DE102013019093A1

DE102013019093A1 - Form-fitting coupling device

Info

Publication number: DE102013019093A1
Application number: DE102013019093.2A
Authority: DE
Inventors: Tobias Härter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2015-05-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Formschlusskopplungsvorrichtung mit einem ersten Koppelelement (10) und einem zweiten Koppelelement (11), die in einem eingerückten Zustand drehfest miteinander verbunden sind und in einem ausgerückten Zustand drehbar zueinander angeordnet sind, sowie mit einer Einrücksperrvorrichtung (12), die dazu vorgesehen ist, bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung ein Durchschalten in den eingerückten Zustand zumindest zu verzögern, wobei die Einrücksperrvorrichtung (12) hydraulisch und/oder pneumatisch ausgebildet ist.The invention relates to a form-locking coupling device having a first coupling element (10) and a second coupling element (11), which are rotatably connected together in an engaged state and are rotatably arranged in a disengaged state to each other, as well as with a Einrücksperrvorrichtung (12) provided for this purpose is, in a tooth-on-tooth position, at least to delay switching through in the engaged state, wherein the engagement lock device (12) is formed hydraulically and / or pneumatically.

Description

Die Erfindung betrifft eine Formschlusskopplungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe.The invention relates to a form-locking coupling device, in particular for a motor vehicle transmission.

Aus der DE 10 2010 062 664 A1 ist bereits eine Formschlusskopplungsvorrichtung mit einem ersten Koppelelement und einem zweiten Koppelelement, die in einem eingerückten Zustand drehfest miteinander verbunden sind und in einem ausgerückten Zustand drehbar zueinander angeordnet sind, sowie mit einer Einrücksperrvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung ein Durchschalten in den eingerückten Zustand zu verhindern, bekannt.From the DE 10 2010 062 664 A1 is already a form-fitting coupling device having a first coupling element and a second coupling element, which are rotatably connected to one another in an engaged state and are rotatably arranged in a disengaged state to each other, as well as with a Einrücksperrvorrichtung, which is intended, in a tooth-on-tooth Position to prevent switching through in the engaged state, known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine besonders verschleißarme Formschlusskopplungsvorrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing a particularly low-wear form-locking coupling device. This object is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Formschlusskopplungsvorrichtung mit einem ersten Koppelelement und einem zweiten Koppelelement, die in einem eingerückten Zustand drehfest miteinander verbunden sind und in einem ausgerückten Zustand drehbar zueinander angeordnet sind, sowie mit einer Einrücksperrvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung oder einer kritischen Einspursituation ein Durchschalten in Richtung des eingerückten Zustands zumindest zu verzögern.The invention is based on a form-locking coupling device having a first coupling element and a second coupling element, which are rotatably connected to each other in an engaged state and are rotatably arranged in a disengaged state to each other, as well as with a Einrücksperrvorrichtung, which is intended to a tooth-on Tooth position or a critical Einspursituation delay switching through in the direction of the engaged state at least.

Es wird vorgeschlagen, dass die Einrücksperrvorrichtung hydraulisch und/oder pneumatisch ausgebildet ist. Dadurch kann das Durchschalten in den eingerückten Zustand bei der Zahn-auf-Zahn-Stellung oder bei einer kritischen Einspursituation und damit ein ungewünschtes Aufeinandertreffen von Verzahnungen der Koppelelemente zumindest teilweise berührungslos vermieden werden, wodurch zum einen der Verschleiß der Verzahnungen und zum anderen der Verschleiß der Einrücksperrvorrichtung reduziert werden kann. Durch die hydraulische und/oder pneumatische Ausbildung der Einrücksperrvorrichtung kann eine besonders verschleißarme Formschlusskopplungsvorrichtung bereitgestellt werden, wodurch eine Lebensdauer der Formschlusskopplungsvorrichtung erhöht werden kann. Unter einer „Formschlusskopplungsvorrichtung” soll insbesondere sowohl eine formschlüssige Kupplungsvorrichtung als auch eine formschlüssige Bremsvorrichtung verstanden werden. Unter einer „Kupplungsvorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar angeordnete Koppelelemente wahlweise drehfest miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Unter einer „Bremsvorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein drehbares Koppelelement und ein feststehendes Koppelelement, das vorzugsweise permanent drehfest mit einem feststehenden Bauteil verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist, wahlweise drehfest miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Das feststehende Bauteil ist vorteilhaft als ein Getriebegehäuse ausgebildet. Die drehbaren Koppelelemente sind vorzugsweise drehfest mit einer Getriebewelle oder einem Getriebezahnrad verbunden oder einstückig mit der Getriebewelle oder dem Getriebezahnrad ausgebildet. Vorzugsweise ist die Einrücksperrvorrichtung dazu vorgesehen, das Durchschalten in Richtung des eingerückten Zustands lediglich bei Vorliegen der Zahn-auf-Zahn-Stellung oder bei Vorliegen der kritischen Einspursituation zu verhindern. Fehlt eine Zahn-auf-Zahn-Stellung erlaubt die Einrücksperrvorrichtung das Durchschalten in den eingerückten Zustand, wodurch der eingerückte Zustand ohne einen Eingriff der Einrücksperrvorrichtung geschaltet wird. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgebildet, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.It is proposed that the engagement locking device is designed hydraulically and / or pneumatically. As a result, the switching to the engaged state in the tooth-on-tooth position or a critical Einspursituation and thus an undesirable encounter of teeth of the coupling elements are at least partially avoided without contact, which on the one wear of the teeth and on the other the wear of Einrücksperrvorrichtung can be reduced. Due to the hydraulic and / or pneumatic design of the engagement locking device, a particularly low-wear positive locking coupling device can be provided, whereby a service life of the positive locking coupling device can be increased. A "form-locking coupling device" is to be understood in particular as meaning both a form-locking coupling device and a form-locking braking device. A "coupling device" is to be understood in particular a device which is provided to selectively connect two rotatably arranged coupling elements rotatably with each other or to separate from each other. A "braking device" is to be understood in particular to mean a device which is intended to connect a rotatable coupling element and a fixed coupling element, which is preferably permanently connected to a stationary component in a rotationally fixed manner or integrally formed therewith, optionally to be connected to one another in a rotationally fixed manner or separated from one another , The fixed component is advantageously designed as a transmission housing. The rotatable coupling elements are preferably non-rotatably connected to a transmission shaft or a transmission gear or formed integrally with the transmission shaft or the transmission gear. Preferably, the Einrücksperrvorrichtung is provided to prevent the switching through in the direction of the engaged state only in the presence of the tooth-on-tooth position or in the presence of the critical Einspursituation. In the absence of a tooth-on-tooth position, the engagement lock allows the engagement in the engaged state, thereby switching the engaged state without engagement of the engagement lock. By "provided" is to be understood in particular to be specially designed, designed, equipped and / or arranged.

Unter der kritischen Einspursituation ist eine Zahn-auf-Zahn-Stellung oder eine Stellung mit geringer Überdeckung von Zähnen gemeint. Bei einer zu geringen Überdeckung von Zähnen besteht die Gefahr eines Abweisens des einzuspurenden Koppelelementes und damit die Gefahr eines Ratschens der Kupplungsvorrichtung. Außerdem besteht bei geringer Überdeckung die Gefahr einer plastischen Verformung von Zähnen. Unter der Überdeckung wird ein Ausmaß an Überlappung von momentübertragenden Flächen der Zähne der Koppelelemente verstanden.Under the critical Einspursituation is meant a tooth-on-tooth position or a position with low coverage of teeth. With too little overlap of teeth there is a risk of rejection of einzuspurenden coupling element and thus the risk of ratcheting of the coupling device. In addition, there is a risk of plastic deformation of teeth with low coverage. Under the overlap is understood to mean a degree of overlap of moment-transmitting surfaces of the teeth of the coupling elements.

Um in der kritischen Einspursituation das Durchschalten in den eingerückten Zustand zu verhindern, wird weiter vorgeschlagen, dass die Einrücksperrvorrichtung zumindest einen Sensordruckraum aufweist, der dazu vorgesehen ist, bei der Zahn-auf-Zahn-Stellung oder der kritischen Einspursituation dem Durchschalten in den eingerückten Zustand hydraulisch oder pneumatisch entgegenzuwirken, wodurch eine hydraulische oder pneumatische Sperrkraft, die einer Einrückkraft entgegen wirkt, bereitgestellt werden kann.In order to prevent the switching in the engaged state in the critical Einspursituation, it is further proposed that the engagement lock device has at least one sensor pressure chamber, which is intended, in the tooth-on-tooth position or the critical Einspursituation switching through in the engaged state counteract hydraulically or pneumatically, whereby a hydraulic or pneumatic locking force, which counteracts an engagement force, can be provided.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Formschlusskopplungsvorrichtung zumindest einen zur Schaltung in den eingerückten Zustand vorgesehenen Einrückdruckraum aufweist, dem der Sensordruckraum bei der kritischen Einspursituation hydraulisch oder pneumatisch entgegenwirkt, wodurch das Durchschalten in den eingerückten Zustand besonders einfach zumindest verzögert werden kann. Darunter, dass „der Sensordruckraum dem Einrückdruckraum hydraulisch oder pneumatisch entgegenwirkt” soll insbesondere verstanden werden, dass eine durch einen Betriebsmitteldruck in dem Sensordruckraum resultierende, auf eine axial verschiebbare Verzahnung wirkende Kraft einer durch einen Betriebsmitteldruck in dem Einrückdruckraum resultierenden, auf die axial verschiebbare Verzahnung wirkenden Kraft entgegenwirkt. Die in dem Sensordruckraum resultierende, auf die axial verschiebbare Verzahnung wirkende Kraft ist als die Sperrkraft ausgebildet, durch die vorteilhaft das Durchschalten in den eingerückten Zustand zumindest verzögert wird. Die in dem Einrückdruckraum resultierende, auf die axial verschiebbare Verzahnung wirkende Kraft ist als die Einrückkraft ausgebildet, durch die vorteilhaft in den eingerückten Zustand geschaltet wird.It is also proposed that the positive-locking coupling device has at least one engaging pressure space provided for switching into the engaged state, which the sensor pressure chamber counteracts hydraulically or pneumatically during the critical on-track situation, whereby switching through into the engaged state can be particularly easily delayed at least. Under that "the sensor pressure chamber the Einrückdruckraum hydraulically or pneumatically counteracts "is to be understood in particular that a force resulting from an operating pressure in the sensor pressure chamber, acting on an axially displaceable tooth force counteracts a force resulting from an operating pressure in the Einrückdruckraum, acting on the axially displaceable toothing force. The resulting in the sensor pressure chamber, acting on the axially displaceable toothing force is formed as the blocking force, is advantageously delayed by the switching through in the engaged state at least. The force acting on the axially displaceable toothing resulting in the engagement pressure chamber is embodied as the engagement force, which is advantageously switched into the engaged state.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Formschlusskopplungsvorrichtung zumindest einen zur Schaltung in den ausgerückten Zustand vorgesehenen Ausrückdruckraum aufweist, der dazu vorgesehen ist, dem Einrückdruckraum hydraulisch oder pneumatisch entgegenzuwirken, wodurch der ausgerückte Zustand besonders einfach eingestellt werden kann. Darunter, dass „der Einrückdruckraum dem Ausrückdruckraum hydraulisch oder pneumatisch entgegenwirkt”, soll insbesondere verstanden werden, dass die durch einen Betriebsmitteldruck in dem Einrückdruckraum resultierende, auf die axial verschiebbare Verzahnung wirkende Kraft einer durch einen Betriebsmitteldruck in dem Ausrückdruckraum resultierenden, auf die axial verschiebbare Verzahnung wirkenden Kraft entgegenwirkt. Die in dem Ausrückdruckraum resultierende, auf die axial verschiebbare Verzahnung wirkende Kraft ist als eine Ausrückkraft ausgebildet, durch die vorteilhaft in den ausgerückten Zustand geschaltet wird. DIn particular, it is advantageous if the form-fitting coupling device has at least one release pressure space provided for switching into the disengaged state, which is provided to counteract the engagement pressure chamber hydraulically or pneumatically, whereby the disengaged state can be set particularly easily. The fact that "the engagement pressure chamber counteracts the disengagement pressure chamber hydraulically or pneumatically" is to be understood in particular as meaning that the force resulting from an operating pressure in the engagement pressure chamber acting on the axially displaceable gearing results in an axially displaceable gearing due to an operating medium pressure in the disengagement pressure space counteracts acting force. The force acting on the axially displaceable toothing resulting in the disengaging pressure chamber is designed as a disengaging force which advantageously switches into the disengaged state. D

Alternativ kann der Ausrückdruckraum durch ein Federpaket ersetzt werden.Alternatively, the Ausrückdruckraum be replaced by a spring package.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Formschlusskopplungsvorrichtung zumindest ein axial verschiebbar angeordnetes Kolbenelement aufweist, das mit dem ersten Koppelelement permanent drehfest verbunden ist und mit dem zweiten Koppelelement drehfest verbindbar ist, sowie dazu vorgesehen ist, in den Sensordruckraum einzugreifen, wodurch realisiert werden kann, dass sich ein Betriebsmitteldruck in dem Sensordruckraum in Abhängigkeit einer axialen Verschiebung des Kolbenelements und damit in Abhängigkeit eines Schaltfortschritts selbstständig verändert. Unter „axial” soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, die zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse wenigstens eines der Koppelelemente orientiert ist. Unter „zumindest im Wesentlichen parallel” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Winkelbereich um eine parallele Orientierung verstanden werden, der maximal 20 Grad, vorteilhaft maximal 10 Grad und besonders vorteilhaft maximal 5 Grad beträgt.Further, it is advantageous if the form-fitting coupling device has at least one axially displaceably arranged piston element, which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first coupling element and can be connected in a rotationally fixed manner to the second coupling element, and is intended to intervene in the sensor pressure space, whereby it can be realized an operating medium pressure in the sensor pressure chamber in dependence of an axial displacement of the piston element and thus changed independently depending on a switching progress. By "axial" is meant in particular a direction which is oriented at least substantially parallel to a rotation axis of at least one of the coupling elements. By "at least substantially parallel" is meant in this context in particular an angular range about a parallel orientation, which is a maximum of 20 degrees, advantageously at most 10 degrees and most preferably at most 5 degrees.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Einrücksperrvorrichtung zumindest eine hydraulische oder pneumatische Schalteinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, den Betriebsmitteldruck in dem Sensordruckraum zu steuern. Dadurch kann der Betriebsmitteldruck in dem Sensordruckraum und damit die Sperrkraft zumindest reduziert werden, wenn eine Zahn-auf-Zahn-Stellung fehlt und damit Gleichlauf zwischen den Verzahnungen der Koppelelemente besteht, wodurch das Durchschalten in den eingerückten Zustand bei fehlender Zahn-auf-Zahn-Stellung erlaubt und bei einer kritischen Einspursituation verhindert werden kann. Vorzugsweise ist die Schalteinheit dazu vorgesehen, bei fehlender kritischer Einspursituation den Sensordruckraum freizugeben und damit einen Betriebsmittelfluss aus dem Sensordruckraum zu erlauben und bei einer kritischen Einspursituation den Sensordruckraum zu sperren und damit einen Betriebsmittelfluss aus dem Sensordruckraum zu verhindern. Grundsätzlich kann die Schalteinheit auch dazu vorgesehen sein, in einem anderen Druckraum, wie beispielsweise in dem Einrückdruckraum oder dem Ausrückdruckraum, einen Betriebsmitteldruck zu steuern.Furthermore, it is advantageous if the engagement locking device has at least one hydraulic or pneumatic switching unit which is provided to control the operating medium pressure in the sensor pressure chamber. As a result, the operating medium pressure in the sensor pressure chamber and thus the blocking force can be at least reduced if a tooth-on-tooth position is missing and thus synchronization between the teeth of the coupling elements, whereby the switching through in the engaged state in the absence of tooth-on-tooth Position allowed and can be prevented in a critical Einspursituation. Preferably, the switching unit is provided to release the sensor pressure chamber in the absence of critical Einspursituation and thus allow a resource flow from the sensor pressure chamber and lock the sensor pressure chamber in a critical Einspursituation and thus prevent operating fluid flow from the sensor pressure chamber. In principle, the switching unit can also be provided to control an operating medium pressure in another pressure space, such as in the engagement pressure chamber or the release pressure space.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schalteinheit ein mit einem der Koppelelemente drehfest verbundenes Lochstrukturelement, das eine Lochstruktur umfasst, und ein mit dem anderen Koppelelement drehfest verbundenes Schließelement, das dazu vorgesehen ist, bei fehlender Zahn-auf-Zahn-Stellung die Lochstruktur des Lochstrukturelements zumindest teilweise zu verschließen, auf. Dadurch kann eine Zahn-auf-Zahn-Stellung und eine fehlende Zahn-auf-auf-Stellung hydraulisch oder pneumatisch und insbesondere ohne eine teure und komplizierte Sensorik erkannt werden, wodurch eine besonders kostengünstige Formschlusskopplungsvorrichtung bereitgestellt werden kann. Unter einem „Lochstrukturelement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das eine Lochstruktur mit wenigstens einem Loch aufweist, durch das ein Betriebsmittel strömen kann.In a particularly advantageous embodiment, the switching unit has a perforated structure element which is non-rotatably connected to one of the coupling elements and which comprises a hole structure, and a closing element which is non-rotatably connected to the other coupling element and which is provided, if the tooth-on-tooth position is missing, the hole structure of the hole structure element at least partially close up. As a result, a tooth-on-tooth position and a missing tooth-on-position can be detected hydraulically or pneumatically, and in particular without expensive and complicated sensors, whereby a particularly cost-effective positive-locking coupling device can be provided. A "hole structure element" is to be understood in particular an element having a hole structure with at least one hole through which a resource can flow.

Um zu realisieren, dass das Betriebsmittel zumindest in dem ausgerückten Zustand ungehindert durch den Sensordruckraum strömen kann, wird weiter vorgeschlagen, dass die Formschlusskopplungsvorrichtung zumindest ein Federelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, das Lochstrukturelement und das Schließelement beabstandet zueinander anzuordnen. Dadurch kann eine Funktionalität der Schalteinheit in dem ausgerückten Zustand aufgelöst werden, wodurch ein Betriebsmittel unabhängig davon wie die Verzahnungen relativ zueinander angeordnet sind, strömen kann.In order to realize that the operating medium can flow unhindered through the sensor pressure chamber at least in the disengaged state, it is further proposed that the positive-locking coupling device has at least one spring element which is provided to arrange the hole-structured element and the closing element at a distance from one another. Thereby, a functionality of the switching unit can be dissolved in the disengaged state, whereby a resource can flow irrespective of how the gears are arranged relative to each other.

Um zu realisieren, dass der eingerückte Zustand nach einer Auflösung der Zahn-auf-Zahn-Stellung besonders schnell und dynamisch geschaltet wird, wird ferner vorgeschlagen, dass die Formschlusskopplungsvorrichtung zumindest ein Dichtelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit eines Schaltfortschritts den Sensordruckraum abzudichten, wodurch realisiert werden kann, dass sich in dem Sensordruckraum erst ab einem bestimmten Schaltfortschritt und damit erst ab einer bestimmten axialen Verschiebung der Verzahnung ein Betriebsmitteldruck aufbauen kann.To realize that the engaged state after a resolution of the tooth-on-tooth position switched particularly fast and dynamic is, it is further proposed that the form-fitting coupling device has at least one sealing element which is provided to seal the sensor pressure chamber depending on a switching progress, which can be realized that in the sensor pressure chamber only from a certain switching progress and thus only from a certain axial displacement the toothing can build up a working fluid pressure.

Insbesondere ist eine Verwendung der erfindungsgemäßen Formschlusskopplungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeuggetriebe vorteilhaft, wodurch ein besonders verschleißarmes Kraftfahrzeuggetriebe mit geringem Schleppverlusten bereitgestellt werden kann, mittels dem geräuscharm und damit komfortabel Getriebegänge schaltbar sind.In particular, a use of the form-locking coupling device according to the invention in a motor vehicle transmission is advantageous, whereby a particularly low-wear motor vehicle transmission can be provided with low drag losses, by means of which low-noise and therefore comfortable transmission gears are switchable.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. in den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. in the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisiert eine Formschlusskopplungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, in einem ausgerückten Zustand, 1 schematically illustrates a form-locking coupling device for a motor vehicle transmission, in a disengaged state,

2 schematisiert die Formschlusskopplungsvorrichtung während einer Schaltung in einen eingerückten Zustand, 2 schematizes the form-locking coupling device during a circuit in an engaged state,

3 schematisiert die Formschlusskopplungsvorrichtung in dem eingerückten Zustand und 3 schematizes the form-locking coupling device in the engaged state and

4 schematisiert ein Lochstrukturelement und ein Schließelement einer Schalteinheit einer Einrücksperrvorrichtung der Formschlusskopplungsvorrichtung. 4 schematizes a hole structure element and a closing element of a switching unit of an engagement locking device of the form-locking coupling device.

1 bis 4 zeigen eine Formschlusskopplungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes. Die Formschlusskopplungsvorrichtung ist zur Schaltung von zumindest einem Getriebegang vorgesehen. Das Kraftfahrzeuggetriebe weist zur Schaltung von Getriebegängen mehrere, nicht dargestellte Kopplungsvorrichtungen auf, die als eine Formschlusskopplungsvorrichtung oder als eine Reibschlusskopplungsvorrichtung ausgebildet sind. Die weiteren, nicht näher dargestellten Formschlusskopplungsvorrichtungen können dabei analog zur dargestellten und im Folgenden näher beschriebenen Formschlusskopplungsvorrichtung ausgebildet sein. Die Formschlusskopplungsvorrichtung ist als ein Klauenschaltelement ausgebildet. 1 to 4 show a form-locking coupling device of a motor vehicle transmission. The form-locking coupling device is provided for switching at least one gear. The motor vehicle transmission has, for the transmission of gears, a plurality of coupling devices, not shown, which are designed as a form-locking coupling device or as a friction-locking coupling device. The other form-locking coupling devices, not shown in more detail, can be designed analogously to the form-locking coupling device shown and described in more detail below. The positive locking coupling device is designed as a claw switching element.

Die Formschlusskopplungsvorrichtung weist ein erstes Koppelelement 10 und ein zweites Koppelelement 11 auf, die in einem eingerückten Zustand drehfest miteinander verbunden sind und in einem ausgerückten Zustand drehbar zueinander angeordnet sind. Das erste Koppelelement 10 ist feststehend und das zweite Koppelelement 11 drehbar angeordnet. Das erste Koppelelement 10 ist permanent drehfest mit einem Getriebegehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes verbunden. Es ist einstückig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet. Das zweite Koppelelement 11 weist eine Rotationsachse 22 auf. Die Koppelelemente 10, 11 sind axial verschiebefest angeordnet. Um die Koppelelemente 10, 11 drehfest miteinander zu verbinden, weist die Formschlusskopplungsvorrichtung ein Kolbenelement 16 auf, das zur Schaltung des eingerückten Zustands und zur Schaltung des ausgerückten Zustands axial verschiebbar angeordnet ist. Das Kolbenelement 16 ist innerhalb des ersten Koppelelements 10 angeordnet.The form-locking coupling device has a first coupling element 10 and a second coupling element 11 which are rotatably connected to each other in an engaged state and are rotatably arranged in a disengaged state to each other. The first coupling element 10 is stationary and the second coupling element 11 rotatably arranged. The first coupling element 10 is permanently connected rotationally fixed to a transmission housing of the motor vehicle transmission. It is integrally formed with the transmission housing. The second coupling element 11 has an axis of rotation 22 on. The coupling elements 10 . 11 are arranged axially displaced. To the coupling elements 10 . 11 rotatably connect to each other, the positive-locking coupling device has a piston element 16 which is arranged axially displaceable for switching the engaged state and for switching the disengaged state. The piston element 16 is within the first coupling element 10 arranged.

Das Kolbenelement 16 ist permanent drehfest mit dem ersten Koppelelement 10 verbunden. Dazu weist das erste Koppelelement 10 eine Verzahnung 23 und das Kolbenelement 16 eine Verzahnung 24 auf. Die Verzahnung 23 des ersten Koppelelements 10 und die Verzahnung 24 des Kolbenelements 16 greifen permanent ineinander. Die Verzahnung 23 des ersten Koppelelements 10 ist als eine Innenverzahnung und die Verzahnung 24 des Kolbenelements 16 als eine Außenverzahnung ausgebildet.The piston element 16 is permanently rotatable with the first coupling element 10 connected. For this purpose, the first coupling element 10 a gearing 23 and the piston member 16 a gearing 24 on. The gearing 23 of the first coupling element 10 and the gearing 24 of the piston element 16 interlock permanently. The gearing 23 of the first coupling element 10 is as an internal toothing and the toothing 24 of the piston element 16 formed as an external toothing.

Das Kolbenelement 16 ist in dem eingerückten Zustand drehfest mit dem zweiten Koppelelement 11 verbunden und in dem ausgerückten Zustand von dem zweiten Koppelelement 11 entkoppelt. Dazu weist das zweite Koppelelement 11 eine Verzahnung 25 und das Kolbenelement 16 eine Verzahnung 26 auf. In dem eingerückten Zustand greifen die Verzahnung 25 des zweiten Koppelelements 11 und die Verzahnung 26 des Kolbenelements 16 ineinander. In dem ausgerückten Zustand fehlt ein Ineinandergreifen der Verzahnung 25 des zweiten Koppelelements 11 und der Verzahnung 26 des Kolbenelements 16. Die Verzahnung 25 des zweiten Koppelelements 11 ist als eine Außenverzahnung und die Verzahnung 26 des Kolbenelements 16 als eine Innenverzahnung ausgebildet.The piston element 16 is rotatably in the engaged state with the second coupling element 11 connected and in the disengaged state of the second coupling element 11 decoupled. For this purpose, the second coupling element 11 a gearing 25 and the piston member 16 a gearing 26 on. In the engaged state, the gearing 25 of the second coupling element 11 and the gearing 26 of the piston element 16 each other. In the disengaged state lacks meshing of the teeth 25 of the second coupling element 11 and the gearing 26 of the piston element 16 , The gearing 25 of the second coupling element 11 is as an external toothing and the gearing 26 of the piston element 16 designed as an internal toothing.

Zur Schaltung des eingerückten Zustands weist die Formschlusskopplungsvorrichtung einen Einrückdruckraum 14 auf. Das erste Koppelelement 10 und das Kolbenelement 16 begrenzen den Einrückdruckraum 14. Sie bilden jeweils eine Wandung aus, auf die zur Schaltung des eingerückten Zustands eine durch einen Betriebsmitteldruck in dem Einrückdruckraum 14 resultierende Kraft wirkt. Durch den Betriebsmitteldruck in dem Einrückdruckraum 14 bewegt sich das Kolbenelement 16 axial in Richtung des zweiten Koppelelements 11, wodurch die Verzahnung 25 des zweiten Koppelelements 11 und die Verzahnung 26 des Kolbenelements 16 in einem bestimmten axialen Verschiebeweg ineinandergreifen. Der Einrückdruckraum 14 ist hydraulisch ausgebildet.For switching the engaged state, the form-locking coupling device has a Einrückdruckraum 14 on. The first coupling element 10 and the piston member 16 limit the engagement pressure chamber 14 , They each form a wall, on the one to the switching of the engaged state by an operating medium pressure in the Einrückdruckraum 14 resulting force acts. Due to the operating medium pressure in the engagement pressure chamber 14 the piston element moves 16 axially in the direction of the second coupling element 11 , causing the gearing 25 of the second coupling element 11 and the gearing 26 of the piston element 16 mesh in a certain axial displacement. The engagement pressure chamber 14 is hydraulically formed.

Zur Schaltung des ausgerückten Zustands weist die Formschlusskopplungsvorrichtung einen Ausrückdruckraum 15 auf. Der Ausrückdruckraum 15 und der Einrückdruckraum 14 wirken einander entgegen. Das erste Koppelelement 10, das Kolbenelement 16 und ein Wandelement 27 der Formschlusskopplungsvorrichtung begrenzen den Ausrückdruckraum 15. Sie bilden jeweils eine Wandung aus, auf die zur Schaltung des ausgerückten Zustands eine durch einen Betriebsmitteldruck in dem Ausrückdruckraum 15 resultierende Kraft wirkt. Durch den Betriebsmitteldruck in dem Ausrückdruckraum 15 bewegt sich das Kolbenelement 16 axial von dem zweiten Koppelelement 11 weg, wodurch sich die Verzahnung 26 des Kolbenelements 16 ab einem bestimmten axialen Verschiebeweg aus der Verzahnung 25 des zweiten Koppelelements 11 bewegt. Der Ausrückdruckraum 15 ist hydraulisch ausgebildet. Der Ausrückraum 15 kann auch als Sensorkolbenraum genutzt werden. Alternativ könne auch Rückdruckfedern verwendet werden.For switching the disengaged state, the form-locking coupling device has a release pressure space 15 on. The release pressure chamber 15 and the engagement pressure chamber 14 work against each other. The first coupling element 10 , the piston element 16 and a wall element 27 the positive locking coupling device limit the release pressure space 15 , They each form a wall on the one for switching the disengaged state by an operating medium pressure in the Ausrückdruckraum 15 resulting force acts. Due to the operating medium pressure in the release pressure chamber 15 the piston element moves 16 axially from the second coupling element 11 away, causing the gearing 26 of the piston element 16 from a certain axial displacement of the toothing 25 of the second coupling element 11 emotional. The release pressure chamber 15 is hydraulically formed. The release room 15 can also be used as a sensor piston chamber. Alternatively, also return springs can be used.

Der eingerückte Zustand und der ausgerückte Zustand sind hydraulisch schaltbar. Ein Betriebsmittel ist als eine Flüssigkeit und der Betriebsmitteldruck somit als ein Flüssigkeitsdruck ausgebildet. Das Betriebsmittel ist als ein Öl ausgebildet. Grundsätzlich kann die Schaltung des eingerückten Zustands und des ausgerückten Zustands pneumatisch erfolgen und das Betriebsmittel damit als ein Gas, beispielsweise als Luft, ausgebildet sein.The engaged state and the disengaged state are hydraulically switchable. A resource is thus formed as a liquid and the operating medium pressure thus as a liquid pressure. The resource is designed as an oil. In principle, the circuit of the engaged state and the disengaged state can be effected pneumatically and the operating means can thus be designed as a gas, for example as air.

Um zu vermeiden, dass die Verzahnung 25 des zweiten Koppelelements 11 und die Verzahnung 26 des Kolbenelements 16 aufgrund einer kritischen Einspursituation beim Durchschalten in den eingerückten Zustand aufeinander treffen, weist die Formschlusskopplungsvorrichtung eine hydraulische Einrücksperrvorrichtung 12 auf, die bei der kritischen Einspursituation der Verzahnungen 25, 26 das Durchschalten in den eingerückten Zustand hydraulisch verhindert. Grundsätzlich kann die Einrücksperrvorrichtung 12 auch pneumatisch ausgebildet sein und das Durchschalten in den eingerückten Zustand bei der Zahn-auf-Zahn-Stellung pneumatisch verhindern.To avoid the gearing 25 of the second coupling element 11 and the gearing 26 of the piston element 16 due to a critical Einspursituation when switching through in the engaged state meet, the positive-locking coupling device has a hydraulic engagement lock 12 on, in the critical Einspursituation of the gears 25 . 26 prevents the switching through in the engaged state hydraulically. Basically, the engagement lock 12 be pneumatically formed and pneumatically prevent the switching through in the engaged state in the tooth-on-tooth position.

Die Einrücksperrvorrichtung 12 weist einen Sensordruckraum 13 auf, der bei der Zahn-auf-Zahn-Stellung dem Durchschalten in den eingerückten Zustand hydraulisch entgegenwirkt. Das Kolbenelement 16 und das Wandelement 27 begrenzen teilweise den Sensordruckraum 13. Das Wandelement 27 und das Kolbenelement 16 trennen den Ausrückdruckraum 15 und den Sensordruckraum 13 voneinander. Das Kolbenelement 16 greift in den Sensordruckraum 13 ein. Das Wandelement 27 kontaktiert dichtend das Kolbenelement 16. Ist die Einrücksperrvorrichtung 12 pneumatisch ausgebildet, wirkt der Sensordruckraum 13 bei der Zahn-auf-Zahn-Stellung dem Durchschalten in den eingerückten Zustand hydraulisch entgegen.The engagement lock device 12 has a sensor pressure chamber 13 on, which counteracts hydraulically in the toothed-on-tooth position switching through in the engaged state. The piston element 16 and the wall element 27 partially limit the sensor pressure chamber 13 , The wall element 27 and the piston member 16 separate the release pressure chamber 15 and the sensor pressure room 13 from each other. The piston element 16 reaches into the sensor pressure room 13 one. The wall element 27 sealingly contacts the piston element 16 , Is the engagement lock 12 designed pneumatically, the sensor pressure chamber acts 13 in the tooth-on-tooth position against the switching through in the engaged state hydraulically.

Um den Sensordruckraum 13 in Abhängigkeit eines Schaltfortschritts und damit in Abhängigkeit eines axialen Verschiebewegs des Kolbenelements 16 abzudichten, weist die Formschlusskopplungsvorrichtung ein Dichtelement 21 auf. Das Kolbenelement 16 umfasst einen ersten axialen Verschiebewegbereich, in dem das Kolbenelement 16 und das Dichtelement 21 sich dichtend kontaktieren, und einen zweiten axialen Verschiebewegbereich, in dem dem Kolbenelement 16 und dem Dichtelement 21 ein dichtender Kontakt fehlt. Das Kolbenelement 16 und das Dichtelement 21 kontaktieren sich in dem eingerückten Zustand und in dem ausgerückten Zustand kurz vor dem Durchschalten des eingerückten Zustands. In dem ausgerückten Zustand bis kurz vor dem Durchschalten fehlt dem Kolbenelement 16 und dem Dichtelement 21 ein dichtender Kontakt. Das Dichtelement 21 ist als ein Dichtring ausgebildet.To the sensor pressure room 13 in response to a switching progress and thus in response to an axial displacement of the piston element 16 seal, the positive connection device has a sealing element 21 on. The piston element 16 includes a first axial displacement area in which the piston element 16 and the sealing element 21 sealingly contact, and a second axial displacement region, in which the piston member 16 and the sealing element 21 a sealing contact is missing. The piston element 16 and the sealing element 21 Contact in the engaged state and in the disengaged state just before switching on the engaged state. In the disengaged state until just before switching missing the piston element 16 and the sealing element 21 a sealing contact. The sealing element 21 is designed as a sealing ring.

Das Kolbenelement 16 bildet eine Wandung aus, auf die zur Verhinderung des Durchschaltens bei der Zahn-auf-Zahn-Stellung eine durch einen Betriebsmitteldruck in dem Sensordruckraum 13 resultierende Kraft wirkt. Die durch den Betriebsmitteldruck in dem Sensordruckraum 13 resultierende und auf das Kolbenelement 16 einwirkende Kraft ist entgegengesetzt zu der durch den Betriebsmitteldruck in dem Einrückdruckraum 14 resultierende und auf das Kolbenelement 16 einwirkende Kraft orientiert, wodurch ein weiteres axiales Verschieben und damit das Durchschalten in Richtung des eingerückten Zustands bei dem kritischen Einspurzustand verhindert wird. Das Kolbenelement 16 ist zum Betriebsmitteldruckaufbau in dem Sensordruckraum 13 vorgesehen. Je weiter sich das Kolbenelement 16 in Richtung eingerückter Zustand axial verschiebt und je weiter die Schaltung in den eingerückten Zustand fortschreitet, desto weiter greift das Kolbenelement 16 in den Sensordruckraum 13 ein. Liegt dabei ein kritischer Einspurzustand vor, baut sich in dem Sensordruckraum 13 durch das eingreifende Kolbenelement 16 ein Betriebsmitteldruck auf. Fehlt eine Zahn-auf-Zahn-Stellung, ist ein Betriebsmitteldruckaufbau in dem Sensordruckraum 13 verhindert.The piston element 16 forms a wall on the one to prevent the switching through in the tooth-on-tooth position by an operating medium pressure in the sensor pressure chamber 13 resulting force acts. The by the fluid pressure in the sensor pressure chamber 13 resulting and on the piston element 16 acting force is opposite to that by the operating medium pressure in the engaging pressure space 14 resulting and on the piston element 16 acting force, whereby further axial displacement and thus the switching in the direction of the engaged state is prevented in the critical Einspurzustand. The piston element 16 is the Betriebsmitteldruckaufbau in the sensor pressure chamber 13 intended. The further the piston element 16 axially displaced towards the engaged state, and the further the circuit progresses to the engaged state, the farther the piston member engages 16 in the sensor pressure room 13 one. If there is a critical Einspurzustand, builds in the sensor pressure chamber 13 by the engaging piston element 16 a resource pressure on. If a tooth-on-tooth position is missing, there is an accumulator pressure build-up in the sensor pressure space 13 prevented.

Um den kritischen Einspurzustand zu erkennen und in Abhängigkeit davon den Betriebsmitteldruck in dem Sensordruckraum 13 zu steuern, weist die Einrücksperrvorrichtung 12 eine hydraulische Schalteinheit 17 auf. Die Schalteinheit 17 gibt den Sensordruckraum 13 bei einem unkritischen Einspurzustand frei, wodurch das Betriebsmittel aus dem Sensordruckraum 13 strömen kann, und sperrt bei einem kritischen Einspurzustand den Sensordruckraum 13, wodurch ein Strömen des Betriebsmittels aus dem Sensordruckraum 13 verhindert ist und sich ein Betriebsmitteldruck in dem Sensordruckraum 13 aufbauen kann.To detect the critical Einspurzustand and depending on the resource pressure in the sensor pressure chamber 13 to control, has the engagement lock 12 a hydraulic switching unit 17 on. The switching unit 17 gives the sensor pressure room 13 in an uncritical Einspurzustand free, causing the resources from the sensor pressure chamber 13 can flow, and locks in a critical Einspurzustand the sensor pressure chamber 13 , whereby a flow of the equipment from the sensor pressure chamber 13 is prevented and a resource pressure in the sensor pressure chamber 13 can build up.

Die Schalteinheit 17 weist ein mit dem ersten Koppelelement 10 permanent drehfest verbundenes Lochstrukturelement 18 und ein mit dem zweiten Koppelelement 11 permanent drehfest verbundenes Schließelement 19 auf, die bei unkritischem Einspurzustand ein Strömen des Betriebsmittels aus dem Sensordruckraum 13 erlauben und bei dem kritischen Einspurzustand ein Strömen des Betriebsmittels aus dem Sensordruckraum 13 verhindern. Das drehfest mit dem ersten Koppelelement 10 verbundene Lochstrukturelement 18 weist eine Lochstruktur mit einer Vielzahl von Löchern 28 auf. Die Löcher 28 sind gleichmäßig um einen Umfang des Lochstrukturelements 18 verteilt. Das drehfest mit dem zweiten Koppelelement 11 verbundene Schließelement 19 weist eine Sensorverzahnung 30 auf, die dazu vorgesehen ist, in Anhängigkeit einer Verdrehung relativ zum Lochstrukturelement 18 die Löcher 28 zu verschließen oder zu öffnen. Das Schließelement 19 ist einstückig mit dem zweiten Koppelelement 11 ausgebildet. Das Lochstrukturelement 18 und das Schließelement 19 sind jeweils ringförmig ausgebildet.The switching unit 17 has one with the first coupling element 10 permanent non-rotatably connected hole structure element 18 and one with the second coupling element 11 permanently non-rotatably connected closing element 19 on, in uncritical Einspurzustand a flow of the equipment from the sensor pressure chamber 13 allow and in the critical Einspurzustand a flow of the equipment from the sensor pressure chamber 13 prevent. The non-rotatably with the first coupling element 10 connected hole structure element 18 has a hole structure with a plurality of holes 28 on. The holes 28 are uniform around a circumference of the hole structure element 18 distributed. The non-rotatably with the second coupling element 11 connected closing element 19 has a sensor toothing 30 which is intended, in dependence of a rotation relative to the hole structure element 18 the holes 28 to close or open. The closing element 19 is integral with the second coupling element 11 educated. The hole structure element 18 and the closing element 19 are each annular.

Das Schließelement 19 ist dazu vorgesehen, bei unkritischem Einspurzustand die Löcher 28 freizugeben, wodurch das Betriebsmittel durch die Löcher 28 des Lochstrukturelements 18 aus dem Sensordruckraum 13 strömen kann, und bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung die Löcher 28 zu verschließen, wodurch ein Strömen des Betriebsmittels durch die Löcher 28 des Lochstrukturelements 18 aus dem Sensordruckraum 13 verhindert ist. Die Lochstruktur des Lochstrukturelements 18 und die Sensorverzahnung 30 des Schließelements 19 sind in der Art an die Verzahnungen 25, 26 angepasst, so dass die Löcher 28 durch die Sensorverzahnung 30 bei dem kritischen Einspurzustand verschlossen sind und bei fehlender Zahn-auf-Zahn-Stellung geöffnet sind. Die Sensorverzahnung 30 steht in einem bestimmten Verhältnis zur Verzahnung 25 des zweiten Koppelelements 11. Durch dieses Verhältnis sind die Löcher 28 des Lochstrukturelements 18 nur dann geöffnet, wenn die Verzahnung 25 des zweiten Koppelelements 11 und die Verzahnung 26 des Kolbenelements 16 in der Art relativ zueinander angeordnet sind, so dass ein Aufeinandertreffen bei einer weiteren axialen Verschiebung des Kolbenelements 16 verhindert ist. Das Lochstrukturelement 18, das Schließelement 19 und der Sensordruckraum 13 bilden einen hydraulischen Zahnlückensensor aus. Bei einer pneumatischen Ausbildung der Einrücksperrvorrichtung 12 bilden das Lochstrukturelement 18, das Schließelement 19 und der Sensordruckraum 13 einen pneumatischen Zahnlückensensor aus. In der 4 ist teilweise die Sensorverzahnung 30 des Schließelements 19 und die Lochstruktur mit den Löchern 28 des Lochstrukturelements 18 dargestellt. In der 2 ist ein Zustand dargestellt, in dem die Sensorverzahnung 30 die Löcher 28 freigibt, wodurch das Betriebsmittel aus dem Sensordruckraum 13 durch die Löcher 28 strömen kann.The closing element 19 is intended, in uncritical Einspurzustand the holes 28 release, thereby reducing the resources through the holes 28 of the hole structure element 18 from the sensor pressure room 13 can flow, and at a tooth-on-tooth position, the holes 28 closing, causing a flow of equipment through the holes 28 of the hole structure element 18 from the sensor pressure room 13 is prevented. The hole structure of the hole structure element 18 and the sensor teeth 30 of the closing element 19 are in kind to the gears 25 . 26 adjusted so that the holes 28 through the sensor toothing 30 are closed in the critical Einspurzustand and are open in the absence of tooth-on-tooth position. The sensor toothing 30 is in a certain relationship to the gearing 25 of the second coupling element 11 , By this ratio are the holes 28 of the hole structure element 18 only open when the gearing 25 of the second coupling element 11 and the gearing 26 of the piston element 16 are arranged in the manner relative to each other, so that a meeting in a further axial displacement of the piston member 16 is prevented. The hole structure element 18 , the closing element 19 and the sensor pressure room 13 Form a hydraulic tooth gap sensor. In a pneumatic training of engagement lock 12 form the hole structure element 18 , the closing element 19 and the sensor pressure room 13 a pneumatic tooth gap sensor. In the 4 is partly the sensor toothing 30 of the closing element 19 and the hole structure with the holes 28 of the hole structure element 18 shown. In the 2 is shown a state in which the sensor teeth 30 the holes 28 releases, causing the resource from the sensor pressure chamber 13 through the holes 28 can flow.

Grundsätzlich kann das Schließelement 19 permanent drehfest mit dem ersten Koppelelement 10 und das Lochstrukturelement 18 permanent drehfest mit dem zweiten Koppelelement 11 verbunden sein. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass das Schließelement 19 als ein Lochstrukturelement ausgebildet ist, welches eine Lochstruktur mit einer Vielzahl von Löchern aufweist, wobei die Lochstrukturen der Lochstrukturelemente 18 dazu vorgesehen sind, lediglich bei fehlender Zahn-auf-Zahn-Stellung miteinander zu fluchten und damit einen Betriebsmitteldurchgang für das Betriebsmittel zu bilden. Dabei kann das Betriebsmittel in einem Zustand, in dem die Lochstrukturen miteinander fluchten, durch die Löcher 28 der einen Lochstruktur und die Löcher der anderen Lochstruktur strömen. In einem Zustand, in dem den Lochstrukturen ein Fluchten fehlt, versperren die Lochstrukturelemente 18 jeweils die Löcher 28 des jeweils anderen Lochstrukturelements 18 und verhindern dadurch ein Strömen des Betriebsmittels durch die Löcher 28.Basically, the closing element 19 permanently rotatably with the first coupling element 10 and the hole structure element 18 permanently rotatably with the second coupling element 11 be connected. Furthermore, it is basically conceivable that the closing element 19 is formed as a hole structure element having a hole structure with a plurality of holes, wherein the hole structures of the hole structure elements 18 intended to be aligned with each other only in the absence of tooth-on-tooth position and thus to form a working medium passage for the equipment. In this case, the operating means in a state in which the hole structures are aligned with each other, through the holes 28 the one hole structure and the holes of the other hole structure flow. In a state where the hole structures lack alignment, the hole structure elements obstruct 18 each the holes 28 of the respective other hole structure element 18 and thereby prevent a flow of the resource through the holes 28 ,

Um das Lochstrukturelement 18 und das Schließelement 19 in dem ausgerückten Zustand beabstandet zueinander anzuordnen, weist die Formschlusskopplungsvorrichtung ein Federelement 20 auf, das dazu vorgesehen ist, das Lochstrukturelement 18 und das Schließelement 19 auseinander zu drücken. Das Federelement 20 stellt eine Federkraft bereit, die das Lochstrukturelement 18 und das Schließelement 19 in dem ausgerückten Zustand der Koppelelemente 10, 11 auseinander drückt.Around the hole structure element 18 and the closing element 19 spaced to dispose each other in the disengaged state, the positive-locking coupling device has a spring element 20 which is intended to the hole structure element 18 and the closing element 19 to push apart. The spring element 20 provides a spring force that the hole structure element 18 and the closing element 19 in the disengaged state of the coupling elements 10 . 11 pushes apart.

In der 1 ist ein ausgerückter Zustand der Formschlusskoppelvorrichtung dargestellt. In dem in der 1 dargestellten ausgerückten Zustand herrscht in dem Ausrückdruckraum 15 ein Betriebsmitteldruck, der größer ist als der Betriebsmitteldruck in dem Einrückdruckraum 14. Der Einrückdruckraum 14 ist drucklos. Dabei fehlt dem Kolbenelement 16 und dem Dichtelement 21 ein dichtender Kontakt, wodurch der Sensordruckraum 13 nicht abgedichtet, aber mit dem Betriebsmittel gefüllt ist. Das Federelement 20 hält in dem in der 1 dargestellten ausgerückten Zustand das Lochstrukturelement 18 und das Schließelement 19 auf Distanz, wodurch das Betriebsmittel durch den Sensordruckraum 13 strömen kann.In the 1 is a more outgoing State of the form-locking coupling device shown. In the in the 1 illustrated disengaged state prevails in the Ausrückdruckraum 15 an operating medium pressure that is greater than the operating medium pressure in the engaging pressure space 14 , The engagement pressure chamber 14 is depressurized. The piston element is missing 16 and the sealing element 21 a sealing contact, causing the sensor pressure chamber 13 not sealed, but filled with the equipment. The spring element 20 holds in the in the 1 illustrated disengaged state of the hole structure element 18 and the closing element 19 at a distance, whereby the equipment through the sensor pressure chamber 13 can flow.

In der 2 ist ein ausgerückter Zustand kurz vor dem Durchschalten in den eingerückten Zustand der Formschlusskoppelvorrichtung dargestellt. In dem in der 2 dargestellten ausgerückten Zustand herrscht in dem Einrückdruckraum 14 ein Betriebsmitteldruck, der größer ist als der Betriebsmitteldruck in dem Ausrückdruckraum 15. Der Ausrückdruckraum 15 ist drucklos. Dabei kontaktieren sich das Kolbenelement 16 und das Dichtelement 21 dichtend, wodurch der Sensordruckraum 13 abgedichtet ist. In einem Schaltvorgang, in dem der in der 2 dargestellte ausgerückte Zustand ausgehend von dem in der 1 dargestellten ausgerückten Zustand eingestellt wird, wird in dem Einrückdruckraum 14 ein Betriebsmitteldruck aufgebaut, wodurch sich das Kolbenelement 16 axial in Richtung zweites Koppelelement 11 verschiebt. Durch die axiale Verschiebung kontaktieren sich das Kolbenelement 16 und das Dichtelement 21 und verschließen flüssigkeitsdicht den Sensordruckraum 13. Des Weiteren dringt durch die axiale Verschiebung das Kolbenelement 16 in den Sensordruckraum 13 ein, wodurch sich in dem Sensordruckraum 13 ein Betriebsmitteldruck aufbaut, der entgegengesetzt zu dem auf das Kolbenelement 16 einwirkenden Betriebsmitteldruck in dem Einrückdruckraum 14 wirkt. Der Betriebsmitteldruck überdruckt das Federelement 20 und drückt dadurch das Lochstrukturelement 18 gegen das Schließelement 19. Dadurch kann das Betriebsmittel lediglich durch die Löcher 28 des Lochstrukturelements 18 aus dem Sensordruckraum 13 strömen. Durch die Lochstruktur des Lochstrukturelements 18 und die Sensorverzahnung 30 des Schließelements 19 kann das Betriebsmittel nur dann aus dem Sensordruckraum 13 strömen, wenn die Löcher 28 durch die Sensorverzahnung 30 freigegeben sind und damit nur dann, wenn eine Zahn-auf-Zahn-Stellung fehlt. Bei einem kritischen Einspurzustand und damit bei durch die Sensorverzahnung 30 versperrten Löchern 28 des Lochstrukturelements 18 ist der Sensordruckraum 13 zumindest im Wesentlichen flüssigkeitsdicht abgeschlossen, wodurch das Betriebsmittel in dem Sensordruckraum 13 ein weiteres Eindringen des Kolbenelements 16 in den Sensordruckraum 13 und damit das Durchschalten in den eingerückten Zustand verhindert. Der mit dem Betriebsmittel gefüllte und verschlossene Sensordruckraum 13 wirkt als Dämpfer und verhindert, dass die Verzahnungen 25, 26 aufeinander treffen. Erst wenn der kritische Einspurzustand aufgelöst ist und die Löcher 28 des Lochstrukturelements 18 durch die Sensorverzahnung 30 freigegeben sind, strömt das Betriebsmittel durch die Löcher 28 des Lochstrukturelements 18 aus dem Sensordruckraum 13. Dadurch dringt das Kolbenelement 16 weiter in den Sensordruckraum 13 und die Verzahnungen 25, 26 greifen ineinander, wodurch der eingerückte Zustand eingestellt ist. Der eingerückte Zustand ist in der 3 dargestellt.In the 2 is a disengaged state shown shortly before switching into the engaged state of the form-locking coupling device. In the in the 2 illustrated disengaged state prevails in the Einrückdruckraum 14 an operating medium pressure that is greater than the operating medium pressure in the Ausrückdruckraum 15 , The release pressure chamber 15 is depressurized. In this case, contact the piston element 16 and the sealing element 21 sealing, causing the sensor pressure chamber 13 is sealed. In a switching process in which the in the 2 illustrated disengaged state starting from the in the 1 is shown disengaged state is in the engagement pressure chamber 14 an operating pressure built up, whereby the piston element 16 axially in the direction of the second coupling element 11 shifts. Due to the axial displacement, the piston element contact 16 and the sealing element 21 and close the sensor pressure chamber liquid-tight 13 , Furthermore, penetrates the axial displacement of the piston element 16 in the sensor pressure room 13 a, resulting in the sensor pressure chamber 13 an operating pressure builds up, opposite to that on the piston element 16 acting operating medium pressure in the engagement pressure chamber 14 acts. The fluid pressure overpresses the spring element 20 and thereby pushes the hole structure element 18 against the closing element 19 , As a result, the resources can only through the holes 28 of the hole structure element 18 from the sensor pressure room 13 stream. Through the hole structure of the hole structure element 18 and the sensor teeth 30 of the closing element 19 the equipment can only from the sensor pressure chamber 13 flow when the holes 28 through the sensor toothing 30 are released and thus only when a tooth-on-tooth position is missing. In a critical Einspurzustand and thus at by the sensor teeth 30 locked holes 28 of the hole structure element 18 is the sensor pressure chamber 13 at least substantially liquid-tight, whereby the operating means in the sensor pressure chamber 13 a further penetration of the piston element 16 in the sensor pressure room 13 and thus prevents switching through in the engaged state. The filled with the equipment and sealed sensor pressure chamber 13 acts as a damper and prevents the gears 25 . 26 meet each other. Only when the critical Einspurzustand is dissolved and the holes 28 of the hole structure element 18 through the sensor toothing 30 are released, the equipment flows through the holes 28 of the hole structure element 18 from the sensor pressure room 13 , As a result, the piston element penetrates 16 further into the sensor pressure room 13 and the gears 25 . 26 engage each other, whereby the engaged state is set. The engaged state is in the 3 shown.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010062664 A1 [0002]

Claims

Positive locking coupling device with a first coupling element ( 10 ) and a second coupling element ( 11 ) which are non-rotatably connected to each other in an engaged state and are rotatably arranged in a disengaged state to each other, as well as with a Einrücksperrvorrichtung ( 12 ), which is intended to at least delay a switching in the direction of the engaged state in a critical Einspurzustand, characterized in that the engagement lock device ( 12 ) is formed hydraulically and / or pneumatically.

Positive locking device according to claim 1, characterized in that the engagement lock device ( 12 ) at least one sensor pressure space ( 13 ), which is intended to counteract the switching on in the engaged state hydraulically or pneumatically in the tooth-on-tooth position.

Positive-fit coupling device according to claim 2, characterized by at least one engagement pressure space provided for switching into the engaged state ( 14 ), the sensor pressure space ( 13 ) counteracts hydraulically or pneumatically at the tooth-on-tooth position.

Positive-fit coupling device according to claim 3, characterized by at least one disengagement pressure space provided for switching to the disengaged state (US Pat. 15 ), which is intended to the Einrückdruckraum ( 14 ) counteract hydraulically or pneumatically.

Positive locking coupling device at least according to claim 2, characterized by at least one axially displaceably arranged piston element ( 16 ) connected to the first coupling element ( 10 ) is permanently connected non-rotatably and with the second coupling element ( 11 ) is rotatably connected, and is intended to be in the sensor pressure chamber ( 13 ) intervene.

Positive locking coupling device at least according to claim 2, characterized in that the engagement lock device ( 12 ) at least one hydraulic or pneumatic switching unit ( 17 ), which is provided to a resource pressure in the sensor pressure chamber ( 13 ) to control.

Form-fitting coupling device according to claim 6, characterized in that the switching unit ( 17 ) with one of the coupling elements ( 10 ) rotatably connected hole structure element ( 18 ), which comprises a hole structure, and one with the other coupling element ( 11 ) rotatably connected closing element ( 19 ), which is provided in the absence of tooth-on-tooth position, the hole structure of the hole structure element ( 18 ) at least partially close.

Positive locking coupling device according to claim 7, characterized by at least one spring element ( 20 ), which is provided to the hole structure element ( 18 ) and the closing element ( 19 ) spaced to each other.

Positive locking coupling device at least according to claim 2, characterized by at least one sealing element ( 21 ), which is provided, depending on a switching progress, the sensor pressure chamber ( 13 ) seal.

Positive locking coupling device according to one of the preceding claims, characterized by a use in a motor vehicle transmission.