（１１）とは、互いに平行に、かつ前記アクチュエータユニット（７）により摺動可能でかつ旋回可能なシフト軸（６）に対して直交方向に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のトランスミッションアクチュエータ（１）。
【請求項８】
両方の前記軸（１０，１１）は、前記ハウジング構造群（２，３）の間の制限された軸方向のずれを許容し、前記駆動軸（１０）は、中空輪（１６）を有する伝動装置（１７）を介して前記スピンドル駆動装置（８）と協働し、前記測定軸（１１）は、複数の部分から形成されている、請求項７記載のトランスミッションアクチュエータ（１）。
【請求項９】
前記スピンドル駆動装置（８）のスピンドルナット（１９）は、中間歯車（２３）を介して前記カム伝動装置（９）と連結されており、前記測定軸（１１）は、前記中間歯車（２３）に対して相対回動不能に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のトランスミッションアクチュエータ（１）。
【請求項１０】
厳密に１つのモータ（４）、つまり電動モータを有するトランスミッションアクチュエータ（１）を組み立てる方法であって、以下のステップ、
前記モータ（４）が配置された第１のハウジング構造群（２）を用意する、ステップと、
シフト動作およびセレクト動作に適したアクチュエータユニット（７）が配置された第２のハウジング構造群（３）を用意する、ステップと、
シール（３５）を、両方の前記ハウジング構造群（２，３）のうちの一方の結合側（３６，３７）に嵌め込む、ステップと、
両方の前記ハウジング構造群（２，３）を、前記電動モータ（４）の軸方向で相接して差込接合させ、前記シール（３５）と、両方の前記ハウジング構造群（２，３）の結合側（３６，３７）における調心輪郭（３８，３９）と、前記ハウジング構造群（２，３）を互いに結合する軸（１０，１１）とにより、単一の作業ステップで、両方の前記ハウジング構造群（２，３）の間の幾何学的に設定された連結だけではなく、トルク伝達式で測定技術的な結合をも成し、同時に、両方の前記ハウジング構造群（２，３）内で延在する内室（４５）を封止する、ステップと、
を有することを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車トランスミッション用の、１モータトランスミッションアクチュエータ（Ｅｉｎ−Ｍｏｔｏｒｇｅｔｒｉｅｂｅａｋｔｏｒ）として構成されたアクチュエータに関する。１モータトランスミッションアクチュエータは、単一のモータ、通常は電動モータにより、車両のマニュアルトランスミッションにおけるセレクト動作およびシフト動作の実行を可能にする。１モータトランスミッションアクチュエータは、純粋に内燃機関により駆動される車両において、ハイブリッド車両と同様に使用することができる。原則的に、電動車両がマニュアルトランスミッションを有する場合には、電動車両に使用することも考えられる。
【０００２】
自動車トランスミッション用の、１モータトランスミッションアクチュエータとして構成されたアクチュエータおよびこれに付属の動作方法は、たとえば独国特許出願公開第１０２００６０５４９０１号明細書に開示されている。このトランスミッションアクチュエータの電動モータは、歯車段を介して、ねじ山付スピンドルを駆動する。ねじ山付スピンドルに対して回動運動可能な偏心装置は、自動車トランスミッションのシフト軸の軸方向運動を生じさせるように構成されている。前述の軸方向運動は、セレクト動作である。シフト動作では、これとは異なり、シフト軸が旋回させられる。シフト軸の旋回は、ラック伝動装置を介して行われる。ラックは、スピンドル駆動装置により駆動される。
【０００３】
独国特許出願公開第１０２００４０３８９５５号明細書は、同様に自動車トランスミッション用の操作装置を開示している。この操作装置は、シフトチェンジ時にセレクト機能とシフト機能とを保証する。操作装置は、少なくとも３つの異なる目標ギヤ段に択一的にギヤを入れ、その間に中間ギヤ段に接続されることがないように構成されている。
【０００４】
別の１モータトランスミッションアクチュエータは、たとえば独国特許出願公開第１０２０１３２０７８７１号明細書に開示されている。この場合、回転運動を並進運動、つまりセレクト運動に変換するために、スライダ機構軌道を有するセレクトポットが設けられている。回転運動は、スピンドル駆動装置から分岐される。同一のスピンドル駆動装置は、独国特許出願公開第１０２００６０５４９０１号明細書においても、まずスピンドルの回転運動をスピンドルナットの並進運動に変換し、この並進運動から、ラック伝動装置を介して、再び回転運動、つまりシフト軸の旋回運動、つまりシフト運動を形成するために用いられる。
【０００５】
本発明の根底を成す課題は、１モータトランスミッションアクチュエータを、前述の先行技術に対して、特に製造コストと長期的な動作確実性との間の有利な関係に関してさらに改良することである。
【０００６】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を有するトランスミッションアクチュエータおよび請求項１０に記載のトランスミッションアクチュエータを組み立てる方法により解決される。以下、組立方法に関して説明される構成および利点は、その内容については装置、つまりトランスミッションアクチュエータにも当てはまり、またその逆も当てはまる。
【０００７】
特に自動車のマニュアルトランスミッションにおいてシフト動作およびセレクト動作を行うための１モータトランスミッションアクチュエータとして構成された、完全に組み立てられたトランスミッションアクチュエータは、互いに固く結合された２つのハウジング構造群を有する。第１のハウジング構造群には、トランスミッションアクチュエータのモータ、特に電動モータが位置する。モータは、たとえば電子整流式電動モータである。電動モータの代わりに、原則的に、別のモータ、たとえば液圧モータを、トランスミッションアクチュエータの単一のモータとして設けてもよい。
【０００８】
第２のハウジング構造群には、あらゆるケースでアクチュエータユニットが位置し、アクチュエータユニットは、シフト動作時に使用されるスピンドル駆動装置と、セレクト動作時に使用されるカム伝動装置とを含む。この場合、スピンドル駆動装置は、回転運動、つまりスピンドルの回転を、直線運動、つまりスピンドルナットの摺動を介して、再び回転運動、つまりシフト軸の旋回に変換するために使用される。トランスミッションアクチュエータのモータにより駆動される駆動軸は、スピンドル駆動装置だけではなくカム伝動装置の入力軸をも成す。スピンドル駆動装置と同様に、カム伝動装置も、回転運動を直線運動に変換し、この場合、カム伝動装置の場合、直線運動は、シフト軸のその縦方向での摺動である。カム伝動装置は、好適にはセレクトポットにより実現されており、セレクトポットは、特定の回動方向での電動モータの軸の回転を伴う、一定の方向での回転運動が、方向が切り替わる直線運動に変換されるように構成されている。製造技術的に好適には、セレクトポットは、好ましくは２つの部分から形成されており、この場合、分離線は、カム伝動装置のカム軌道に沿って延在している。電動モータとカム伝動装置との間に接続されたフリーホイールにより、電動モータの回転方向の変更時に、セレクト運動からシフト運動へ切替えが行われる。
【０００９】
アクチュエータの機械構成要素の状態を検出するために、測定軸が設けられている。測定軸は、駆動軸と同様に、第１のハウジング構造群から第２の構造群まで延在しており、駆動軸を介して、スピンドル駆動装置だけではなくカム伝動装置も操作される。両方のハウジング構造群を互いに連結する別の可動部分は、好適な態様では設けられていない。
【００１０】
アクチュエータの機械構成要素の運動および／または角度位置を該当する構成要素において直接にまたはできるだけ近くで検出して、検出された信号を電気的に伝送する代わりに、本発明によれば、好適には複数の部分から成る、機械式の補整要素として機能する測定軸を介して、まず信号が、純粋に機械式に第２のハウジング構造群から第１のハウジング構造群へ伝達され、そこで電気信号に変換される。測定軸の、これに付属する、第１のハウジング構造群に組み込まれたセンサにより検出される区分は、好適には、その軸方向の位置に関して、機械的に設定された位置で、特にセンサに対する所定のわずかな間隔を置いて、回転可能に第１のハウジング構造群に支持されており、この場合、支持部は、滑り軸受として構成されてよい。
【００１１】
トランスミッションアクチュエータの内室は、両方のハウジング構造群内で延在している。第１のハウジング構造群と第２のハウジング構造群との間に配置された静的なシールにより、両方のハウジング構造群の共通の内室が封止されている。トランスミッションアクチュエータを組み立てるとき、まず機械構成要素を第２のハウジング構造群に組み込むことができ、この場合、機械構成要素は、このハウジング構造群の壁部における開口を通して導入され、そのあとで開口は、第１のハウジング構造群により閉鎖される。
【００１２】
好適には、両方のハウジング構造群の間に嵌め込まれるシールは、両方の軸を包囲する成形シールとして構成されており、成形シールは、さらに両方のハウジング構造群の結合側で調心輪郭を環状に取り囲む。第１のハウジング構造群における調心輪郭は、好適にはカラーとして構成されており、カラーは、第２のハウジング構造群に突入し、そこで調心機能およびシール機能の他に別の機能を満たし、特に、スピンドル軸受などの少なくとも１つの機能要素を第２のハウジング構造群に固定する固定要素として用いられる。成形シールは、所定の、非円形の横断面を有するシールリングを成している。ハウジング構造群に設けられた調心輪郭が、好適にはそれぞれ長円形状から派生した狭窄された形状を有する一方、考えられる態様によるシールの外側輪郭は、滑らかな長円状の曲線、つまり閉曲線を描き、その曲率は、全周にわたって符号が変化しない。たとえば、シールの外側輪郭は、縦長の丸み付けされた形状を有し、この場合、直線状の、対向し合う２つの長辺が、丸み付けされた領域、特に円弧により互いに結ばれている。シールがトランスミッションアクチュエータに嵌め込まれた状態では、調心輪郭の狭窄部は、シールの、互いに平行な長辺の間に位置する。シールの両方の長辺に、好適な態様では、シールの、内側へ向いた、狭窄部の形状に適合されたそれぞれ１つの内側輪郭が位置し、内側輪郭は、狭窄部で支持され、シールの正しい取付けを簡単にする。
【００１３】
第１のハウジング構造群は、好適な態様では、モータに対して追加的に、モータを制御する電子装置ユニットを含む。この電子装置ユニットは、好適には、測定軸によりアクチュエータユニットから伝達される角度情報を検出するために設けられたセンサを有する。この角度情報は、特に、カム伝動装置と作用結合された構成要素に関する角度情報であってよい。この構成要素は、カム伝動装置のセレクトポットとスピンドル駆動装置のスピンドルナットとの間に接続された中間歯車であってよい。測定軸は、この場合、中間歯車と相対回動不能に連結されている。
【００１４】
測定軸と協働するセンサに対して追加的に、電子装置ユニットは、好適な態様では、別の、駆動軸と協働するセンサを有する。両方のセンサは、好適には、モータの、第２のハウジング構造群とは反対の側に配置されている。
【００１５】
好適な態様では、駆動軸と測定軸とは、互いに平行に配置されており、この場合、電子装置ユニットは、両方の軸に対して直角に配置された基板を含み、基板は、両方の軸の回転軸線と交差するように伸張している。測定軸と協働するセンサと同様に、好適には、駆動軸と協働するセンサも、基板に配置されている。各センサは、付属の軸、つまり駆動軸または測定軸の角度位置および／または回転を検出するように構成されており、この場合、各々の軸に、好適には永久磁石、特にハードフェライト磁石が配置されており、これにより、情報を付属のセンサに伝達することができる。駆動軸の回転を検出するセンサが好適には増分発信器として機能するとともに電動モータの整流に使用される一方、測定軸と協働する、セレクト距離センサとも称されるセンサは、好適には、対応する軸、つまり測定軸の角度位置に関する絶対値情報を送信し、これにより、１モータトランスミッションアクチュエータの特定の動作中、基準位置への移動を省略することができる。実験室条件下の学習フェーズで、外部のセンサにより、セレクト距離センサの表示された絶対位置とアクチュエータユニットの付属の実際の位置決めとの間の関係を求めることができる。１モータトランスミッションアクチュエータの動作時に迅速に得られる絶対的な角度情報により、とりわけ１モータトランスミッションアクチュエータの状態が検出可能であり、この場合、電動モータの回動方向は変更可能である。両方のセンサにより送信された信号の評価の組み合わせにより、駆動軸が回転すると同時に測定軸が回転しない（これはアクチュエータユニットのカム伝動装置の停止状態と同義である）とき、たとえば明確にシフト運動を推測することができる。効率的には、それぞれ同一構造のセンサおよび付属の磁石をトランスミッションアクチュエータに使用することができる。
【００１６】
駆動軸または測定軸と協働する両方のセンサが位置する基板は、好適には、モータの、第２のハウジング構造群とは反対の側で、第１のハウジング構造群の端面に配置されていて、トランスミッションアクチュエータの支持作用を有する金属構成要素と面状に接着されている。この場合、基板は、シフト軸が位置する平面に対して平行である平面内に位置する。トランスミッションアクチュエータの内室に対して、基板は、静的に封止されている。基板を含み、第１のハウジング構造群に組み込まれた電子装置ユニットにより制御されるモータの構成要素は、好適な態様では、同様にシール機能を、たとえばこのモータ、つまり１モータトランスミッションアクチュエータの単一のモータのステータのプラスチックインサート成形の態様で満たす。１モータトランスミッションアクチュエータの、潤滑剤が供給される内室に対してモータを封止するために、ロータとステータとの間に作用する動的なシールも適している。このシールは、ロータを軸支する転がり軸受とまとめられて、１つの構成ユニットが形成されている。
【００１７】
駆動軸だけではなく測定軸も、それぞれトランスミッションアクチュエータの別の構成要素と協働して、好適には、トランスミッションアクチュエータの機能性に影響を及ぼすことなく、両方のハウジング構造群の、軸方向での互いに対する制限された摺動が可能であるように、構成されている。この場合、用語「軸方向」とは、駆動軸の回転軸線に関する。駆動軸と測定軸とは、好適には、互いに平行に、マニュアルトランスミッションの、アクチュエータユニットにより摺動可能で旋回可能なシフト軸に対して直交方向に配置されている。
【００１８】
駆動軸では、ハウジング構造群の間の軸方向の補整は、たとえば、電動モータのモータ軸と同一であるかまたは固く結合された駆動軸が伝動装置を介してスピンドル駆動装置を駆動する態様で可能である。伝動装置は、減速伝達装置として構成されていて、たとえばアクチュエータユニットに属する中空輪を有し、この場合、駆動軸の外歯歯列は、中空輪の内歯歯列と噛み合う。スピンドル駆動装置の、中空輪と結合されたスピンドルは、スピンドルナットを駆動し、スピンドルナットの軸方向での変位が、好適には、ラック伝動装置を介してシフト軸の旋回運動に変換される。アクチュエータユニットに数えることができるラック伝動装置は、考えられる態様では、２つのラックを含む。ラックは、シフト軸をシフト運動時に操作する２つの歯車と連結可能であり、１つの同一の、電動モータの駆動方向およびスピンドルナットの摺動方向において、シフト軸は、選択的に一方向または逆方向に旋回される。機能的に対比可能な、考えられる別の態様では、ラック伝動装置は、スピンドル駆動装置のスピンドルナットと同一であってよいまたは固く結合されていてよい単一のラックしか有しない。スピンドル軸線を中心とするラックの旋回により、選択的に、シフトロッドを旋回させる前述の歯車の１つまたは別の１つが駆動される。ラック伝動装置の１つの構成要素を形成するスピンドルナットは、スピンドルの第１の軸方向領域で、スピンドルに周方向で支持されていて、したがって、スピンドルの駆動時に、スピンドル駆動装置では一般的なように、摺動可能であり、その際、回転することはなく、これに対してスピンドルの第２の軸方向領域では、スピンドルナットは、スピンドルと相対回動不能に連結されており、これにより、スピンドル駆動装置は、リニア駆動装置として非作動化されている。
【００１９】
測定軸の場合、ハウジング構造群の間の軸方向の補整は、たとえば、複数の部分から成る測定軸の構成により実現可能であり、この場合、その構成に、第１のハウジング構造群または第２のハウジング構造群の測定軸のそれぞれ一部を数えることができる。したがって、測定軸の組み合わせは、まず第２のハウジング構造群に第１のハウジング構造群を取り付けることにより行われる。
【００２０】
１モータトランスミッションアクチュエータは、好適にはシフト軸に対して同軸に配置された、スライダ機構を有するシフトローラを含む。アクチュエータユニットの、これらのスライダ機構またはスライダ機構に作用するフィンガは、好適な態様では、それぞれ１つだけの片側の面取り部を有する。これにより、既にカム伝動装置に関して記述されたフリーホイールにより設定された方向とは逆向きのスライダ機構へのフィンガの進入運動が回避され、ひいてはトランスミッションアクチュエータ内の歪みも回避される。所定のギヤ段に入れるまえに、スピンドル駆動装置のスピンドルおよびスピンドルナットは、好適には停止され、これは、これに続くシフト運動、つまりスライダ機構へのフィンガの進入の精度に関して有利である。不都合なシフト運動を阻止するために、好適には、スピンドル駆動装置の、第１のハウジング構造群とは反対の側の領域に、たとえば係合スリーブを含む係合部が設けられている。
【００２１】
アクチュエータユニットが位置する第２のハウジング構造群は、効率的に、たとえば変形を伴う方法により、マニュアルトランスミッションのトランスミッションハウジングに固定可能である。これとは異なり、両方のハウジング構造群は、好適にはねじ結合により互いに固く結合されている。たとえば４個の相応のねじの締付けにより、両方のハウジング構造群内へ延在する、１モータトランスミッションアクチュエータの内室は、外向きに封止されている。両方のハウジング構造群を互いに固定する取付け動作は、軸シールの取付けを含まない。
【００２２】
第１のハウジング構造群を製造するための材料として、特にアルミニウムまたはマグネシウム系合金を含む軽金属合金が適しており、この場合、第１のハウジング構造群に位置する電動モータのステータは、好適には、軽金属構成部材に圧入されており、択一的に、ねじ込まれているかつ／または追加的な構成部材と挟み込まれている。ステータと同様に、電動モータのロータの軸受、ひいては駆動軸の軸受をも形成する、電動モータの転がり軸受、特に玉軸受の軸受輪も軽金属構成部材に圧入可能であり、これにより、特に小さな一連の公差が実現可能である。２つの転がり軸受により、電動モータのロータが第１のハウジング構造群の内側で軸支されており、２つの転がり軸受は、自由側軸受および固定側軸受として構成されてよく、この場合、固定側軸受は、電動モータの、第２のハウジング構造群へ向いた側に位置し、固定側軸受は、反対の側で、つまり電動モータの、電子装置ユニットへ向いた側に位置する。
【００２３】
トランスミッションアクチュエータの両方のハウジング構造群の相互の正確な位置合わせは、両方のハウジング構造群の結合側における調心輪郭により実現される。特に、過剰に設定されない５点調心により（この場合、第１のハウジング構造群の輪郭が第２のハウジング構造群の輪郭内に係合する）、正確な連結が保証されている。５点調心による機械構成要素の位置決めについては、たとえば西独国特許出願公開第２３６５０８４号明細書が参照される。
【００２４】
ハウジング構造群を組み合わせるとき、まず両方のハウジング構造群における２つの適合直径が、調心が与えられて１つの自由度しか残らないように、互いにに摺動される。この残りの自由度は、たとえば突起または通常は位置合わせ面と称される丸み付けされた表面部分の態様の、第１のハウジング構造群の輪郭が、内側から、第２のハウジング構造群の対応する輪郭に係合することにより、拘束される。両方のハウジング構造群の前述の輪郭は、位置決め機能の他にシール機能をも満たし、この場合、たとえば試験または修理を目的とする個々のハウジング構造群へのトランスミッションアクチュエータの簡単な分解が常に可能であるように維持される。
【００２５】
第１のハウジング構造群が接続される、第２のハウジング構造群の開口面は、好適な、組立技術的に特に有利な構造では、第２のハウジング構造群の複数の開口面のうちの最大の開口面を成している。第２のハウジング構造群の各々の開口面は、１モータトランスミッションアクチュエータの動作時、機能要素を含む別の構造群、特に第１のハウジング構造群によって、または純粋なカバー要素によっても封止されている。単一の作業ステップで、組立時、ハウジング構造群の間の、幾何学的に設定された、内室を閉鎖する連結だけではなく、両方のハウジング構造群の間のトルク伝達式の結合、および測定技術的な、つまり角度位置検出式の連結も形成可能である。
【００２６】
両方のハウジング構造群の間の、静的なシールとして機能する成形シールは、好適な態様では、第１のハウジング構造群のカラーを包囲する。カラーは、記述された調心機能と位置合わせ機能とシール機能とを満たすとともに第２のハウジング構造群に係合し、そこで、好適には環状の固定要素に接触する。固定要素は、一方では第２のハウジング構造群の内側でスピンドル軸受の軸受輪に接触し、これにより、アクチュエータユニットのスピンドル軸受を軸方向で固定する。
【００２７】
第１のハウジング構造群、つまり電動モータが位置するハウジング構造群が、第２のハウジング構造群に取り付けられるまえに、第１のハウジング構造群を完全なものにして、機能試験を行うことができるという事実が特に有利である。この場合、特定の一様に構成されたタイプの第１のハウジング構造群は、選択的に、様々なタイプの第２のハウジング構造群と組み合わせることができるように設けられてよい。したがって、構成要素、つまりハウジング構造群の簡単な交換性と、規格化された試験ステップおよび取付けステップとにおいて優れたハウジング構造群の多様に組み合わせ可能な組立部品が実現可能である。
【００２８】
１モータトランスミッションアクチュエータは、たとえば外部のギヤシフトの一部として、デュアルクラッチトランスミッションまたはその他のオートメーテッドマニュアルトランスミッションに使用するのに適している。デュアルクラッチトランスミッションの場合、１モータトランスミッションアクチュエータにより操作可能なシフト軸は、好適には、２つの部分トランスミッションの間に用意されていて、シフト軸の第１の運動が、第１の部分トランスミッションの１つのギヤ段への接続を成し、同様に１モータトランスミッションアクチュエータにより実行可能な、シフト軸の第２の運動が、第２の部分トランスミッションの１つのギヤ段への接続を成す。選択的に、１本の同一の軸の旋回運動または直線運動が他の使用例において、たとえばブレーキアクチュエータ、クラッチアクチュエータまたは走行機構アクチュエータにおいて実行可能である場合には、そのために１モータトランスミッションアクチュエータが使用可能である。
【００２９】
以下、図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】トランスミッションアクチュエータのハウジング構造群を斜視図で示す。
【図２】トランスミッションアクチュエータのハウジング構造群を斜視図で示す。
【図３】図１によるハウジング構造群を別の斜視図で示す。
【図４】トランスミッションアクチュエータのハウジング構造群の間に配置されるように設けられたシールを示す。
【図５】トランスミッションアクチュエータを断面図で示す。
【図６】トランスミッションアクチュエータを断面図で示す。
【００３１】
全体を符号１で示されたトランスミッションアクチュエータは、１モータトランスミッションアクチュエータとして構成されていて、シフト運動およびセレクト運動を行うために、自動車の、図示されていないトランスミッションに設けられている。１モータトランスミッションアクチュエータ１の原理的な機能に関しては、冒頭で挙げられた先行技術が参照される。
【００３２】
トランスミッションアクチュエータ１は、２つのハウジング構造群２，３から構成されており、ハウジング構造群２，３は、図２または図１、図３において単独で示されていて、図５および図５の一部を拡大してより詳細に示す図６において、組み合わされた状態で示されている。第１のハウジング構造群２は、駆動ユニットとも称され、第２のハウジング構造群３は、アクチュエータ機構とも称される。モータ４、つまり電動モータおよびこれに付属の電子装置ユニット５は、駆動ユニット２の構成要素である。図１には、マニュアルトランスミッションのシフト軸６が少しだけ示されている。シフト軸６は、トランスミッションアクチュエータ１により、直線方向Ｌに摺動可能であるとともに周方向Ｕに旋回可能である。シフト軸６の摺動は、セレクト運動を形成し、旋回は、シフト運動を形成する。原則的に、トランスミッションアクチュエータ１は、旋回運動またはシフト運動を行うように構成されており、この場合、両方のタイプの運動の間の移行、つまりシフト軸６が同時に直線方向１に摺動されかつ周方向Ｕに旋回される運動段階が与えられてもよい。
【００３３】
シフト軸６の記述の調整運動を行うために、第２のハウジング構造群３にアクチュエータユニット７が組み込まれており、アクチュエータユニット７は、それぞれ異なるトランスミッション構成要素、特にスピンドル駆動装置８とカム伝動装置９とを備える。シフト動作時にスピンドル駆動装置８が使用され、セレクト動作時にカム伝動装置９も使用される。
【００３４】
ハウジング構造群２，３の間をトルク伝達式にかつ測定技術的に連結するために、２本の軸１０，１１、つまり駆動軸１０および測定軸１１が設けられている。電動モータ４の軸と同一であり、２つの転がり軸受１２，１３に軸支されている駆動軸１０は、外歯歯列１４を有し、外歯歯列１４は、アクチュエータユニット７の一部である中空輪１６の内歯歯列１５と噛み合う。したがって、駆動軸１０および中空輪１６により、第１のハウジング構造群２と第２のハウジング構造群３との間の伝動装置１７、つまり減速伝動装置が形成される。駆動軸１０は、スピンドル駆動装置８だけではなくカム伝動装置９の入力軸をも成し、この場合、駆動軸１０から、出力が、介在された伝動装置要素を介してそれぞれの伝動装置へ、つまりスピンドル駆動装置８またはカム伝動装置９へ導入される。駆動軸１０および中空輪１６は、ハウジング構造群２，３の間のトルク伝達式の連結が、特定の許容範囲を超えない限り、ハウジング構造群２，３の間の軸方向のずれが存在する場合でも保証すべく維持されるように、寸法設定されている。この場合、用語「軸方向のずれ」とは、駆動軸１０の回転軸線、つまり電動モータ４の軸線に関する。中空輪１６は、スピンドル駆動装置８のスピンドル１８に固く結合されており、これに属するスピンドルナットは、符号１９で示されている。第２のハウジング構造群３におけるスピンドル１８の軸支は、スピンドル１８に関して軸方向に中空輪１６とスピンドルナット１９との間に配置された転がり軸受２０により行われる。
【００３５】
駆動軸１０とは異なり、測定軸１１は、複数の部分から、つまり補助軸２１と磁石支持体２２とから構成されている。補助軸２１は、中間歯車２３と固く結合されており、中間歯車２３は、第２のハウジング構造群３に配置されていて、スピンドル駆動装置８とカム伝動装置９との間の伝動装置構成要素を形成する。中間歯車２３は、セレクト運動時、直接にまたは間接に、図５において少しだけ示された、カム伝動装置９の一部であるセレクトポット２４を回動させる。したがって、中間歯車２３は、カム伝動装置９と作用結合された要素である。
【００３６】
セレクトポット２４の旋回軸線は、シフト軸６の対称軸線と一致し、したがって、駆動軸１０およびスピンドル１８に対して直交方向に方向付けされている。セレクトポット２４と、カム伝動装置９の、図示されていない別の構成要素との間に、転動体に対するカム軌道が形成されており、カム軌道は、セレクトポット２４の回転をシフト軸６の直線運動に変換する働きをする。これに対して、スピンドル駆動装置８の内側には、シフト軸６の直線運動に伝達される直線運動は存在しない。それどころか、スピンドル駆動装置８を介する中間歯車２３の駆動時、スピンドルナット１９は、中間歯車２３を駆動するために、スピンドル１８と相対回動不能に結合されている。したがって、スピンドル駆動装置８は、セレクト動作の範囲内、つまりシフト軸６の摺動の範囲内で行われる動作時において回転運動と直線運動との間の変換を行う伝動装置として作用しない。
【００３７】
補助軸２１は、その第１のハウジング構造群２へ向いた側の端部に、外歯歯列２５を有し、外歯歯列２５は、スリーブ状の磁石支持体２２の内歯歯列２６に対応し、これにより、差込式結合部２７が形成されており、差込式結合部２７は、ハウジング構造群２，３の間の制限された軸方向のずれを許容する。磁石支持体２２は、電子装置ユニット５へ向いた側で、磁石２８、つまりハードフェライト磁石を支持する。同様の形で、駆動軸１０は、対応する側に、つまり第２のハウジング構造群３とは反対の側に、同様にハードフェライト磁石である磁石２９を支持する。磁石２８，２９は、電子装置ユニット５の基板３２に配置されたセンサ３０，３１と協働する。基板３２上の一平面内に配置された両方のセンサ３０，３１は、全体の基板３２と同様に、モータ４の、第２のハウジング構造群３とは反対の側に配置されている。電子装置ユニット５が位置する第１のハウジング構造群２は、端面側で、つまり電子装置ユニット５の側で、蓋３３により閉じられており、この場合、蓋３３の封止のために接着性シール３４が設けられている。反対の側で、ハウジング構造群２，３の間に、成形シールとして構成されたシール３５が存在する。したがって、トランスミッションアクチュエータ１は、静的な複数のシール３４，３５により封止されており、この場合、トランスミッションアクチュエータ１は、マニュアルトランスミッションに向けて開いており、このことは、マニュアルトランスミッションの潤滑剤によるトランスミッションアクチュエータ１の簡単な潤滑を可能にする。
【００３８】
互いに向き合う、符号３６，３７が付された結合側で、ハウジング構造群２，３は、閉じた調心輪郭３８，３９を有し、調心輪郭３８，３９は、ハウジング構造群２，３が組み合わされた状態で互いに内外に係合し、トランスミッションアクチュエータ１の簡単で正しい組み合わせを補助する。この場合、第１のハウジング構造群２の調心輪郭３８は、第２のハウジング構造群３の調心輪郭３９の内側に位置する。
【００３９】
トランスミッションアクチュエータ１を組み立てるとき、単一の作業ステップで、第１のハウジング構造群２は、第２のハウジング構造群３に対して相対的に幾何学的に正しく位置決めされ、この場合、軸１０，１１により同時に、駆動ユニット２とアクチュエータ機構３との間の、トルク伝達式の、または角度情報伝達式の結合が形成される。図１および図２には、さらにそれぞれ４つのねじ結合箇所４０，４１が看取され、ねじ結合箇所４０，４１は、第１のハウジング構造群２に第２のハウジング構造群３をねじ止めすることを可能にする。ねじ結合箇所４０，４１は、調心輪郭３８，３９の外側に、矩形のパターンを成して配置されている。
【００４０】
第１のハウジング構造群２は、トランスミッションアクチュエータ１を組み立てるとき、第２のハウジング構造群３がすでにマニュアルトランスミッションと固く結合されたあとで初めて、第２のハウジング構造群３に装着して、第２のハウジング構造群３とねじ結合することが可能である。予め駆動ユニット２に機能テストを行ってよく、その際、駆動ユニット２は、ねじ結合箇所４０により、試験装置にねじ止め可能である。原則的にこれと同等に、アクチュエータ機構３にも個別の機能テストを行ってよい。第２のハウジング構造群３に対して択一的に、別の構成のアクチュエータ機構が第２のハウジング構造群３と同一の調心輪郭３９とねじ結合箇所４１とを有する場合には、駆動ユニット２を別の構成のアクチュエータ機構と結合してもよい。ハウジング構造群２，３から成るトランスミッションアクチュエータ１のモジュール構造により、ハウジング構造群２，３のうちの１つの故障時に、該当するハウジング構造群２，３、特に駆動ユニット２の簡単な交換も可能である。
【００４１】
図４に単独で示された、ハウジング構造群２，３の結合側３６，３７の間に嵌め込まれるシール３５は、非円形で、つまり大部分はほぼ矩形で丸み付けされた横断面を有する成形シールとして構成されている。シール３５は、結合側３６，３７に位置するシール面４６，４７に載置されている。シール面４６，４７の形状に応じて、シール３５は、滑らかな外側輪郭４３を有するほぼ長円の形状を有する。外側輪郭４３は、それぞれ半円状の弧５０，５１により互いに結ばれた、互いに平行の長辺４８，４９から構成されており、したがって、シール３５の長円の基本形状が形成されている。成形シールとして構成されたシール３２の、符号４４が付された内側輪郭も大部分が長円であり、この場合、長辺４８，４９に、それぞれ内向きに突出する付加部５２が一体的に成形されている。この付加部５２は、調心輪郭３８，３９により形成される狭窄部４２へ向いている。総じて、シール３５は、一部が第１のハウジング構造群２の内側に位置し、一部が第２のハウジング構造群３の内側に位置する内室４５を封止する。したがって、ハウジング構造群２，３の個別のシールは不要である。第１のハウジング構造群２の結合輪郭３８は、第２のハウジング構造群３の結合輪郭３９の内側に当接する。この場合、結合輪郭３８は、カラー５４により形成されており、カラー５４は、特に図６から判るように、端面側で圧着面５３を有し、圧着面５３は、第２のハウジング構造群３に嵌め込まれたリング５５と接触する。
【００４２】
中空輪１６を包囲するリング５５は、半径方向内向きに方向付けされた内側環状凸部５６を有し、内側環状凸部５６により、当接縁５７が形成されており、当接縁５７に、転がり軸受２０、つまりスピンドル軸受の、符号５８で示された外輪が当接している。したがって、スピンドル駆動装置８のスピンドル軸受２０は、第１のハウジング構造群２を通じて第２のハウジング構造群３に保持されている。内側環状凸部５６とは反対の側で、外輪５８は、アングルリング５９に当接しており、この場合、アングルリング５９の、円筒スリーブ状の区分は、リング５５の外周面における、環状に周方向に延在する段部６０へ向いている。
【００４３】
トランスミッションアクチュエータ１の取付けに当てはまる特徴は、図２か明らかである。トランスミッションアクチュエータ１が正しく組み立てられた状態で駆動軸１０の回転軸線と一致する第１の軸線がＡ１で示されている。Ａ２で第２の軸線が示されており、第２の軸線Ａ２は、理想的な場合、測定軸１１の回転軸線と同一である。実際に、第２の軸線Ａ２は、調心輪郭３８を形成するカラー５４の、図２において下側に配置された部分的に中空円筒形の区分により設定されている。カラー５４の、円筒を描く調心面ＦＺは、第２の軸線Ａ２を中心に１８０°を超える角度にわたって延在していて、調心円とも称される。
【００４４】
ハウジング構造群２，３を組み合わせるとき、まず調心面ＦＺが第２のハウジング構造群３における調心輪郭３９と接触されるので、調心が成されている。したがって、第２のハウジング構造群３が位置固定的とみなされる場合には、もはや１つの自由度しか残らず、つまり第２の軸線Ａ２を中心とする第１のハウジング構造群２の起こり得る旋回だけしか残らない。この残りの自由度は、カラー５４におけるＦＡで示された調整面が、調心輪郭３９内の対応する対応輪郭と接触されることにより排除される。調整面ＦＡは、カラー５４の、駆動軸１０をほぼ環状に取り囲む区分にある。この場合、両方の調整面ＦＡは、狭窄部４２に隣り合っている。組立中における第２の軸線Ａ２を中心とする第１のハウジング構造群２の少なくともわずかな傾動を含む前述の組合わせが可能である。というのも、駆動軸１０と中空輪１６とにより可動の歯列が形成されているからである。
【００４５】
トランスミッションアクチュエータ１の内室４５は、トランスミッションアクチュエータ１により操作されるマニュアルトランスミッションのトランスミッションオイルにより潤滑される。電子装置ユニット５およびモータ４内で、トランスミッションアクチュエータ１の動作時に生じる熱は、結合側３６，３７の間の面状の接触を介して、第２のハウジング構造群３を通じて、トランスミッションアクチュエータ１により作動されるマニュアルトランスミッションのハウジングへ流出する。トランスミッションアクチュエータ１の内室４５は、マニュアルトランスミッションの内室へ移行する。第１のハウジング構造群２の全体を第２のハウジング構造群３が外向きに封止する。トランスミッションアクチュエータ１は、純粋に内燃機関により駆動される車両に使用するのと同様に、ハイブリッド駆動装置を備える自動車に使用するのに適している。
【符号の説明】
【００４６】
１  トランスミッションアクチュエータ
２  第１のハウジング構造群、駆動ユニット
３  第２のハウジング構造群、アクチュエータ機構
４  モータ、電動モータ
５  電子装置ユニット
６  シフト軸
７  アクチュエータユニット
８  スピンドル駆動装置
９  カム伝動装置
１０  駆動軸
１１  測定軸
１２  転がり軸受
１３  転がり軸受
１４  外歯歯列
１５  内歯歯列
１６  中空輪
１７  減速伝動装置
１８  スピンドル
１９  スピンドルナット
２０  転がり軸受
２１  補助軸
２２  磁石支持体
２３  中間歯車
２４  セレクトポット
２５  外歯歯列
２６  内歯歯列
２７  差込式結合部
２８  磁石
２９  磁石
３０  センサ
３１  センサ
３２  基板
３３  蓋
３４  接着性シール
３５  シール
３６  結合側
３７  結合側
３８  調心輪郭
３９  調心輪郭
４０  ねじ結合箇所
４１  ねじ結合箇所
４２  狭窄部
４３  外側輪郭
４４  内側輪郭
４５  内室
４６  シール面
４７  シール面
４８  長辺
４９  長辺
５０  弧
５１  弧
５２  付加部
５３  圧着面
５４  カラー
５５  リング
５６  内側環状凸部
５７  当接縁
５８  外輪
５９  アングルリング
６０  段部
Ａ１  軸線
Ａ２  軸線
ＦＡ  調整面
ＦＺ  調心面
Ｌ  直線方向
Ｕ  周方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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