DE10037401A1 - Schalteinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Schalteinrichtung mit zumindest einem verschiebbaren Schaltelement, das mit einem ersten Getriebeelement drehfest verbunden und über zumindest einen ersten und einen zweiten Kuplungskörper mit zumindest einem ersten und einem zweiten Getriebeelement kuppelbar ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß das erste Getriebeelement mit dem Schaltelement über ein Übertragungselement drehfest verbunden ist, das zumindest den auf dem als Welle ausgebildeten zweiten Getriebeelement angeordneten ersten Kupplungskörper zumindest teilweise radial übergreift, und der zweite Kupplungskörper, ausgehend vom ersten Getriebeelement, axial nach dem ersten Kupplungskörper angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

In Kraftfahrzeuggetrieben sind Schalteinrichtungen erforder­ lich, um eine Übersetzung einem aktuellen Fahrzustand anzupas­ sen. Bei Handschaltgetrieben wird ein Gangwechsel vom Fahrer veranlaßt und ausgeführt. Eine Entlastung von dieser Tätigkeit hängt bei teilautomatisierten Getrieben vom Grad der Automati­ sierung ab, wobei bei vollautomatisierten Getrieben eine Ge­ triebesteuerung eine Übersetzungsänderung bzw. einen Gangwech­ sel herbeiführt.

Heutige Schalteinrichtungen für Stirnrädergetriebe, manuell und automatisiert, besitzen in der Regel Schaltelemente, die über Klauen oder über eine Synchronisiervorrichtung mit Ge­ triebeelement gekuppelt werden. Die Schaltelemente sind dabei über eine Wellenverzahnung auf einer Getriebewelle angeordnet und können mit einem benachbarten Zahnrad oder wahlweise mit zwei benachbarten Zahnrädern in Eingriff gebracht werden.

Aus der DE 42 03 540 A1 ist eine gattungsbildende Schaltein­ richtung bekannt. Ein Synchronkörper ist über eine Innenver­ zahnung auf einer Antriebswelle drehfest gelagert. Auf einer Außenverzahnung des Synchronkörpers ist eine Schaltmuffe mit einer Innenverzahnung drehfest und axial verschiebbar gela­ gert. An beiden stirnseitigen Außenbereichen der Schaltmuffe sind jeweils eine kombinierte Einspur- und Sperrverzahnung an­ geordnet, die durch Verschieben der Schaltmuffe mit entspre­ chenden Verzahnungen von Synchronisierringen und Verzahnungen von Kupplungskörpern in Eingriff gebracht werden können. Die Synchronisierringe besitzen zu den Kupplungskörpern Kegelreib­ flächen, über die ein Reibmoment zur Synchronisierung übertra­ gen werden kann. Die Kupplungskörper sind drehfest mit jeweils einem Losrad verbunden. Die Losräder können über die Kupp­ lungskörper, die Schaltmuffe und über den Synchronkörper dreh­ fest mit der Antriebswelle gekuppelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsbildende Schalteinrichtung weiterzuentwickeln, und zwar insbesondere hinsichtlich realisierbarer Schaltmöglichkeiten. Weitere Aus­ gestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einer Schalteinrichtung mit zumin­ dest einem verschiebbaren Schaltelement, das mit einem ersten Getriebeelement drehfest verbunden und über zumindest einen ersten und einen zweiten Kupplungskörper mit zumindest einem ersten und einem zweiten Getriebeelement kuppelbar ist.

Es wird vorgeschlagen, daß das erste Getriebeelement mit dem Schaltelement über ein Übertragungselement drehfest verbunden ist, welches zumindest den dem als Welle ausgebildeten zweiten Getriebeelement zugeordneten ersten Kupplungskörper zumindest teilweise radial übergreift, und der zweite Kupplungskörper ausgehend vom ersten Getriebeelement axial nach dem ersten Kupplungskörper angeordnet ist. Hierbei ist der erste Kupp­ lungskörper einstückig mit der Welle ausgebildet oder auf die­ ser angeordnet. Das erfindungsgemäße Schaltelement ermöglicht vorteilhaft neue Schaltmöglichkeiten, und zwar kann insbeson­ dere vorteilhaft ein Losrad wahlweise mit einer Welle und ei­ nem weiteren Losrad gekuppelt werden, und es kann eine Hohl­ welle wahlweise mit einer Welle und einem Losrad gekuppelt werden, wodurch insgesamt Schaltelemente und Baulänge einge­ spart werden können. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft bei Getrieben aus, bei denen Zahnradpaare mehrfach genutzt werden, wie insbesondere bei Zahnräderwechselgetrieben mit zwei Last­ schaltkupplungen.

Eine mit dem Schaltelement mögliche direkte Leistungsübertra­ gung von einem ersten Losrad auf ein zweites Losrad bietet ferner die Möglichkeit, auf eine Hohlwelle zu verzichten. Eine Drehmomentübertragung kann über das Übertragungselement er­ reicht und aus einer Verzahnung resultierende Querkräfte kön­ nen über eine die Losräder tragende Welle abgestützt werden, die im Vergleich zu einem Vorgelegegetriebe mit Hohlwelle bei gleichem Achsenabstand vorteilhaft mit einem größeren Durch­ messer ausgeführt werden kann. Das Schaltelement kann vorteil­ haft von einer herkömmlichen, leicht modifizierten Schaltmuffe gebildet werden, die über eine herkömmliche Schaltgabel oder Schaltwippe betätigbar ist.

Das Übertragungselement kann anstatt nur einen Kupplungskörper auch mehrere Kupplungskörper radial übergreifen, wodurch sich weitere Schaltmöglichkeiten ergeben. Ferner kann das Übertra­ gungselement einstückig mit dem Getriebeelement oder einstückig mit dem Schaltelement ausgeführt sein, wodurch Bauteile eingespart werden können.

Besitzen die Losräder Schrägverzahnungen, entstehen im Betrieb unter Last Axialkräfte, die abgestützt werden müssen. Die Axialkräfte können über Lager, vorteilhaft Axialnadellager oder auch über Gleitlager, an einer die Losräder tragenden Welle abgestützt werden. Besitzen die Losräder Schrägverzah­ nungen, die entgegengesetzt ausgerichtet sind, und sind bei geschalteten Losrädern entgegengesetzt wirkende Axialkräfte gegenseitig über das Übertragungselement abgestützt, können zusätzliche Bauteile, insbesondere Lager, und Bauraum einge­ spart werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla­ gen, daß das Schaltelement über das Übertragungselement in seiner Bewegung geführt ist. Zusätzliche Führungsbauteile, Bauraum, Gewicht und Montageaufwand können eingespart werden. Vorteilhaft ist das Schaltelement mit zumindest einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langloch auf dem Übertragungs­ element axial verschiebbar geführt, oder das Schaltelement und das Übertragungselement sind fest verbunden, und das Übertra­ gungselement ist in zumindest einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langloch im ersten Getriebeelement axial ver­ schiebbar geführt. Es können durch große Führungsflächen eine gute Führung erreicht und durch sich über einen großen Umfang erstreckende Stege des Übertragungselements ein großes Drehmo­ ment sicher übertragen werden. Die Führung des Übertragungs­ elements im Getriebeelement hat gegenüber der Führung des Schaltelements auf dem Übertragungselement den Vorteil, daß die Langlöcher einfacher in das Getriebeelement eingebracht werden können als in die Schaltmuffe, wodurch Herstellkosten eingespart werden können. Das Drehmoment kann über die Flanken der Langlöcher und die Flanken des Übertragungselementes über­ tragen werden.

Das Übertragungselement und seine zugehörigen Langlöcher kön­ nen aber auch über Verzahnungen oder andere Drehmoment über­ tragende Elemente drehfest und axialbeweglich miteinander ver­ bunden werden. Das Drehmoment wird dann über eine größere Flä­ che in das Übertragungselement eingebracht. Eine solche Über­ tragung ermöglicht entweder, die Anzahl der Langlöcher zu re­ duzieren oder die Baulänge des gesamten Schaltelementes zu verkürzen oder das übertragbare Drehmoment zu erhöhen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla­ gen, daß das Schaltelement radial nach innen über ein Lager zentriert ist, beispielsweise über einen Synchronkörper und über ein Radialnadel- oder Gleitlager auf einer Welle. Das Übertragungselement kann rein zur Drehmomentübertragung ausge­ legt und kann konstruktiv einfach mit radialem Spiel zum Schaltelement ausgeführt werden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe­ schreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche ent­ halten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Schalteinrich­ tung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 durch eine Schaltmuffe und ein Übertragungselement,

Fig. 3 eine Variante zu dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 ein schematisch dargestelltes Zahnräderwechselgetriebe mit einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung, über die ein erstes Losrad wahlweise mit einer Welle und einem zweiten Losrad kuppelbar ist,

Fig. 6 eine Variante zu dem in Fig. 5 dargestellten Zahnräder­ wechselgetriebe mit einer Schalteinrichtung, über die eine Hohlwelle wahlweise mit einer Welle und einem Losrad kuppelbar ist,

Fig. 7 eine Variante zu dem in Fig. 6 dargestellten Zahnräder­ wechselgetriebe und

Fig. 8 einen schematisch dargestellten Ausschnitt einer Schalteinrichtung mit einem mehrere Kupplungskörper übergreifenden Übertragungselement.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Schalt­ einrichtung mit einer verschiebbaren Schaltmuffe 18, die mit einem ersten Losrad 10 drehfest verbunden und über einen er­ sten, auf einer Welle 12 drehfest gelagerten Kupplungskörper 14 mit der Welle 12 und über einen zweiten auf der Welle 12 drehbar gelagerten und mit einem zweiten Losrad 22 drehfest verbundenen Kupplungskörper 20 kuppelbar ist. Die Losräder 10, 22 sind über Radialnadellager 49, 50 auf der Welle 12 drehbar gelagert.

Erfindungsgemäß ist das erste Losrad 10 mit der Schaltmuffe 18 über eine Übertragungsbüchse 16 drehfest verbunden, die den ersten Kupplungskörper 14 radial übergreift, wobei ausgehend vom ersten Losrad 10 der zweite Kupplungskörper 20 für das zweite Losrad 22 axial nach dem ersten Kupplungskörper 14 an­ geordnet ist.

Die Schaltmuffe 18 ist über die Übertragungsbüchse 16 zen­ triert und in seiner axialen Bewegung geführt, und zwar ist die Schaltmuffe 18 mit drei sich in Umfangsrichtung erstrecken­ den Langlöchern 28, 29, 30 auf der Übertragungsbüchse 16 geführt (Fig. 2). Die Schaltmuffe 18 ist von einem Standard­ bauteil gebildet, das durch Einbringen von den Langlöchern 28, 29, 30 an die erfindungsgemäße Schalteinrichtung angepaßt wur­ de.

Die Schalteinrichtung besitzt eine Synchronisiervorrichtung 40 mit einem mit der Schaltmuffe 18 drehfest verbundenen und über die Schaltmuffe 18 zentrierten Synchronkörper 41, in dem Druckbolzen mit Rastkugeln 42 radial verschiebbar gelagert sind. In axialer Richtung schließen sich jeweils Synchronringe 43, 44 an den Synchronkörper 41 an, die mit einem Reibkonus über jeweils einen Reibring 45, 46 mit einem entsprechenden Gegenkonus von jeweils einem mit den Kupplungskörpern 14, 20 drehfest verbundenen Konusringen 47, 48 in Wirkverbindung ge­ bracht werden können. Bevor die Schaltmuffe 18 mit dem Kupp­ lungskörper 14 oder 20 gekuppelt wird, werden die Schaltmuffe 18 und der entsprechende Kupplungskörper 14 bzw. 20 über die Synchronisiervorrichtung 40 auf die gleiche Drehzahl synchro­ nisiert. Grundsätzlich sind anstatt einer Synchronisiervor­ richtung auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Mechanismen denkbar, wie beispielsweise Klauen usw.

Die Losräder 10 und 22 besitzen Schrägverzahnungen. Durch die Schrägverzahnung entstehen Axialkräfte auf die Losräder 10, 22. Auf das Losrad 10 in eine erste, vom zweiten Losrad 22 ab­ gewandte Richtung 51 wirkende Axialkräfte werden über ein er­ stes Axialnadellager 52, einen Anlaufring 53 und über einen Spannring 54 an der Welle 12 abgestützt. Auf das Losrad 10 in eine zweite, dem zweiten Losrad 22 zugewandten Richtung 126 wirkende Axialkräfte werden über ein zweites Axialnadellager 55, den Kupplungskörper 14 und über einen Spannring 56 an der Welle 12 abgestützt.

Auf das Losrad 22 in die dem ersten Losrad 10 zugewandte Rich­ tung 51 wirkende Axialkräfte werden über ein drittes Axialna­ dellager 57 und über den Spannring 56 an der Welle 12 abge­ stützt. Auf das Losrad 22 in die dem ersten Losrad abgewandte Richtung 126 wirkende Axialkräfte werden über ein viertes Axialnadellager 58 und über einen Spannring 59 an der Welle 12 abgestützt.

In Fig. 3 und 4 ist ein Ausschnitt einer zu Fig. 1 und 2 al­ ternativen Schalteinrichtung dargestellt. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind in den dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann beim Ausführungsbeispiel in Fig. 3 und 4 bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 2 verwiesen werden.

Die Schalteinrichtung in Fig. 3 und 4 besitzt eine Schaltmuffe 27, die fest mit einer Übertragungsbüchse 26 verbunden ist. Die Übertragungsbüchse 26 ist in drei sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langlöchern 31, 32, 33 eines Losrads 25 axial verschiebbar geführt (Fig. 4). Die Schaltmuffe 27 wird von ei­ nem Standardbauteil gebildet, die durch Befestigung der Über­ tragungsbüchse 26 an die erfindungsgemäße Schalteinrichtung angepaßt wurde. Anstatt wie in den Ausführungsbeispielen in Fig. 1, 2 und 3, 4 könnte eine Schaltmuffe auch über ein Lager auf einer Welle zentriert sein, beispielsweise über einen Syn­ chronkörper, ein Radialnadel- oder Gleitlager und über einen Kupplungskörper.

In den Fig. 5 bis 7 sind erfindungsgemäße Schalteinrichtungen in verschiedenen Getriebekonzepten integriert dargestellt, und zwar jeweils in Zahnräderwechselgetrieben mit zwei im Kraft­ fluß parallel zueinander angeordneten, reibschlüssigen Last­ schaltkupplungen K1, K2, bei denen die erfindungsgemäße Schalteinrichtung besonders vorteilhaft eingesetzt wird.

In Fig. 5 ist insbesondere die Schalteinrichtung aus Fig. 1 und 2 in einem Zahnräderwechselgetriebe integriert darge­ stellt. Bei dem Zahnräderwechselgetriebe ist eine Eingangswel­ le 60 über eine erste Lastschaltkupplung K1 mit einer ersten Zwischenwelle 61 und über eine zweite Lastschaltkupplung K2 mit einer als Hohlwelle ausgebildeten, zur ersten Zwischenwel­ le 61 konzentrischen zweiten Zwischenwelle 62 wirkungsmäßig verbindbar. Auf den Zwischenwellen 61, 62 sind jeweils ein Festrad 63, 64 angeordnet. Das Festrad 63 auf der ersten Zwi­ schenwelle 61 kämmt mit dem Losrad 10, das auf der als Vorge­ legewelle ausgebildeten Welle 12 drehbar gelagert ist. Das Festrad 63 und das Losrad 10 bilden eine erste Getriebekon­ stante C1. Das Festrad 64 auf der zweiten Zwischenwelle 62 kämmt mit einem auf der Welle 12 angeordneten Festrad 65. Das Festrad 64 und das Festrad 65 bilden eine zweite Getriebekon­ stante C2.

Die Welle 12 bzw. die Vorgelegewelle ist zur Bildung eines dritten und eines fünften Getriebegangs III, V über ein Zahn­ radpaar ZIII/V mit einer Ausgangswelle 66 verbunden. Das Zahn­ radpaar ZIII/V besitzt das auf der Welle 12 angeordnete Losrad 22, das mit einem auf der Ausgangswelle 66 angeordneten Festrad 67 kämmt. Ausgehend von den Lastschaltkupplungen K1, K2 ist die Welle 12 ferner über ein Zahnradpaar ZIV zur Bil­ dung eines vierten Getriebegangs IV, ein Zahnradpaar ZI/II zur Bildung eines ersten und eines zweiten Getriebegangs I, II und einer Zahnradebene ZR zur Bildung eines Rückwärtsgetriebegangs R mit der Ausgangswelle 66 verbunden. Das Zahnradpaar ZIV be­ sitzt ein auf der Welle 12 angeordnetes Losrad 80, das mit ei­ nem auf der Ausgangswelle 66 angeordneten Festrad 68 kämmt. Das Zahnradpaar ZI/II besitzt ein auf der Welle 12 angeordne­ tes Festrad 69, das mit einem auf der Ausgangswelle 66 ange­ ordneten Losrad 70 kämmt. Die Zahnradebene ZR besitzt ein auf der Welle 12 angeordnetes Festrad 71, das über ein nicht näher dargestelltes Zahnrad zur Drehrichtungsumkehr mit einem auf der Ausgangswelle 66 angeordneten Losrad 72 verbunden ist.

Im ersten Getriebegang I ist die erste Lastschaltkupplung K1 geschlossen. Das Losrad 10 ist über die Schaltmuffe 18, über die Übertragungsbüchse 16 und über den Kupplungskörper 14 mit der Welle 12 gekuppelt, und das Losrad 70 ist über eine mit der Ausgangswelle 66 drehfest verbundenen Schaltmuffe 89 und einen mit dem Losrad 70 drehfest verbundenen Kupplungskörper 73 mit der Ausgangswelle 66 gekuppelt.

Gangwechsel I-II

Mit einer Überschneidungssteuerung von der ersten Lastschalt­ kupplung K1 auf die zweite Lastschaltkupplung K2 wird unter Last vom ersten Getriebegang I in den zweiten Getriebegang II geschaltet. Die Schaltmuffe 18 kann anschließend lastfrei aus­ gekuppelt werden.

Gangwechsel II-III

Zum Schalten aus dem zweiten Getriebegang II in den dritten Getriebegang III wird das Losrad 10 über die Übertragungsbüch­ se 16, die Schaltmuffe 18 und über den Kupplungskörper 20 mit dem Losrad 22 gekuppelt. Mit einer Überschneidungssteuerung von der zweiten Lastschaltkupplung K2 auf die erste Last­ schaltkupplung K1 wird in den dritten Getriebegang III ge­ schaltet. Die Schaltmuffe 89 kann anschließend lastfrei ausge­ kuppelt werden.

Gangwechsel III-IV

Zum Schalten aus dem dritten Getriebegang III in den vierten Getriebegang IV wird das Losrad 80 über einen mit dem Losrad 80 drehfest verbundenen Kupplungskörper 74 und über eine mit der Welle 12 drehfest verbundenen Schaltmuffe 75 mit der Welle 12 gekuppelt. Mit einer Überschneidungssteuerung von der er­ sten auf die zweite Lastschaltkupplung K2 wird der vierte Ge­ triebegang geschaltet. Die Schaltmuffe 18 kann anschließend lastfrei ausgekuppelt werden.

Gangwechsel IV-V

Der vierte und fünfte Getriebegang IV, V sind der Lastschalt­ kupplung K2 zugeordnet. Zum Schalten aus dem vierten in den fünften Getriebegang IV-V wird die zweite Lastschaltkupplung K2 geöffnet. Die Schaltmuffe 75 wird vom Kupplungskörper 74 ausgekuppelt. Anschließend wird das Losrad 22 über die Schalt­ muffe 75 und einen mit dem Losrad 22 drehfest verbundenen Kupplungskörper 76 mit der Welle 12 gekuppelt und die zweite Lastschaltkupplung K2 wieder geschlossen. Der Gangwechsel zwi­ schen dem vierten und dem fünften Getriebegang IV, V findet unter Lastunterbrechung statt.

Bei einem Gangwechsel vom vierten in den fünften oder bei ei­ nem Gangwechsel vom fünften in den sechsten Getriebegang IV-V bzw. V-VI sind ein vorliegender Stufensprung und ein vorlie­ gendes Abtriebsmoment gegenüber bei einem Gangwechsel zwischen einem der Getriebegänge I-IV klein. Ein Lastschalten ist daher zwischen dem vierten und fünften und zwischen dem fünften und dem sechsten Getriebegang IV-V, V-VI von geringer Bedeutung.

Durch eine Zuordnung des vierten und fünften Getriebegangs IV, V oder des fünften und sechsten Getriebegangs einer Last­ schaltkupplung K1, K2 kann ein kurz bauendes Zahnräderwechsel­ getriebe mit zahlreichen Gestaltungsfreiräumen, insbesondere hinsichtlich der Stufung, erreicht werden, bei dem wichtige Schaltvorgänge unter Last durchgeführt werden können, insbe­ sondere auch Mehrfachhochschaltungen und Mehrfachrückschaltun­ gen, wie zwischen dem dritten und fünften Getriebegang. III, V und zwischen dem vierten und sechsten Getriebegang IV, VI.

Gangwechsel V-VI

Zum Schalten aus dem fünften in den sechsten Getriebegang V-VI wird das Festrad 63 über eine mit der Ausgangswelle 66 dreh­ fest verbundenen Schaltmuffe 77 und über einen mit dem Festrad 63 drehfest verbundenen Kupplungskörper 78 mit der Ausgangs­ welle 66 gekuppelt. Mit einer Überschneidungssteuerung von der zweiten Lastschaltkupplung K2 auf die erste Lastschaltkupplung K1 wird vom fünften Getriebegang V in den sechsten Getriebe­ gang VI geschaltet. Der sechste Getriebegang VI ist als direk­ ter Getriebegang ausgeführt. Anschließend kann die Schaltmuffe 75 lastfrei ausgekuppelt werden.

Beim Rückwärtsgetriebegang R ist die zweite Lastschaltkupplung K2 geschlossen und das Losrad 72 ist über die Schaltmuffe 89 und über einen mit dem Losrad 72 drehfest verbundenen Kupp­ lungskörper 79 mit der Ausgangswelle 66 gekuppelt.

Bei dem Zahnräderwechselgetriebe sind nebeneinander angeordnete Getriebegänge III, IV, V vom dritten bis zum fünften Getriebe­ gang III, IV, V jeweils unterschiedlichen Zahnradebenen zuge­ ordnet, und der sechste Getriebegang VI ist als direkter Ge­ triebegang ausgeführt. Neben den sich aus der Zuordnung des vierten und fünften Getriebegangs IV, V der Lastschaltkupplung K2 ergebenden Freiheitsgraden und den sich aus der erfindungs­ gemäßen Schalteinrichtung ergebenden Schaltmöglichkeiten, trägt dies vorteilhaft dazu bei, daß dem zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Getriebegang II, III, IV, V, VI jeweils nur eine Schaltmuffe 18, 75, 77, 89 zugeordnet zu werden braucht, wodurch besonders kurze Schaltzeiten erreicht werden können. Zur Erreichung einer nahezu ideal progressiven Stufung trägt ferner bei, daß der dritte und der fünfte Getriebegang III, V einer Zahnradebene zugeordnet sind.

In den Fig. 6 und 7 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele be­ schrieben. Nachfolgend werden grundsätzlich Unterschiede zu dem bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel in den Fig. 1, 2 und 5 beschrieben. Bezüglich gleichbleibender Bauteile und Funktionen kann auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Fig. 1, 2 und 5 verwiesen werden.

Bei dem Zahnräderwechselgetriebe in Fig. 6 ist eine Eingangs­ welle 60 über eine erste Lastschaltkupplung K1 mit einer er­ sten Zwischenwelle 61 und über eine zweite Lastschaltkupplung K2 mit einer als Hohlwelle ausgebildeten, zur ersten Zwischen­ weile 61 konzentrischen zweiten Zwischenwelle 62 verbindbar. Auf den Zwischenwellen 61, 62 sind jeweils ein Festrad 81, 82 angeordnet. Das Festrad 81 auf der ersten Zwischenwelle 61 kämmt mit einem Festrad 83, das auf einer ersten als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle 11 angeordnet ist. Das Festrad 81 und das Festrad 83 bilden eine erste Getriebekonstante C1'.

Das Festrad 82 auf der zweiten Zwischenwelle 62 kämmt mit ei­ nem auf einer zweiten Vorgelegewelle 13 angeordneten Festrad 84. Die zweite Vorgelegewelle 13 ist konzentrisch zur ersten Vorgelegewelle 11 angeordnet und durchsetzt diese mit Spiel, wobei die erste Vorgelegewelle 11 auf der zweiten Vorgelege­ welle 13 gelagert ist. Das Festrad 82 und das Festrad 84 bil­ den eine zweite Getriebekonstante C2'.

Die Vorgelegewelle 11 ist zur Bildung eines ersten und eines zweiten Getriebegangs I, II über ein Zahnradpaar ZI/II mit ei­ ner Ausgangswelle 66 verbunden. Das Zahnradpaar ZI/II besitzt ein auf der Vorgelegewelle 11 angeordnetes Festrad 85, das mit einem auf der Ausgangswelle 66 angeordneten Losrad 86 kämmt.

Ausgehend von den Lastschaltkupplungen K1, K2 ist die Vorgele­ gewelle 13 über ein Zahnradpaar ZIII/V zur Bildung eines drit­ ten Getriebegangs III und eines fünften Getriebegangs V, über ein Zahnradpaar ZVI zur Bildung eines sechsten Getriebegangs VI und über eine Zahnradebene ZR zur Bildung eines Rückwärts­ getriebegangs R mit der Ausgangswelle 66 verbunden.

Das Zahnradpaar ZIII/V besitzt ein auf der Vorgelegewelle 13 angeordnetes Losrad 23, das mit einem auf der Ausgangswelle 66 angeordneten Festrad 90 kämmt. Das Zahnradpaar ZVI besitzt ein auf der Vorgelegewelle 13 angeordnetes Losrad 91, das mit ei­ nem auf der Ausgangswelle 66 angeordneten Festrad 92 kämmt. Die Zahnradebene ZR besitzt ein auf der Vorgelegewelle 13 an­ geordnetes Festrad 93, das über ein nicht näher dargestelltes Zahnrad zur Drehrichtungsumkehr mit einem auf der Ausgangswel­ le 66 angeordneten Losrad 94 verbunden ist.

Zum Schalten des ersten Getriebegangs I wird die Vorgelegewel­ le 13 über eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung mit der Vorgelegewelle 11 gekuppelt, und zwar über einen mit der Vor­ gelegewelle 13 drehfest verbundenen Kupplungskörper 15, eine Schaltmuffe 19 und über eine Übertragungsbüchse 17, wobei die Schaltmuffe 19 und die Übertragungsbüchse 17 drehfest mit der Vorgelegewelle 11 verbunden sind. Ferner wird das Losrad 86 über einen mit dem Losrad 86 drehfest verbundenen Kupplungs­ körper 87 und über eine mit der Ausgangswelle 66 drehfest ver­ bundenen Schaltmuffe 88 mit der Ausgangswelle 66 gekuppelt. Anschließend wird die zweite Lastschaltkupplung K2 geschlos­ sen.

Im zweiten Getriebegang II ist die erste Lastschaltkupplung K1 geschlossen, und das Losrad 86 ist über den Kupplungskörper 87 und die Schaltmuffe 88 mit der Ausgangswelle 66 gekuppelt. Im dritten Getriebegang III ist die zweite Lastschaltkupplung K2 geschlossen, und das Losrad 23 ist über einen mit dem Losrad 23 drehfest verbundenen Kupplungskörper 95 und über eine auf der Vorgelegewelle 13 drehfest angeordneten Schaltmuffe 96 mit der Vorgelegewelle 13 gekuppelt. In einem vierten Getriebegang IV, der als direkter Getriebegang ausgeführt ist, ist die er­ ste Lastschaltkupplung K1 geschlossen, und das Festrad 81 ist über einen mit dem Festrad 81 drehfest verbundenen Kupplungs­ körper 97 und über die Schaltmuffe 88 mit der Ausgangswelle 66 gekuppelt. In einem fünften Getriebegang V ist ebenfalls die erste Lastschaltkupplung K1 geschlossen, und die Vorgelegewel­ le 11 ist über die Übertragungsbüchse 17, die Schaltmuffe 19 und über einen mit dem Losrad 23 drehfest verbundenen Kupp­ lungskörper 21 mit dem Losrad 23 gekuppelt. Ein Gangwechsel zwischen dem vierten und dem fünften Getriebegang IV-V findet, wie beim Ausführungsbeispiel in Fig. 5, unter Lastunterbre­ chung statt.

Im sechsten Getriebegang VI ist die zweite Lastschaltkupplung K2 geschlossen, und das Losrad 91 ist über einen mit dem Losrad 91 drehfest verbundenen Kupplungskörper 98 und über die Schaltmuffe 96 mit der Vorgelegewelle 13 gekuppelt. Im Rück­ wärtsgetriebegang R ist die zweite Lastschaltkupplung K2 ge­ schlossen, und das Losrad 94 ist über einen mit dem Losrad 94 drehfest verbundenen Kupplungskörper 99 und über eine mit der Ausgangswelle 66 drehfest verbundenen Schaltmuffe 100 mit der Ausgangswelle 66 gekuppelt.

Bei dem Zahnräderwechselgetriebe sind dem fünften und sechsten Getriebegang V, VI unterschiedliche Zahnradebenen zugeordnet, und der vierte Getriebegang IV ist als direkter Getriebegang ausgeführt. Wie beim Ausführungsbeispiel in Fig. 5 sind dem zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Getriebegang II, III, IV, V, VI jeweils nur eine Schaltmuffe 18, 75, 77, 89 zugeordnet, und der dritte und der fünfte Getriebegang III, V sind einer Zahnradebene zugeordnet. Bei dem in Fig. 6 darge­ stellten Ausführungsbeispiel sind die Schaltmuffen 19, 88, 96, 100 vorteilhaft axial versetzt angeordnet, wodurch radialer Bauraum eingespart werden kann.

Bei dem Zahnräderwechselgetriebe in Fig. 7 ist eine Eingangs­ welle 60 über eine erste Lastschaltkupplung K1 mit einer er­ sten Zwischenwelle 61 und über eine zweite Lastschaltkupplung K2 mit einer als Hohlwelle ausgebildeten, zur ersten Zwischen­ welle 61 konzentrischen zweiten Zwischenwelle 62 verbindbar. Auf der Zwischenwelle 61 ist ein Festrad 101 und auf der Zwi­ schenwelle 62 sind zwei Festräder 102, 103 angeordnet. Das Festrad 101 auf der ersten Zwischenwelle 61 kämmt mit einem Festrad 104, das auf einer ersten als Hohlwelle ausgebildeten Vorgelegewelle 11 angeordnet ist. Das Festrad 101 und das Festrad 104 bilden eine erste Getriebekonstante C1".

Das erste Festrad 102 auf der zweiten Zwischenwelle 62 kämmt mit einem auf einer zweiten Vorgelegewelle 13 angeordneten Losrad 105. Die zweite Vorgelegewelle 13 ist konzentrisch zur ersten Vorgelegewelle 11 angeordnet und durchsetzt diese mit Spiel, wobei die erste Vorgelegewelle 11 auf der zweiten Vor­ gelegewelle 13 gelagert ist. Das Festrad 102 und das Losrad 105 bilden eine zweite Getriebekonstante C2". Das zweite Festrad 103 auf der zweiten Zwischenwelle 62 ist über ein nicht näher dargestelltes Zahnrad zur Drehrichtungsumkehr mit einem auf der Vorgelegewelle 13 angeordneten Losrad 106 ver­ bunden.

Die Vorgelegewelle 11 ist zur Bildung eines ersten Getriebe­ gangs I, eines Rückwärtsgetriebegangs R und eines Kriechgangs K über ein Zahnradpaar ZI/R/K mit einer Ausgangswelle 66 ver­ bunden. Das Zahnradpaar ZI/R/K besitzt ein auf der Vorgelege­ welle 11 angeordnetes Festrad 107, das mit einem auf der Aus­ gangswelle 66 angeordneten Losrad 108 kämmt.

Ausgehend von den Lastschaltkupplungen K1, K2 ist die Vorgele­ gewelle 13 über ein Zahnradpaar ZII/III zur Bildung eines zweiten Getriebegangs II und eines dritten Getriebegangs III und über ein Zahnradpaar ZIV/VI zur Bildung eines vierten Ge­ triebegangs IV und eines sechsten Getriebegangs VI mit der Ausgangswelle 66 verbunden.

Das Zahnradpaar ZII/III besitzt ein auf der Vorgelegewelle 13 angeordnetes Losrad 24, das mit einem auf der Ausgangswelle 66 angeordneten Festrad 109 kämmt. Das Zahnradpaar ZIV/VI besitzt ein auf der Vorgelegewelle 13 angeordnetes Losrad 110, das mit einem auf der Ausgangswelle 66 angeordneten Festrad 111 kämmt.

Im ersten Getriebegang I ist die erste Lastschaltkupplung K1 geschlossen, und das Losrad 108 ist über ein mit dem Losrad 108 drehfest verbundenen Kupplungskörper 112 und über eine mit der Ausgangswelle 66 drehfest verbundenen Schaltmuffe 113 mit der Ausgangswelle 66 gekuppelt. Im zweiten Getriebegang II ist die zweite Lastschaltkupplung K2 geschlossen, und das Losrad 105 ist über einen mit dem Losrad 105 drehfest verbundenen Kupplungskörper 114 und eine mit der Vorgelegewelle 13 dreh­ fest verbundenen Schaltmuffe 115 mit der Vorgelegewelle 13 ge­ kuppelt. Ferner ist das Losrad 24 über einen mit dem Losrad 24 drehfest verbundenen Kupplungskörper 116 und über eine mit der Vorgelegewelle 13 drehfest verbundenen Schaltmuffe 117 mit der Vorgelegewelle 13 gekuppelt.

In einem dritten Getriebegang III ist die erste Lastschalt­ kupplung K1 geschlossen, und die Vorgelegewelle 11 ist über eine Übertragungsbüchse 17, eine Schaltmuffe 19 und über einen Kupplungskörper 21 mit dem Losrad 24 gekuppelt, wobei die Übertragungsbüchse 17 und die Schaltmuffe 19 drehfest mit der Vorgelegewelle 11 verbunden sind, und der Kupplungskörper 21 drehfest mit dem Losrad 24 verbunden ist.

In einem vierten Getriebegang IV ist die zweite Lastschalt­ kupplung K2 geschlossen, und das Losrad 105 ist über den Kupp­ lungskörper 114 und über die Schaltmuffe 115 mit der Vorgele­ gewelle 13 gekuppelt. Ferner ist das Losrad 110 über einen mit dem Losrad 110 drehfest verbundenen Kupplungskörper 118 und über die Schaltmuffe 117 mit der Vorgelegewelle 13 gekuppelt. In einem fünften Getriebegang V, der als direkter Getriebegang ausgeführt ist, ist die erste Lastschaltkupplung K1 geschlos­ sen, und das Festrad 101 ist über einen mit dem Festrad 101 drehfest verbundenen Kupplungskörper 119 und über die Schalt­ muffe 113 mit der Ausgangswelle 66 gekuppelt.

Im sechsten Getriebegang VI ist ebenfalls die erste Last­ schaltkupplung K1 geschlossen, und die Vorgelegewelle 11 ist über die Übertragungsbüchse 17, die Schaltmuffe 19 und über einen mit der Vorgelegewelle 13 drehfest verbundenen Kupp­ lungskörper 15 mit der Vorgelegewelle 13 gekuppelt. Ferner ist das Losrad 110 über den Kupplungskörper 118 und die Schaltmuf­ fe 117 mit der Vorgelegewelle 13 gekuppelt. Ein Gangwechsel vom fünften in den sechsten Getriebegang V-VI findet unter Lastunterbrechung statt.

In einem Kriechgang K ist die zweite Lastschaltkupplung K2 ge­ schlossen, und das Losrad 105 ist über den Kupplungskörper 114 und die Schaltmuffe 115 mit der Vorgelegewelle 13 gekuppelt. Ferner ist das Losrad 108 über den Kupplungskörper 112 und die Schaltmuffe 113 mit der Ausgangswelle 66 gekuppelt. Der Kriechgang K kann entweder für sehr langsame Fahrten und/oder für eine hohe Drehmomentwandlung bei Fahrzeugen sinnvoll ein­ gesetzt werden, deren Brennkraftmaschinen beispielsweise bei sehr tiefen Temperaturen nur ein geringes Drehmoment abgeben können. Bei Verzicht auf eine annähernd ideal progressive Stu­ fung, kann auch der sechste Getriebegang als direkter Getrie­ begang ausgeführt und das Getriebekonzept als echtes 7-Gang- Zahnräderwechselgetriebe verwendet werden.

Im Rückwärtsgetriebegang R ist die zweite Lastschaltkupplung K2 geschlossen, und das Losrad 106 ist über einen mit dem Losrad 106 drehfest verbundenen Kupplungskörper 120 und über die Schaltmuffe 115 mit der Vorgelegewelle 13 gekuppelt. Fer­ ner ist die Vorgelegewelle 13 über den Kupplungskörper 15, die Schaltmuffe 19 und über die Übertragungsbüchse 17 mit der Vor­ gelegewelle 11 gekuppelt, und das Losrad 108 ist über den Kupplungskörper 112 und die Schaltmuffe 113 mit der Ausgangs­ welle 66 gekuppelt.

In Fig. 8 ist ein schematisch dargestellter Ausschnitt einer Schalteinrichtung mit einer mehrere Kupplungskörper 38, 39, 121, 122 übergreifenden Übertragungsbüchse 36 dargestellt. Ein auf einer Hohlwelle 37 angeordnetes Losrad 34 ist über die Übertragungsbüchse 36 drehfest mit einer Schaltmuffe 35 ver­ bunden, die über die Übertragungsbüchse 36 zentriert und auf der Übertragungsbüchse 36 in ihrer axialen Bewegungsrichtung geführt ist. Das Losrad 34 kann über die Übertragungsbüchse 36 und die Schaltmuffe 35 mit dem auf der Hohlwelle drehfest an­ geordneten Kupplungskörper 38, mit dem auf einer die Hohlwelle 37 durchsetzenden Welle 123 drehfest angeordneten Kupplungs­ körper 39, mit dem auf einer zweiten Hohlwelle 124 drehfest angeordneten Kupplungskörper 121 und mit dem mit einem Losrad 125 drehfest verbundenen Kupplungskörper 122 gekuppelt werden. Neben den dargestellten Ausführungsbeispielen des in Anspruch 1 definierten Erfindungsgedankens sind noch zahlreiche, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende weitere Ausgestaltungen denkbar.

Claims (10)

1. Schalteinrichtung mit zumindest einem verschiebbaren Schaltelement, das mit einem ersten Getriebeelement drehfest verbünden und über zumindest einen ersten und einen zweiten Kupplungskörper mit zumindest einem ersten und einem zweiten Getriebeelement kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Getriebeelement (10, 11, 25, 34) mit dem Schalt­ element (18, 19, 27, 35) über ein Übertragungselement (16, 17, 26, 36) drehfest verbunden ist, welches zumindest den dem als Welle ausgebildeten zweiten Getriebeelement (12, 13, 37) zuge­ ordneten ersten Kupplungskörper (14, 15, 38) zumindest teilwei­ se radial übergreift, und der zweite Kupplungskörper (20, 21, 39) ausgehend vom ersten Getriebeelement (10, 11, 25, 34) axial nach dem ersten Kupplungskörper (14, 15, 38) angeordnet ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Getriebeelement (10, 25, 34) ein Losrad ist.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Getriebeelement (11) eine Hohlwelle oder ein auf einer Hohlwelle angeordnetes Festrad ist.

4. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Getriebeelement (22, 23, 24) ein Losrad ist.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Losräder Schrägverzahnungen aufweisen, die entgegenge­ setzt ausgerichtet sind, und bei geschalteten Losrädern entge­ gengesetzt wirkende Axialkräfte gegenseitig über das Übertra­ gungselement abgestützt sind.

6. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (18, 19, 27, 35) über das Übertragungs­ element (16, 17, 26, 36) in seiner axialen Bewegung geführt ist.

7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (18, 19, 35) mit zumindest einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langloch (28, 29, 30) auf dem Übertragungselement (16, 17, 36) geführt ist.

8. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (27) und das Übertragungselement (26) fest verbunden sind, und das Übertragungselement (26) in zumin­ dest einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langloch (31, 32, 33) im ersten Getriebeelement (25) axial verschiebbar ge­ führt ist.

9. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement radial nach innen über ein Lager zen­ triert ist.

10. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Getriebeelement eine Welle ist.