AT520296A4

AT520296A4 - Schaltvorrichtung für ein getriebe

Info

Publication number: AT520296A4
Application number: ATA50942/2017A
Authority: AT
Inventors: Breinesberger Burkhart
Original assignee: Avl Commercial Driveline & Tractor Eng Gmbh
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-03-15
Also published as: CN111386406A; EP3707402A1; WO2019090375A1; US20200271198A1; AT520296B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (9) für ein Getriebe (10), insbesondere für ein Planetengetriebe (1) mit zumindest einem drehbar gelagerten Getriebeelement (30, 40) und zumindest einem gehäusefesten Getriebeelement (80), mit zumindest einer Bremseinrichtung (B1, B2) zum Festhalten des zumindest einen drehbar gelagerten Getriebeelementes (30, 40). Um mit möglichst geringem Aufwand und auf kompakte Weise zumindest zwei Schaltstellungen zu ermöglichen ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung (B1, B2) eine Schiebemuffe (14) aufweist, welche drehfest, aber – in Bezug auf eine Drehachse (30a, 40a) des zumindest einen drehbar gelagerten Getriebeelementes (30, 40) - axial verschiebbar mit einem Getriebeelement (30, 80) des Getriebes (1) verbunden ist, wobei in einer ersten Schaltstellung (S1) der Schiebemuffe (14) ein drehbar gelagertes erstes Getriebeelement (30) drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement (80) verbunden und in einer zweiten Schaltstellung (S2) der Schiebemuffe (14) das drehbar gelagerte erste Getriebeelement (30) vom gehäusefesten Getriebeelement (80) getrennt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Planetengetriebe mit zumindest einem drehbar gelagerten Getriebeelement, zumindest einem gehäusefesten Getriebeelement, mit zumindest einer Bremseinrichtung zum Festhalten des zumindest einen drehbar gelagerten Getriebeelementes.

Aus der DE10 2014 205 550 Al ist ein Getriebesystem mit einem als Ravigneaux-Planetensatz ausgebildeten Planetengetriebe bekannt, weicherein kleines Sonnenrad, ein großes Sonnenrad, einen Planetenradträger mit einem ersten Planetenradsatz und einem zweiten Planetenradsatz, sowie einem Hohlrad bekannt, wobei das kleine Sonnenrad mit den ersten Planetenrädern des ersten Planetenradsatzes, die ersten Planetenräder mit zweiten Planetenrädern des zweiten Planetenradsatzes, und die zweiten Platenräder mit dem großen Sonnenrad sowie dem Hohlrad im Zahneingriff stehen. Das große Sonnenrad kann übereine erste Bremse und der Planetenträger über eine zweite bremse festgehalten werden.

Weitere Getriebesysteme mit Ravigneaux-Planetengetrieben sind aus der DE 10 2013 016 441 Al oder DE 10 2012 106 690 Al bekannt.

Bei einem Ravigneaux Planetengetriebe können grundsätzlich mehrere

Schaltstellungen mittels gehäusefesten Bremsen oder Kupplungen realisiert werden. Es ist bekannt, für diese Schaltungen relativ kostenintensive Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen zu verwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit möglichst geringem Aufwand und auf kompakte Weise zumindest zwei Schaltstellungen bei einem Planetengetriebe der eingangs genannten Art zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Bremseinrichtung eine Schiebemuffe aufweist, welche drehfest, aber - in Bezug auf eine Drehachse des zumindest einen drehbar gelagerten Getriebeelementes - axial verschiebbar mit einem Getriebeelement verbunden ist, wobei in einer ersten Schaltstellung der Schiebemuffe ein drehbar gelagertes erstes Getriebeelement drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement verbunden und in einer zweiten Schaltstellung der

Schiebemuffe das drehbar gelagerte erste Getriebeelement vom gehäusefesten Getriebeelement getrennt ist.

Unter Getriebe wird hier allgemein ein Maschinenelement verstanden, mit welchem Drehmoment, Drehzahl und/oder Drehrichtung zwischen einem Antrieb und einem Abtrieb geändert werden kann.

Unter einem Getriebeelement wird hier ein Element des Getriebes verstanden, welches notwendig ist, um Drehmoment, Drehzahl und/oder Drehrichtung zwischen einen Antrieb und einem Abtrieb zu ändern. Dazu zählen sowohl drehende Elemente - beispielsweise Kupplungspartner von Wellen oder im Falle eines Planetengetriebes beispielsweise Sonnenrad, Planetenradträger und Hohlrad - als auch gehäusefeste Elemente, welche Reaktionskräfte beim Abbremsen bzw. Festhalten eines drehbaren Elementes auf dieses ausüben.

Das gehäusefeste Getriebeelement ist entweder am Gehäuse des Getriebes befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet.

Dass ein drehbar gelagertes Getriebeelement vom gehäusefesten Getriebeelement getrennt ist, bedeutet erfindungsgemäß, dass das drehbar gelagerte Getriebeelement relativ zum Gehäuse drehbar ist.

Mit der Schiebemuffe kann in einfacher Weise zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung umgeschaltet werden, wobei in der ersten Schaltstellung das drehbar gelagerte erste Getriebeelement gebremst oder festgehalten wird.

Eine erste erfindungsgemäße Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass in der ersten Schaltstellung ein drehbar gelagertes zweites Getriebeelement vom Gehäuse getrennt und in der zweiten Schaltstellung das zweite Getriebeelement drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement verbunden ist. Die Schiebemuffe ist dabei drehfest, aber - in Bezug auf eine Drehachse zumindest eines drehbar gelagerten Getriebeelementes - axial verschiebbar mit dem gehäusefesten Getriebeelement verbunden. In der ersten Schaltstellung der Schiebemuffe ist das drehbar gelagerte erste Getriebeelement drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement verbunden und das drehbar gelagerte zweites Getriebeelement vom Gehäuse getrennt. In der zweiten Schaltstellung der Schiebemuffe ist das drehbar gelagerte erste Getriebeelement vom gehäusefesten Getriebeelement getrennt und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement verbunden.

Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass in der ersten Schaltstellung ein drehbar gelagertes zweites Getriebeelement vom drehbar gelagerten ersten Getriebeelement getrennt und in der zweiten Schaltstellung das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement drehfest mit dem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement verbunden ist. Die Schiebemuffe ist dabei drehfest, aber - in Bezug auf eine Drehachse zumindest eines drehbar gelagerten Getriebeelementes - axial verschiebbar mit dem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement verbunden. In der ersten Schaltstellung der Schiebemuffe ist das drehbar gelagerte erste Getriebeelement drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement verbunden und das drehbar gelagerte zweites Getriebeelement vom drehbar gelagerten ersten Getriebeelement getrennt. In der zweiten Schaltstellung der Schiebemuffe ist das drehbar gelagerte erste Getriebeelement vom gehäusefesten Getriebeelement getrennt und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement drehfest mit dem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement verbunden. Das drehbar gelagerte erste Getriebeelement kann somit wahlweise eingebremst oder mit dem drehbar gelagerten zweiten Getriebeelement antriebsverbunden werden.

In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung der Schiebemuffe eine Neutralstellung ausgebildet ist, in welcher weder das drehbar gelagerte erste noch das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement gebremst oder festgehalten wird. In der Neutralstellung sind somit das drehbar gelagerte erste Getriebeelement und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement vollständig vom Gehäuse getrennt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schiebemuffe über zumindest eine Synchronisiereinrichtung mit dem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement oder dem drehbar gelagerten zweiten Getriebeelement oder dem gehäusefesten Getriebeelement drehverbindbar ist. Die Synchronisiereinrichtung erlaubt auf einfache Weise und mit minimalem Bauraum ein Abbremsen oder Festhalten des drehbar gelagerten ersten Getriebeelementes bzw. des drehbar gelagerten zweiten des Getriebeelementes. Vorzugsweise weist die Synchronisiereinrichtung zumindest einen ersten Synchronring auf, welcher über eine vorzugsweise konische erste Reibfläche mit einer korrespondierenden ersten Gegenfläche eines mit dem ersten Getriebeelement oder dem gehäusefesten Getriebeelement drehfest verbundenen ersten Kupplungskörpers zusammenwirkt. Die Synchronisiereinrichtung weist weiters zumindest einen zweiten Synchronring auf, welcher über eine vorzugsweise konische zweite Reibfläche mit einer korrespondierenden zweiten Gegenfläche eines mit dem zweiten Getriebeelement drehfest verbundenen zweiten Kupplungskörpers zusammenwirkt.

In weiterer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf einer dem ersten Kupplungskörper abgewandten Seite des ersten Synchronringes und benachbart zu diesem und/oder auf einer dem zweiten Kupplungskörper abgewandten Seite des zweiten Synchronringes und benachbart zu diesem ein über die Schiebemuffe mit dem Gehäuse verbundener Synchronkörper angeordnet ist.

Der Synchronkörper verhindert das Verschieben der Schaltmuffe solange keine Synchronisierung der Drehzahl des Kupplungskörpers und der Schaltmuffe erreicht ist, also solange der Kupplungskörper nicht stillsteht. Der Synchronkörper ist günstiger Weise zwischen dem ersten und dem zweiten Kupplungskörper angeordnet und bevorzugt auf dem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement drehbar gelagert. Über die konischen Reibflächen der Synchronringe und der Kupplungskörper wird die Drehzahl des drehbar gelagerte ersten oder des drehbar gelagerten zweiten Getriebeelementes reduziert. Sobald der entsprechende Kupplungskörper stillsteht, wird die Schiebermuffe weiter axial über Synchronring und Kupplungskörper verschoben, wobei eine Innenverzahnung der Schiebermuffe in Außenverzahnungen des Synchronringes und des Kupplungskörpers eingreift.

In einer konstruktiv einfachen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Kupplungskörper auf dem ersten Getriebeelement oder auf dem gehäusefesten Getriebeelement drehbar gelagert ist.

Eine besonders kompakte und einfach montierbare Bauweise lässt sich erzielen, wenn die Bremseinrichtung und das Getriebe als Einheit ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die Bremseinrichtung in den Planetensatz integriert ist.

Das Getriebe kann beispielsweise ein Planetengetriebe mit zumindest einem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement, zumindest einem drehbar gelagerten zweiten Getriebeelement und zumindest einem dritten Getriebeelement aus der Gruppe Sonnenrad, Planetenträger und Hohlrad sein.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe als Ravigneaux-Planetengetriebe mit einem ersten Sonnenrad, einem zweiten Sonnenrad, einem einen Planetenradträger mit einem erste Planetenräder aufweisenden ersten Planetenradsatz und einem zweite Planetenräder aufweisenden zweiten Planetenradsatz und einem Hohlrad, ausgebildet ist, wobei das erste Sonnenrad mit den ersten Planetenrädern, die ersten Planetenräder mit zweiten Planetenrädern, und die zweiten Planetenräder mit dem zweiten Sonnenrad sowie dem Hohlrad im Zahneingriff stehen. Das zweite Sonnenrad kann dabei einen größeren Durchmesser aufweisen, als das erste Sonnenrad. Gerade bei Ravigneaux Planetensätzen ist eine kompakte und einfache Bauweise der Bremseinrichtung besonders vorteilhaft, um das Planetengetriebe auch bei starken Bauraumbeschränkungen ohne Funktionseinschränkungen einsetzen zu können.

Besonders kompakte Lösungen bei gleichzeitig hoher Funktionalität lassen sich erzielen, wenn das drehbar gelagerte erste Getriebeelement durch ein Sonnenrad -vorzugsweise das zweite Sonnenrad - und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement durch einen Planetenträger gebildet ist.

Auf die beschriebene Weise kann besonders einfach ein 2-Gang-Getriebe mit mechanischer Synchronisierung und ohne kostenintensive Lamellenbremsen realisiert werden.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand des in den nicht einschränkenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Darin zeigen schematisch

Fig. 1 ein Planetengetriebe mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in einer ersten Ausführungsvariante in einer Schrägansicht,

Fig. 2 ein Getriebeschema für eine bekannte Getriebeanordnung,

Fig. 3 eine Schaltlogik dieser Getriebeanordnung,

Fig. 4 das Planetengetriebe aus Fig. 1 in einer Detailansicht der erfindungsgemäßen Schaltelementvorrichtung,

Fig. 5 die Schaltvorrichtung des Planetengetriebes in einer ersten Schaltstellung,

Fig. 6 die Schaltvorrichtung des Planetengetriebes in einer zweiten Schaltstellung,

Fig. 7 das Planetengetriebe in einem Schnitt gemäß der Linie VII - VII in Fig. 4 in einer Schrägansicht,

Fig. 8 eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung in einer zweiten

Ausführungsvariante in einem Längsschnitt und

Fig. 9 eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung in einer dritten

Ausführungsvariante in einem Längsschnitt.

Fig. 1 zeigt eine Getriebeanordnung 10 mit einem als Ravigneaux-Planetengetriebe ausgeführten Planetengetriebe 1, welches die Getriebeelemente erstes Sonnenrad 2, zweites Sonnenrad 3, Planetenradträger 4 und Hohlrad 5 aufweist. Der Planetenradträger 4 weist einen ersten Planetenradsatz mit ersten Planetenrädern 6 und zweiten Planetenradsatz mit zweiten Planetenrädern 7 auf.

Das, mit einem Antrieb 11 drehfest verbundene erste Sonnenrad 2 steht mit den ersten Planetenrädern 6 im Zahneingriff. Die ersten Planetenräder 6 stehen mit den zweiten Planetenrädern 7, und die zweiten Planetenräder 7 mit dem zweiten Sonnenrad 3 sowie dem Hohlrad 5 im Zahneingriff. Das Hohlrad 5 ist mit einem Abtrieb 12 verbunden. Mit Bezugszeichen 8 ist ein feststehendes Gehäuse, und mit Bezugszeichen 80 ein gehäusefestes Getriebeelement bezeichnet, welches beispielsweise einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein kann. Über das gehäusefeste Getriebeelement 80 kann zumindest ein drehbar gelagertes Getriebeelement 30, 40 abgebremst oder festgehalten werden.

Das zweite Sonnenrad 3 wird hier auch als drehbar gelagertes erstes

Getriebeelement 30 und der Planetenradträger 4 als drehbar gelagertes zweites Getriebeelement 40 bezeichnet. Das zweite Sonnenrad 3 weist einen größeren

Durchmesser auf als das erste Sonnenrad 2. Die Planetenräder 6, 7 des Planetengetriebes 1 sind um Achsen parallel zu den Drehachsen 2a, 3a des ersten Sonnenrades 2 und des zweiten Sonnenrades 3 bzw. den Drehachsen 30a, 40a des drehbar gelagerten ersten Getriebeelementes 30 und des drehbar gelagerten zweiten Getriebeelementes 40 drehbar gelagert.

Fig.2 zeigt schematisch ein Getriebeschema für eine bekannte Getriebeanordnung 110 mit einem, ein Ravigneaux-Planetengetriebe ausbildenden Planetengetriebe 101, dessen Getriebeelemente über Kupplungseinrichtungen Kl, K2, K3 und Bremseinrichtungen Bl, B2 geschaltet werden können. Mit Bezugszeichen 102 und 103 sind die Sonnenräder und mit Bezugszeichen 106, 107 die Planetenräder und mit Bezugszeichen 105 das mit dem Abtrieb 112 verbundene Hohlrad bezeichnet. Über die erste Kupplungseinrichtung Kl kann der Antrieb 111 mit dem Planetenradträger 104, über die Kupplungseinrichtung K2 mit dem ersten Sonnenrad 102 und über die Kupplungseinrichtung K3 mit dem zweiten Sonnenrad 103 antriebsverbunden werden. Über die erste Bremseinrichtung Bl kann das zweite Sonnenrad 103 festgehalten und über die zweite Bremseinrichtung B2 der Planetenradträger 104 festgehalten werden. Mit dieser Getriebeanordnung 110 können vier Vorwärtsgänge Gl, G2, G3, G4, ein Rückwärtsgang R und ein Neutralgang N verwirklicht werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Mit „X" sind dabei in Fig. 3 geschlossene Positionen der Kupplungseinrichtungen Kl, K2, K3 und der Bremseinrichtungen Bl, B2 bezeichnet. Bei herkömmlichen Getriebeanordnungen 110 werden die Bremseinrichtung Bl und B2 meistens durch kostenintensive externe Lamellenbremsen gebildet.

Mit strichlierten Linien sind in Fig. 3 die ersten Gl und zweiten Gänge G2 hervorgehoben, welche sich - bei starrer Verbindung des ersten Sonnenrades 2, 102 mit dem Abtrieb 12 112 alleine mit unterschiedlichen Schaltstellungen der Bremseinrichtungen Bl und B2 schalten lassen. Eine zweite Kupplungseinrichtung K2 ist somit für diese Gänge Gl und G2 nicht erforderlich.

Bei dem in den Fig. 1 und 4 bis 6 dargestellten erfindungsgemäßen

Planetengetriebe 1 sind die Bremseinrichtungen Bl, B2 als

Synchronisierungseinrichtung 13 ausgebildet. Dabei ist eine Schiebemuffe 14 vorgesehen, welche drehfest, aber - in Bezug auf die Drehachse 3a des zweiten Sonnenrades 3 - axial verschiebbar mit dem Gehäuse 8 des Planetengetriebes 1 verbunden ist. In einer beispielsweise durch eine erste Endstellung gebildeten ersten Schaltstellung Sl der Schiebemuffe 14 ist ein drehbar gelagertes erstes Getriebeelement 30 - im vorliegenden Fall das zweite Sonnenrad 3 - drehfest mit dem Gehäuse 8 verbunden und ein drehbar gelagertes zweites Getriebeelement 40 - im vorliegenden Fall der Planetenradträger 4 - vom Gehäuse 8 getrennt. In einer beispielsweise durch eine zweite Endstellung gebildeten zweiten Schaltstellung S2 der Schiebemuffe 14 ist das drehbar gelagerte erste Getriebeelement 30 - hier also das zweite Sonnenrad 3 - vom Gehäuse 8 getrennt und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement 40 - hier also der Planetenradträger 4 - drehfest mit dem Gehäuse 8 verbunden.

Die Schiebemuffe 14 weist dabei im Bereich ihres äußeren Mantels 15 zumindest abschnittsweise eine Außenverzahnung 16 auf, welche in eine korrespondierende Innenverzahnung 17 des Gehäuses 8 eingreift und axial - also parallel zu den Drehachsen 30a, 40a des ersten bzw. zweiten Getriebeelementes 30, 40 -verschiebbar ist. Innerhalb der Schiebemuffe 14 ist ein im Wesentlichen ringförmiger Synchronkörper 18 angeordnet, der über eine Außenverzahnung 19 mit einer Innenverzahnung 20 der Schiebemuffe 14 drehfest verbunden ist. Der Synchronkörper 18 ist auf der zweiten Sonnenradwelle 3b des zweiten Sonnenrades 3 über ein Lager 21 drehbar gelagert und zwischen einem ersten Kupplungskörper 22 und einem zweiten Kupplungskörper 23 angeordnet. Die zweite Sonnenradwelle 3b ist über Lager 28 auf der ersten Sonnenradwelle 2b drehbar gelagert, die erste Sonnenradwelle 2b über Lager 29 im Gehäuse 8 gelagert. Der erste

Kupplungskörper 22 ist mit der Sonnenradwelle 3b des zweiten Sonnenrades 3 drehfest verbunden. Der zweite Kupplungskörper 23 ist mit dem Planetenradträger 4 drehfest verbunden.

Zwischen dem ersten Kupplungskörper 22 und dem Synchronkörper 18 ist ein erster Synchronring 24, zwischen dem zweiten Kupplungskörper 23 und dem Synchronkörper 18 ein zweiter Synchronring 25 drehbar angeordnet. Jeder erste 24 bzw. zweite Synchronring 25 weist an seiner Innenseite eine konisch geformte erste Reibfläche 24a bzw. zweite Reibfläche 25a auf, welche mit einer entsprechend konisch geformten äußeren Gegenfläche 22a, 23a des ersten 22 bzw. zweiten Kupplungskörpers 23 zusammenwirkt. Ähnlich wie bei einer herkömmlichen Synchronisationseinrichtung kann die Schiebemuffe 14 erst nach Synchronisierung des entsprechenden Synchronringes 24, 25 und des korrespondierenden Kupplungskörpers 22, 23 über die entsprechenden Außenverzahnungen 24b, 25b des ersten 24 bzw. zweiten Synchronringes 25 und über die Außenverzahnungen 22b 23b, des ersten bzw. zweiten Kupplungskörpers 22, 23 in ihre jeweilige erste S1 bzw. zweite Schaltstellung S2 geschoben werden.

In Fig. 4 befindet sich die Schiebemuffe 14 in Ihrer Neutralstellung SN mittig zwischen den beiden Synchronringen 24, 25. Mit strichlierten Linien ist der Kraftfluss Fl zwischen dem zweiten Sonnenrad 3 und dem erstem Kupplungskörper 23 und mit strichpunktierten Linien der Kraftfluss F2 zwischen dem

Planetenradträger 4 und dem zweitem Kupplungskörper 23 angedeutet.

Fig. 5 zeigt das Planetengetriebe 1 in einer ersten Schaltstellung S1 der

Schiebemuffe 14, wobei die Synchronisierung zwischen dem ersten Synchronring 24 und dem ersten Kupplungskörper 22 abgeschlossen ist. Mit strichlierten Linien ist der über die Schaltmuffe 14 laufende Kraftfluss Fl zwischen dem zweiten 3 Sonnenrad und dem Gehäuse 8 eingetragen. Das zweite Sonnenrad 3 ist eingebremst, somit der zweite Gang G2 eingelegt. Die Teile Schiebemuffe 14, Synchronkörper 18, erster Synchronring 24 und erster Kupplungskörper 22 bilden somit die Funktion der ersten Bremseinrichtung Bl aus.

Fig. 6 zeigt das Planetengetriebe 1 in einer zweiten Schaltstellung S2 der Schiebemuffe 14, wobei die Synchronisierung zwischen dem zweiten Synchronring 25 und dem zweiten Kupplungskörper 23 abgeschlossen ist. Mit Pfeilen ist der über die Schaltmuffe 14 laufende Kraftfluss F2 zwischen dem Planetenradträger4 und dem Gehäuse 8 angedeutet. Der Planetenradträger 4 ist somit eingebremst und der erste Gang Gl eingelegt. Die Teile Schiebemuffe 14, Synchronkörper 18, zweiter Synchronring 25 und zweiter Kupplungskörper 23 bilden somit die Funktion der zweiten Bremseinrichtung B2 aus.

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, erfolgt das Verschieben der Schiebemuffe 14 beispielsweise durch einen Aktuator 26 über eine schwenkbar gelagerte Schaltgabel 27, welche beidseitig am Umfang der Schiebemuffe 14 am ihrem äußeren Mantel 15 angreift und diese somit axial entsprechend den Pfeilen P verschiebt.

Durch die beschriebene Anordnung mit einer drehfest mit dem Gehäuse verbundenen Schiebemuffe kann für die Gänge Gl und G2 das Drehmoment des ersten oder zweiten Getriebeelementes mittels der Schaltmuffe der Synchronisierungseinheit an einen gehäusefesten Bauteil abgeleitet werden, ohne von rotierenden Bauteile behindert zu werden. Dies ermöglicht eine sehr kompakte und kostengünstige Konstruktion.

Fig. 8 zeigt eine Schaltvorrichtung 9 für ein Getriebe 10, welches ein erstes Getriebeelement 30 und ein zweites Getriebeelement 40 aufweist. Über Bremseinrichtungen Bl, B2 einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung 9 kann entweder das erste Getriebeelement 30 oder das zweite Getriebeelement 40 abgebremst bzw. festgehalten werden. Die Schalteinrichtung 9 weist eine Schiebemuffe 14 auf, welche drehfest, aber - in Bezug auf die Drehachse 30a bzw. 40a des drehbar gelagerten ersten Getriebeelementes 30 bzw. des drehbar gelagerten zweiten Getriebeelementes 40 - axial verschiebbar mit dem Gehäuse 8 des Getriebes 10 verbunden ist.

Die Bremseinrichtungen Bl, B2 der Schaltvorrichtung 9 sind auch hier als Synchronisierungseinrichtung 13 ausgebildet. In einer beispielsweise durch eine erste Endstellung gebildeten ersten Schaltstellung Sl der Schiebemuffe 14 ist das drehbar gelagerte erste Getriebeelement 30 - im vorliegenden Fall eine Hohlwelle 33 - drehfest mit dem Gehäuse 8 verbunden und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement 40 - im vorliegenden Fall eine Welle 44 - vom Gehäuse 8 getrennt. In einer beispielsweise durch eine zweite Endstellung gebildeten zweiten Schaltstellung S2 der Schiebemuffe 14 ist das drehbar gelagerte erste Getriebeelement 30 - hier also die Hohlwelle 33 - vom Gehäuse 8 getrennt und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement 40 - hier also die Welle 44 - drehfest mit dem Gehäuse 8 verbunden.

Der Aufbau des Schaltvorrichtung 9 ist analog zur in den Fig. 1, sowie 4 bis 7 dargestellten ersten Ausführungsvariante. Innerhalb der Schiebemuffe 14 ist ein im Wesentlichen ringförmiger Synchronkörper 18 angeordnet, der mit der

Schiebemuffe 14 - über eine in Fig. 8 nicht ersichtliche Verzahnung - drehfest aber verschiebbar verbunden ist. Der Synchronkörper 18 ist auf der Hohlwelle 33 über ein Lager 21 drehbar gelagert und zwischen einem ersten Kupplungskörper 22 und einem zweiten Kupplungskörper 23 angeordnet. Die Hohlwelle 33 ist über in Fig. 8 nicht dargestellte Lager relativ zur Welle 44 drehbar gelagert. Die Hohlwelle 33 und die Welle 44 sind in Bezug zum Gehäuse 8 drehbar gelagert. Der erste Kupplungskörper 22 ist mit der Hohlwelle 33 drehfest verbunden. Der zweite Kupplungskörper 23 ist mit der Welle 44 drehfest verbunden.

Zwischen dem ersten Kupplungskörper 22 und dem Synchronkörper 18 ist ein erster Synchronring 24, zwischen dem zweiten Kupplungskörper 23 und dem Synchronkörper 18 ein zweiter Synchronring 25 drehbar angeordnet. Jeder erste 24 bzw. zweite Synchronring 25 weist an seiner Innenseite eine konisch geformte erste Reibfläche 24a bzw. zweite Reibfläche 25a auf, welche mit einer entsprechend konisch geformten äußeren Gegenfläche 22a, 23a des ersten 22 bzw. zweiten Kupplungskörpers 23 zusammenwirkt. Ähnlich wie bei einer herkömmlichen Synchronisationseinrichtung kann die Schiebemuffe 14 erst nach Synchronisierung des entsprechenden Synchronringes 24, 25 und des korrespondierenden Kupplungskörpers 22, 23 über die entsprechenden Außenverzahnungen 24b, 25b des ersten 24 bzw. zweiten Synchronringes 25 und über die Außenverzahnungen 22b 23b, des ersten bzw. zweiten Kupplungskörpers 22, 23 in ihre jeweilige erste Sl bzw. zweite Schaltstellung S2 geschoben werden.

In Fig. 8 befindet sich die Schiebemuffe 14 in Ihrer Neutralstellung SN mittig zwischen den beiden Synchronringen 24, 25.

Das in Fig. 9 schematisch dargestellte Getriebe 10 unterscheidet sich von Fig. 8 dadurch, dass die Schiebemuffe 14 der Schaltvorrichtung 9 drehfest, aber - in Bezug auf die Drehachse 30a bzw. 40a des ersten Getriebeelementes 30 bzw. zweiten Getriebeelementes 40 - axial verschiebbar mit dem ersten Getriebeelement 80 des Getriebes 10 verbunden ist. Weiters ist der erste Kupplungskörper 22 drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement 80 verbunden. Es ist nur eine durch eine Synchronisiereinrichtung 13 gebildete Bremseinrichtung Bl vorgesehen, mit welcher das erste Getriebeelement 30 festgehalten werden kann. Die Schaltmuffe 14 kann wieder zwischen einer ersten Schaltstellung Sl und einer zweiten Schaltstellung S2 verschoben werden.

Im in Fig. 9 dargestellten Beispiel sind das drehbar gelagerte erste Getriebeelement 30 und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement 40 durch Hohlwellen 33, 44 gebildet, wobei das zweite Getriebeelement 40 konzentrisch innerhalb des ersten Getriebeelementes 30 drehbar angeordnet ist. In der beispielsweise durch eine erste Endstellung gebildeten ersten Schaltstellung S1 der Schiebemuffe 14 ist das drehbar gelagerte erste Getriebeelement 30 drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement 80 verbunden und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement 40 vom drehbar gelagerte ersten Getriebeelement 30 getrennt. In einer beispielsweise durch eine zweite Endstellung gebildeten zweiten Schaltstellung S2 der Schiebemuffe 14 ist das drehbar gelagerte erste Getriebeelement 30 vom Gehäuse 8 getrennt und drehfest mit dem Gehäuse 8 verbunden. Auch in Fig. 9 ist die Neutralstellung SN der Schiebemuffe 14 dargestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltvorrichtung (9) für ein Getriebe (10), insbesondere für ein Planetengetriebe (1), mit zumindest einem drehbar gelagerten Getriebeelement (30, 40) und zumindest einem gehäusefesten Getriebeelement (80), mit zumindest einer Bremseinrichtung (Bl, B2) zum Festhalten des zumindest einen drehbar gelagerten Getriebeelementes (3040), dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (Bl, B2) eine Schiebemuffe (14) aufweist, welche drehfest, aber - in Bezug auf eine Drehachse (30a, 40a) des zumindest einen drehbar gelagerten Getriebeelementes (30, 40) - axial verschiebbar mit einem Getriebeelement (30, 80) des Getriebes (1) verbunden ist, wobei in einer ersten Schaltstellung (Sl) der Schiebemuffe (14) ein drehbar gelagertes erstes Getriebeelement (30) drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement (80) verbunden und in einer zweiten Schaltstellung (S2) der Schiebemuffe (14) das drehbar gelagerte erste Getriebeelement (30) vom gehäusefesten Getriebeelement (80) getrennt ist.
2. Schaltvorrichtung (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Schaltstellung (Sl) ein drehbar gelagertes zweites Getriebeelement (40) vom gehäusefesten Getriebeelement (80) getrennt und in der zweiten Schaltstellung (S2) das zweite Getriebeelement (40) drehfest mit dem gehäusefesten Getriebeelement (80) verbunden ist.
3. Schaltvorrichtung (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Schaltstellung (Sl) ein drehbar gelagertes zweites Getriebeelement (40) vom drehbar gelagerten ersten Getriebeelement (30) getrennt und in der zweiten Schaltstellung (S2) das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement (40) drehfest mit dem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement (30) verbunden ist.
4. Schaltvorrichtung (9) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten (Sl) und der zweiten Schaltstellung (S2) der Schiebemuffe (14) eine Neutralstellung (SN) ausgebildet ist, in welcher weder das drehbar gelagerte erste (30) noch das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement (40) gebremst oder festgehalten ist.
5. Schaltvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (14) über zumindest eine Synchronisiereinrichtung (13) mit dem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement (30) oder dem drehbar gelagerten zweiten Getriebeelement (40) oder dem gehäusefesten Getriebeelement (80) drehverbindbar ist.
6. Schaltvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtung (13) zumindest einen ersten Synchronring (24) aufweist, welcher über eine vorzugsweise konische erste Reibfläche (24a) mit einer korrespondierenden ersten Gegenfläche (22a) eines mit dem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement (30) oder dem gehäusefesten Getriebeelement (80) drehfest verbundenen ersten Kupplungskörpers (22) zusammenwirkt.
7. Schaltvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtung (13) zumindest einen zweiten Synchronring (25) aufweist, welcher über eine vorzugsweise konische zweite Reibfläche (25a) mit einer korrespondierenden zweiten Gegenfläche (23a) eines mit dem drehbar gelagerten zweiten Getriebeelement (40) drehfest verbundenen zweiten Kupplungskörpers (23) zusammenwirkt.
8. Schaltvorrichtung (9) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kupplungskörper (23) auf dem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement (30) oder auf dem gehäusefesten Getriebeelement (80) drehbar gelagert ist.
9. Schaltvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu zumindest einem Kupplungskörper (22, 23) ein über die Schiebemuffe (14) mit dem Gehäuse (8) drehfest verbundener Synchronkörper (18) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Schiebemuffe (14) axial verschiebbar mit dem Synchronkörper (18) verbunden ist.
10. Schaltvorrichtung (9) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronkörper (18) zwischen dem ersten (22) und dem zweiten Kupplungskörper (23) angeordnet ist.
11. Schaltvorrichtung (9) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronkörper (18) auf dem drehbar gelagerten ersten (30) oder dem drehbar gelagerten zweiten Getriebeelement (40) drehbar gelagert ist.
12. Schaltvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (Bl, B2) und das Getriebe (10) als Einheit ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die Bremseinrichtung (Bl, B2) in das Getriebe (10) integriert ist.
13. Schaltvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gehäusefeste Getriebeelement (80) einstückig mit einem Gehäuse (8) des Getriebes (10) ausgebildet ist.
14. Planetengetriebe (1) mit zumindest einem drehbar gelagerten ersten Getriebeelement (30), zumindest einem drehbar gelagerten zweiten Getriebeelement (40) und zumindest einem dritten Getriebeelement aus der Gruppe Sonnenrad (2, 3), Planetenträger (4), und Hohlrad (5), mit einer zumindest eine Bremseinrichtung (Bl, B2) zum Festhalten zumindest eines Getriebeelementes (30, 40) aufweisenden Schaltvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Planetengetriebe (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (1) als Ravigneaux-Planetengetriebe mit einem ersten Sonnenrad (2), einem zweiten Sonnenrad (3), einem einen Planetenradträger (4) mit einem erste Planetenräder (6) aufweisenden ersten Planetenradsatz und einem zweite Planetenräder (7) aufweisenden zweiten Planetenradsatz und einem Hohlrad (5) ausgebildet ist, wobei das erste Sonnenrad (2) mit den ersten Planetenrädern (6), die ersten Planetenräder (6) mit zweiten Planetenrädern (7), und die zweiten Planetenräder (7) mit dem zweiten Sonnenrad (3) sowie dem Hohlrad (5) im Zahneingriff stehen.
16. Planetengetriebe (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbar gelagerte erste Getriebeelement (30) durch ein Sonnenrad -vorzugsweise das zweite Sonnenrad (3) - und das drehbar gelagerte zweite Getriebeelement (40) durch einen Planetenträger (4) gebildet ist.
17. Planetengetriebe (1) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sonnenrad (3) einen größeren Durchmesser aufweist als das erste Sonnenrad (2).
18. Getriebeanordnung mit einem Planetengetriebe (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 17.