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Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung eines mehrstufig schaltbaren Kraftfahrzeuggetriebes mit drei Schaltelementen, die über Schaltglieder Kuppelelemente betätigen, wobei jedes der Schaltelemente eine Neutralstellung und zumindest eine Schaltstellung einnehmen kann und über eine Sperreinrichtung in seiner Neutralstellung verriegelbar ist.
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Sperreinrichtungen werden in mehrstufig schaltbaren Kraftfahrzeuggetrieben vorgesehen, um zu verhindern, dass an den zwischen einer Schaltbetätigung und Schaltgliedern angeordneten Schaltelementen Schaltbewegungen ausgeführt werden, die zum gleichzeitigen Einlegen zweier Gangstufen führen. Das würde starke Schäden am Kraftfahrzeuggetriebe verursachen. Die vorgenannten Schaltglieder können bei Getrieben, die in Vorgelegebauweise ausgebildet sind, beispielsweise als Schaltgabeln ausgeführt sein, die an Schiebemuffen von klauenförmigen Schaltkupplungen angreifen. Alternativ zu der Anordnung der Sperreinrichtung an den Schaltelementen besteht auch die Möglichkeit, diese den Schaltgliedern zuzuordnen, wobei beispielsweise unmittelbar an den Schaltgabeln Ausnehmungen vorgesehen sind, in die entsprechende Sperrelemente wechselseitig eingreifen. Mit einem wechselseitigen Eingriff ist gemeint, dass bei einer Betätigung eines Schaltelements alle übrigen Schaltelemente in ihrer Neutralstellung gesperrt sind. Im Übrigen können Schaltelemente vorgesehen sein, mit denen Schaltbewegungen vorgenommen werden, bei denen es sich um eine lineare Bewegung, Drehbewegung oder Schwenkbewegung handelt.
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Eine Schalteinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung ist aus der
DE 43 23 648 A1 bekannt. Diese weist drei Schaltstangen auf, die, parallel zueinander verlaufend, axial verschiebbar in einem Getriebegehäuse geführt und derart über eine Sperreinrichtung verriegelbar sind, dass bei einer Schaltbetätigung einer Schaltstange die beiden übrigen Schaltstangen in ihren jeweiligen Neutalstellungen verriegelt sind.
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Bei einer ersten Ausführungsform dieses Standes der Technik liegen alle drei Schaltstangen in einer Ebene zueinander, wobei die mittige Schaltstange einen verschiebbar in einer Durchgangsbohrung angeordneten Sperrstift aufweist. Die beiden äußeren Schaltstangen weisen Rastausnehmungen auf, die aus Stiften und daran befestigten Kopfelementen bestehen, wobei die Kopfelemente in die diesen jeweils zugeordnete Rastausnehmung eingreifen können. Durch die Abstützung der beiden Stifte an den beiden Enden des Sperrstifts über eine Federvorspannung der Kopfelemente wird erreicht, dass nur der Sperrstift die mittlere Schaltstange freigibt oder eines der beiden Kopfelemente die mit diesem zusammenwirkende äußere Schaltstange freigibt.
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Bei einer zweiten Ausführungsform des Standes der Technik sind die parallel zueinander verlaufenden Schaltstangen derartig zueinander angeordnet, dass ihre Längsmittelachsen sich auf den Scheitelpunkten eines gleichschenkeligen Dreiecks befinden. In diesem Fall sind alle Stifte gegenüber dem Getriebegehäuse federbelastet und mit an ihnen befestigten Kopfelementen versehen. Von zwei Stiften aus weisen Sperransätze in Richtung der Mitte, die so bemessen sind, dass sie in den Neutralstellungen beider diesen zugeordneten Schaltstangen eine Längsbewegung der weiteren Schaltstange, deren Stift keinen Sperransatz aufweist, zulassen. Bei dieser Schalteinrichtung wirkt somit die Sperreinrichtung ebenfalls derartig, dass jeweils nur eine Schaltstange betätigt wird und die übrigen Schaltstangen verriegelt sind.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeuggetriebe, bei dem zur Schaltung einzelner Gangstufen gleichzeitig an zwei Schaltgliedern eine Schaltbewegung ausgeführt wird, unter Verwendung einfacher und kostengünstiger Mittel Fehlschaltungen, die zu Getriebeschäden führen würden, zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, welche jeweils für sich genommen oder in verschiedenen Kombinationen miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Danach soll bei der drei Schaltelemente aufweisenden Schalteinrichtung während eines Schaltvorganges von der Sperreinrichtung eines der Schaltelemente gesperrt werden, und gleichzeitig sollen von dieser zwei Schaltelemente freigegeben werden. Schalteinrichtungen, mit denen zum Einlegen und zum Verlassen einer Gangstufe jeweils zwei Schaltglieder betätigt werden müssen, können beispielsweise für Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen sein, die mehrere schaltbare Planetenradstufen aufweisen. Erfindungsgemäß sind diesen Schaltgliedern mit einer Sperreinrichtung zusammenwirkende Schaltelemente zugeordnet, die vorzugsweise jeweils aus einer Neutralstellung in zwei in unterschiedlichen Bewegungsrichtungen liegende Schaltpositionen bewegt werden können.
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Die Schalteinrichtung nach der gattungsbildenden
DE 43 23 648 A1 ist demgegenüber nur dafür vorgesehen, jeweils eine Gangstufe zu schalten, indem eines der drei Schaltelemente aus seiner Neutralstellung heraus in eine seiner beiden Schaltstellungen bewegt wird. In diesem Fall sind die beiden übrigen Schaltelemente in ihren Neutralstellungen verriegelt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schaltelemente als längsverschiebbare, parallel zueinander verlaufende Schaltstangen ausgebildet sind, die mit Verriegelungsausnehmungen versehen sind, wobei die Sperreinrichtung zum Verriegeln der jeweiligen Schaltstange in deren Verriegelungsausnehmungen eingreift. Derartige Schaltstangen sind längsverschiebbar in Bohrungen eines Getriebegehäuses oder Schaltdeckels angeordnet und nehmen die Schaltglieder an ihren von einer Betätigungseinrichtung abgewandten Enden auf, wobei die Schaltglieder beispielsweise als Schaltgabeln zum Verschieben von Kuppelelementen oder Bremselemente ausgeführt sein können. Alternativ dazu können die Schaltelemente auch Schwenkbewegungen ausführen, oder die Sperreinrichtung kann zumindest teilweise den Schaltgliedern unmittelbar zugeordnet sein.
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Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Schaltelemente als längsverschiebbare, parallel zueinander verlaufende Schaltstangen ausgebildet sind und dass die Sperreinrichtung während eines Schaltvorganges von den beiden gemeinsam betätigten Schaltstangen derart aktiviert wird, dass zumindest ein Sperrelement der Sperreinrichtung an zumindest einer Sperrfläche der zu verriegelnden Schaltstange angreift. Zur Sperrung der jeweiligen Schaltstange können folglich Sperrflächen vorgesehen sein, die außerhalb der radialen Erstreckung der entsprechenden Schaltstange liegen. Es bestehen natürlich auch Möglichkeiten, diese Sperrflächen an den Schaltgliedern vorzusehen.
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Außerdem ist vorgesehen, dass die drei Schaltstangen derart zueinander angeordnet sind, dass sich bei einer Verbindung der Mittelpunkte der Schaltstangen ein gleichseitiges Dreieck ergibt und dass die Sperreinrichtung in einem zwischen den Schaltstangen liegenden Bereich angeordnet ist. Alternativ dazu können die Schaltstangen auch innerhalb des Getriebegehäuses zueinander eine Lage einnehmen, die einem gleichschenkligen Dreieck entspricht. Aufgrund dieser Anordnung der Schaltstangen ergeben sich besonders günstige Voraussetzungen für die Betätigung eines Sperrelements über zwei Schaltstangen und die Verriegelung einer Schaltstange durch die entsprechende Verlagerung eines Sperrelements.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung dieser Anordnung der Schaltstangen zueinander soll die Sperreinrichtung als ein mit allen Schaltstangen zusammenwirkendes Sperrelement ausgebildet sein, das von den die Verriegelungsausnehmungen begrenzenden Sperrflächen der betätigten Schaltstangen jeweils radial nach außen verlagert wird und mit einem Teilabschnitt in die Verriegelungsausnehmung der verriegelten Schaltstange eingreift. Dabei kann das Sperrelement in einer Ausnehmung des Getriebegehäuses angeordnet sein, die Wandbereiche zur entsprechenden Führung des Sperrelements aufweist. Weiterhin kann das Sperrelement auch an anderen Getriebeelementen, die innerhalb des Getriebegehäuses gelagert sind, geführt sein.
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Bei Verwendung des zuvor angegebenen radial nach außen verlagerbaren Sperrelements ist weiterhin vorgesehen, das Sperrelement als Kugel oder als kreisförmige Scheibe auszubilden. Aufgrund der vorgenannten Anordnung der Schaltstangen zueinander und einer bevorzugten Ausbildung der Verriegelungsausnehmungen als umlaufende Nuten, bei der deren Radius im Wesentlichen an den Umfangsradius der Kugel angepasst ist, kann die Kugel bei einer Längsverschiebung zweier Schaltstangen in die Verriegelungsausnehmung der verbleibenden Schaltstange hinein verdrängt werden. Die gleichen Verhältnisse ergeben sich bei der Verwendung einer Scheibe, die, im Längsschnitt gesehen, an ihrem Außenumfang mit einem der Form der Verriegelungsausnehmung angepassten Radius versehen sein kann. In beiden Fällen handelt es sich um einfache, eventuell als Normteile verfügbare Bauelemente, die sich somit für eine Großserienfertigung eines Kraftfahrzeuggetriebes eignen. Die entsprechende Kugel oder Scheibe ist dabei in einer zwischen den Aufnahmebohrungen des Getriebegehäuses vorgesehenen Ausnehmung angeordnet. Die entsprechenden Aufnahmebohrungen dienen, wie bereits dargelegt, zur Führung der Schaltstangen.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Sperrelement als Scheibe mit einer dreieckigen Außenkontur auszubilden, wobei die Scheibe im Bereich von Scheitelpunkten der dreieckigen Außenkontur mit kreissegmentartigen Ausnehmungen versehen ist, deren jeweiliger Mittelpunkt auf dem entsprechenden Scheitelpunkt des Dreiecks liegt. Jede dieser kreissegmentartigen Ausnehmungen ist einer der Schaltstangen zugeordnet, wobei ein Radius dieser Ausnehmungen an den außerhalb der Verriegelungsausnehmung vorgesehenen Radius der Schaltstangen angepasst ist. Wenn in diesem Fall die Scheibe als gleichschenkliges Dreieck mit einer verlängerten Basis ausgebildet ist, soll die am oberen Scheitelpunkt vorgesehene Ausnehmung elliptisch ausgeführt sein, um die Sperrung einer der beiden unteren Schaltstangen zu ermöglichen, wenn die obere Schaltstange eine Schaltung ausführt. Sowohl die Kugel als auch die Scheibe nehmen in der Neutralstellung eine Position ein, in welcher sie soweit in die Verriegelungsausnehmungen aller Schaltstangen eingreifen, dass sie eine Haltefunktion übernehmen, so lange keine Schaltbewegungen ausgeführt werden.
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In diesem Zusammenhang kann die Scheibe erfindungsgemäß einen Schenkel, vorzugsweise den als Basis vorgesehenen Schenkel, mit einem gekrümmten Verlauf aufweisen, über den das Sperrelement an einer rotationssymmetrischen Außenmantelfläche eines Bauelements des Kraftfahrzeuggetriebes geführt ist. Damit kann das Sperrelement bei gemeinsamer Betätigung der oberen und einer der unteren Schaltstangen eine gezielte Kippbewegung ausführen.
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Schließlich ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung zur Schaltung von Schaltgliedern zumindest zweier Planetenradsätze eines Kraftfahrzeuggetriebes dient. Als Schaltglieder sind in diesem Fall Ein- und Ausrückvorrichtungen von Kupplungen und Bremsen dieser Planetensätze bezeichnet, die entsprechend einem vorgegebenen Schaltschema in unterschiedlichen Kombinationen betätigt werden müssen. Diese Schaltglieder sind mit den Schaltstangen verbunden und können als doppeltwirkende Schaltgabeln ausgebildet sein, so dass je nach Bewegungsrichtung der entsprechenden Schaltstange die eine oder die andere Kupplung oder Bremse betätigt wird. Die Schaltstangen werden beidseitig vorzugsweise hydraulisch betätigt. Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass die Schaltglieder als formschlüssige Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sind. Ein Vorteil der Verwendung von formschlüssigen Elementen, also Klauenkupplungen oder Klauenbremsen, zum Kuppeln oder Festlegen von Gliedern dieser Planetensätze liegt darin, dass diese im Vergleich zu Reibkupplungen und Reibbremsen keine Schleppmomente erzeugen. Aus diesem Grund eignen sich die formschlüssigen Kupplungen und Bremsen in besonderer Weise zur Verwendung in Automatikgetrieben, die aus mehreren Planetenradsätzen bestehen.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 und der abhängigen Patentansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausgestaltungsbeispiele beschränken.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der zwei Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung mit drei Schaltstangen und einem als Kugel ausgebildeten Sperrelement in einer ersten Stellung, in der die unteren Schaltstangen betätigt werden, während die obere Schaltstange gesperrt ist,
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2 die Anordnung nach der 1, wobei die obere Schaltstange und die untere rechte Schaltstange betätigt sind,
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3 die Anordnung nach der 1, wobei die obere Schaltstange und die untere linke Schaltstange betätigt sind,
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4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sperreinrichtung, bei der diese als Scheibe mit der Außenkontur eines gleichschenkligen Dreiecks ausgebildet ist, wobei die beiden unteren Schaltstangen betätigt sind,
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5 die Anordnung nach der 4, wobei die obere Schaltstange und die untere rechte Schaltstange betätigt sind,
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6 die Anordnung nach der 1, wobei die obere Schaltstange und die untere linke Schaltstange betätigt sind,
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7 ein Längsschnitt des in 4 dargestellten Zustands der Sperreinrichtung,
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8 ein Getriebeschema eines in Planetenbauweise ausgebildeten Kraftfahrzeuggetriebes, für welches eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung vorgesehen werden kann und
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9 ein Schaltschema für das in der 8 dargestellte Kraftfahrzeuggetriebe.
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In der 1 ist mit 1 ein Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuggetriebes bezeichnet, von welchem eine Teilansicht im Schnitt dargestellt ist. Dieser Schnitt verläuft durch das Getriebegehäuse 1 im Bereich einer in diesem angeordneten Schalteinrichtung 2 und eines Aufnahmeraumes 3. Das Getriebegehäuse 1 weist drei Führungsbohrungen 4, 5 und 6 auf, in welchen als Schaltstangen 7, 8 und 9 ausgebildete Schaltelemente 10, 11 und 12 längsverschiebbar angeordnet sind. Diese weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf und stehen mit einer in der 1 nicht näher dargestellten Betätigungseinrichtung und jeweils mit zumindest einem ebenfalls nicht dargestellten Schaltglied, welches vorzugsweise als Schaltgabel ausgebildet ist, in Verbindung.
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Jede der Schaltstangen 7, 8 und 9 kann über die Betätigungseinrichtung aus einer Neutralstellung heraus in zumindest eine Schaltposition verschoben werden. Das bedeutet, dass die entsprechende Schaltstange 7, 8 oder 9 entweder nur in einer Bewegungsrichtung oder in beiden gegenläufigen Bewegungsrichtungen mittels eines oder zweier Schaltglieder Schaltbetätigungen ausführt. Natürlich können die Schaltstangen 7, 8 und 9 anstelle der zylindrischen Form auch jede andere Querschnittsform aufweisen, wie z.B. eine rechteckige oder elliptische Querschnittsform. Wie weiterhin aus der 1 hervorgeht, sind die Schaltstangen 7, 8 und 9 derart räumlich zueinander angeordnet, dass ihr jeweiliger Mittelpunkt 13, 14, und 15 in den Scheitelpunkten eines gleichseitigen Dreiecks 13 liegt.
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Die Schaltstangen 7, 8 und 9 weisen Verriegelungsausnehmungen 17, 18 und 19 auf, die gemeinsam mit einem als Kugel 20 ausgebildeten Sperrelement 21 eine Sperreinrichtung 22 bilden. Das Sperrelement 21 kann alternativ dazu auch als kreisförmige Scheibe ausgebildet sein. Dabei ist das Sperrelement 21 derart im Aufnahmeraum 3 angeordnet, dass es sich nur in seiner radialen Richtung verlagern kann, um gegenüber den Schaltstangen 7, 8 und 9 eine Sperr- oder Entsperrstellung einzunehmen. Daher ist der Aufnahmeraum 3, in axialer Richtung der Schaltstangen 7, 8 und 9 gesehen, mit den entsprechenden Abmessungen der Kugel 20 oder der Scheibe versehen. In einer quer zu den Schaltstangen 7, 8 und 9 verlaufenden Ebene erstreckt sich der Aufnahmeraum 3 bis in den Bereich der Führungsbohrungen 4, 5 und 6. Die in den Schaltstangen 7, 8 und 9 vorgesehenen Verriegelungsausnehmungen 17, 18 und 19 sind im vorliegenden Fall als umlaufende Nuten ausgebildet, die einen an die Form und Abmessung der Kugel 20 angepassten Querschnitt aufweisen. Dabei können Seitenwände der Verriegelungsausnehmungen 17, 18 und 19 mit einem rampenförmigen Verlauf versehen sein.
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Nachfolgend wird die Funktion der in der 1 dargestellten Verriegelungseinrichtung in Verbindung mit den darauffolgenden 2 und 3, in denen diese eine andere Position einnimmt, beschrieben:
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In der 1 befindet die Sperreinrichtung 22 sich in einer Position, in welcher die Kugel 20 die beiden unteren Schaltstangen 8 und 9 freigibt und die obere Schaltstange 7 sperrt. In diese Position wurde die Kugel 20 zuvor durch die entsprechenden Längsbewegungen der beiden Schaltstangen 8 und 9 radial verlagert. Diese Längsbewegungen haben dazu geführt, dass die Kugel 20 aus den Verriegelungsausnehmungen 18 und 19 heraus und maximal in die Verriegelungsausnehmung 17 hinein bewegt wurde. Folglich ist die Schaltstange 7 gesperrt, während sich die beiden Schaltstangen 8 und 9 weiter bis zum Erreichen einer Schaltposition, in der die entsprechende Gangstufe eingelegt ist, verschieben lassen.
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Nach der 2 sind die obere Schaltstange 7 und die untere rechte Schaltstange 9 betätigt, also aus ihren Neutralstellungen heraus verlagert worden. Daher greift nunmehr die Kugel 20 in die Verriegelungsausnehmung 18 der Schaltstange 8 ein.
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Nach der 3 sind demgegenüber die obere Schaltstange 7 und die untere linke Schaltstange 8 derart bewegt worden, dass die Kugel 20 aus deren Verriegelungsausnehmungen 17 und 18 heraus verlagert wurde und die Schaltstange 9 sperrend in die Verriegelungsausnehmung 19 eingreift.
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Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausgestaltungsbeispiels der Erfindung nach den 4 bis 6 sind die Schaltstangen 7, 8 und 9 derart angeordnet sind, dass ihre Mittelpunkte 13, 14 und 15 in den Scheitelpunkten eines gleichschenkligen Dreiecks 23 liegen. Somit ist der Abstand zwischen den beiden unteren Schaltstangen 8 und 9 größer als zwischen der Schaltstange 7 und jeder der Schaltstangen 8 oder 9. In diesem Fall ist eine Sperreinrichtung 24 vorgesehen, die als Sperrkörper 25 eine dreieckig ausgebildete Scheibe 26 aufweist. Ein zwischen den beiden unteren Schaltstangen 8 und 9 verlaufender Schenkel 27 der Scheibe 26, der als Basis eines entsprechenden Dreiecks zu betrachten ist, weist einen gekrümmten Verlauf auf und ist dabei hinsichtlich seiner Krümmung an die einer rotationssymmetrischen Außenmantelfläche 28 eines Bauelements 29 des Kraftfahrzeuggetriebes angepasst. Im Bereich ihrer Scheitelpunkte weist die als gleichschenkliges Dreieck ausgebildete Scheibe 26 jeweils kreissegmentartige Ausnehmungen 30, 31 und 32 auf, mit denen die Scheibe 26 in einer Neutralstellung aller Schaltstangen 7, 8 und 9 in die Verriegelungsausnehmungen 17, 18 und 19 eingreift.
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Werden nun, wie in der 4 dargestellt, die beiden unteren Schaltstangen 8 und 9 aus dieser Neutralstellung heraus verschoben, so bewegt sich die Scheibe 26 vertikal nach oben und greift mit der kreissegmentartigen Ausnehmung 30 in die Verriegelungsausnehmung 17 der Schaltstange 7, diese verriegelnd, ein. Werden dagegen die obere Schaltstange 7 und die untere linke Schaltstange 9 aus ihrer Neutralstellung heraus verschoben, wie das nach 5 der Fall ist, so führt die Scheibe 26 eine Schwenkbewegung aus, die durch den gekrümmten Verlauf des Schenkels 27 ermöglicht wird. Diese Verstellung der Scheibe 26 führt dazu, dass die Ausnehmung 31 in die Verriegelungsausnehmung 18 eingreift, woraufhin die Schaltstange 8 gesperrt ist. Schließlich wird nach 6 die Scheibe 26 aus den Verriegelungsausnehmungen 17 und 18 der oberen Schaltstange 7 und der unteren linken Schaltstange 8 durch deren Längsbewegung verdrängt, woraufhin sie ebenfalls eine Schwenkbewegung ausführt und anschließend die untere rechte Schaltstange 9 verriegelt ist.
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Zur besseren Veranschaulichung ist zudem beispielhaft der Zustand aus 4 in 7 im Längsschnitt dargestellt, wo ebenfalls zu erkennen ist, wie bei Verschiebung der Schaltstange 9 und der – vorliegend nicht zu sehenden – Schaltstange 8 aus der jeweiligen Neutralstellung ein Einfassen der Scheibe 26 in die Verriegelungsausnehmung 17 der Schaltstange 7 erfolgt und diese entsprechend an einer Verschiebung gehindert wird. Analog dazu ist eine Verriegelung dann auch in den beiden anderen Fällen der 5 und 6, sowie auch der Ausgestaltung nach den 1 bis 3 realisiert, wobei bei der Ausgestaltung der 1 bis 3 dann die Kugel 20 für die Verriegelung vorgesehen ist.
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Den vorgenannten Figuren ist zu entnehmen, dass mit baulich einfachen Mitteln eine Sperreinrichtung 22, 24 geschaffen werden kann, die sich in besonderer Weise für eine Verwendung in einem in Großserie hergestellten Kraftfahrzeuggetriebe eignet. Mittels dieser Sperreinrichtung kann während eines von zwei Schaltstangen 7, 8, 9 durchgeführten Schaltvorganges die jeweils verbleibende Schaltstange, die keinesfalls gleichzeitig verschoben werden darf, gesperrt werden.
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In der
8 ist ein Getriebeschema eines als Umlaufrädergetriebe ausgebildeten Kraftfahrzeuggetriebes
33 dargestellt, für das die erfindungsgemäß ausgebildete Schalteinrichtung
2 der
1 bis
7 verwendet werden kann. Dieses Kraftfahrzeuggetriebe
33 wird von einer Brennkraftmaschine
34 über einen Torsionsschwingungsdämpfer
35 angetrieben und weist einen Hybridantriebsstrang auf, wofür in das Kraftfahrzeuggetriebe
33 eine erste Elektromaschine
36 und eine zweite Elektromaschine
36a integriert sind, die mit einem nicht näher dargestellten Energiespeicher verbunden sind. Der mechanische Teil des Kraftfahrzeuggetriebes
33 weist einen ersten Planetenradsatz
37, einen zweiten Planetenradsatz
38 und einen dritten Planetenradsatz
39 sowie eine Getriebeausgangswelle
40 auf. Auf den Aufbau und die Funktion der einzelnen Planetenradsätze
37,
38 und
39 wird im Rahmen dieser Beschreibung nicht im Einzelnen eingegangen, da dies bereits Gegenstand der
DE 10 2012 201 377 A1 ist.
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Den einzelnen Gliedern der Planetenradsätze 36, 37 und 38 sind Schaltkupplungen oder -bremsen C, B, D, E, A und F zugeordnet. Diese werden zur Schaltung von insgesamt 10 Vorwärtsgangstufen, die in der Spalte R des Schaltschemas der 9 angegeben sind, verwendet. Zu diesem Zweck werden im mechanischen Teil des Kraftfahrzeuggetriebes 33 jeweils in unterschiedlichen Kombinationen bestimmte Schaltkupplungen oder -bremsen C, B, D, E, A und F, die formschlüssig als Klauenelemente ausgebildet sind, eingerückt, wie ebenfalls dem Schaltschema der 9 zu entnehmen ist. Die Schaltkupplungen und -bremsen C, B, D, E, A und F sind in der 8 nur symbolisch dargestellt, was ebenfalls für eine Betätigungseinrichtung 41 und für die Schalteinrichtung 2, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein soll, gilt.
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In der Schalteinrichtung 2, die zum Ein- und Ausrücken der Schaltkupplungen oder -bremsen C, B, D, E, A und F dient sollen die in den 1 bis 7 dargestellten Schaltstangen 7, 8 und 9 vorgesehen sein, die aus ihren Neustralstellungen Schaltbewegungen in beiden axialen Richtungen ausführen. Dabei betätigt beispielsweise die Schaltstange 7 in einer Bewegungsrichtung die Schaltkupplung E und in der anderen die Schaltkupplung D. Die Schaltstange 8 wirkt wechselweise mit der Schaltkupplung B und der Schaltbremse C zusammen, die Schaltstange 9 mit der Schaltkupplung A und der Schaltbremse F. Aus dem Schaltschema nach 9 geht hervor, dass über die Bewegung der entsprechenden Schaltstangen 7, 8 und 9 gleichzeitig immer nur zwei Schaltkupplungen oder Schaltbremsen eingerückt werden dürfen, so dass nur zwei Schaltstangen eine Längsbewegung ausführen dürfen, während eine Schaltstange in ihrer Neutralstellung verriegelt ist. Die Schaltstangen wirken dabei direkt oder mittelbar auf Schaltglieder, die beispielsweise als Schaltgabeln ausgebildet und den Schaltkupplungen und -bremsen C, B, D, E, A und F zugeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebegehäuse
- 2
- Schalteinrichtung
- 3
- Aufnahmeraum
- 4
- Führungsbohrung
- 5
- Führungsbohrung
- 6
- Führungsbohrung
- 7
- Schaltstange
- 8
- Schaltstange
- 9
- Schaltstange
- 10
- Schaltelement
- 11
- Schaltelement
- 12
- Schaltelement
- 13
- Mittelpunkt
- 14
- Mittelpunkt
- 15
- Mittelpunkt
- 16
- gleichseitiges Dreieck
- 17
- Verriegelungsausnehmung
- 18
- Verriegelungsausnehmung
- 19
- Verriegelungsausnehmung
- 20
- Kugel
- 21
- Sperrelement
- 22
- Sperreinrichtung
- 23
- gleichschenkliges Dreieck
- 24
- Sperreinrichtung
- 25
- Sperrelement
- 26
- Scheibe
- 27
- gekrümmter Schenkel
- 28
- Außenmantelfläche
- 29
- Bauelement
- 30
- kreissegmentartige Ausnehmung
- 31
- kreissegmentartige Ausnehmung
- 32
- kreissegmentartige Ausnehmung
- 33
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 34
- Brennkraftmaschine
- 35
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 36
- erste Elektromaschine
- 36a
- zweite Elektromaschine
- 37
- erster Planetenradsatz
- 38
- zweiter Planetenradsatz
- 39
- dritter Planetenradsatz
- 40
- Getriebeausgangswelle
- 41
- Betätigungseinrichtung
- A
- Schaltkupplung
- B
- Schaltkupplung
- C
- Schaltbremse
- D
- Schaltkupplung
- E
- Schaltkupplung
- F
- Schaltbremse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4323648 A1 [0003, 0009]
- DE 102012201377 A1 [0040]
