DE102015214567A1

DE102015214567A1 - Apparatus for actuating a dog clutch and method of mounting a dog clutch assembly in a transmission

Info

Publication number: DE102015214567A1
Application number: DE102015214567.0A
Authority: DE
Inventors: Kim Führer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (V) zur Betätigung einer Klauenkupplung (2). Die Vorrichtung (V) weist einen Zylinder (20) mit einem Kolben (30) und einer Kolbenstange (21) auf, wobei die Kolbenstange (21) entlang einer Längsrichtung des Zylinders (20) verschiebbar sowie in einen ersten Kolbenstangenabschnitt (22) und einen zweiten Kolbenstangenabschnitt (23) geteilt ist. Die Kolbenstange (21) ist weiterhin dazu eingerichtet, ein Klauenelement (3) der Klauenkupplung (2) in entgegengesetzten Richtungen (Doppelpfeil x) zu verschieben. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer Klauenkupplungsanordnung, welche eine Klauenkupplung (2) sowie eine Vorrichtung (V) zur Betätigung der Klauenkupplung umfasst, in einem Getriebe (1). Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte Einlegen eines ersten Kolbenstangenabschnitts (22), Einrütteln eines Klauenelements (3), Einlegen eines zweiten Kolbenstangenabschnitts (23) sowie Fügen einer Stauscheibe (37) an einem feststehenden Teil des Getriebes (1). The invention relates to a device (V) for actuating a dog clutch (2). The device (V) has a cylinder (20) with a piston (30) and a piston rod (21), wherein the piston rod (21) along a longitudinal direction of the cylinder (20) displaceable and in a first piston rod portion (22) and a second piston rod portion (23) is divided. The piston rod (21) is further adapted to move a claw member (3) of the dog clutch (2) in opposite directions (double arrow x). Furthermore, the invention relates to a method for mounting a dog clutch assembly, which comprises a dog clutch (2) and a device (V) for actuating the dog clutch, in a transmission (1). The method comprises the steps of inserting a first piston rod section (22), shaking a claw element (3), inserting a second piston rod section (23) and joining a baffle plate (37) to a fixed part of the transmission (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung einer Klauenkupplung und ein Verfahren zur Montage einer Klauenkupplungsanordnung in einem Getriebe. The invention relates to a device for actuating a dog clutch and a method for mounting a dog clutch assembly in a transmission.

Eine Klauenkupplung weist typischerweise ein erstes Klauenelement mit wenigstens einer Klaue und ein zweites Klauenelement mit wenigstens einer Gegenklaue auf. Unter einem Klauenelement ist dabei ein Träger für eine Klaue bzw. ein Träger für eine Gegenklaue zu verstehen. Üblicherweise ist wenigstens eines der Klauenelemente in einander entgegengesetzten Richtungen verschiebbar, so dass die Klaue mit der Gegenklaue in Eingriff gebracht bzw. außer Eingriff gebracht werden kann. Das Verschieben des Klauenelements erfolgt mittels einer Vorrichtung zur Betätigung der Klauenkupplung. Zusammen bilden die Klauenkupplung und die Vorrichtung zu ihrer Betätigung eine Klauenkupplungsanordnung. A dog clutch typically has a first jaw member with at least one claw and a second jaw member with at least one counter jaw. Under a claw member is to be understood as a carrier for a claw or a carrier for a counter-claw. Usually, at least one of the jaw members is slidable in opposite directions so that the jaw can be engaged with the counter jaw. The displacement of the jaw member by means of a device for actuating the jaw clutch. Together, the dog clutch and the device for its operation form a dog clutch assembly.

Eine Klauenkopplung dient in einem Getriebe, insbesondere in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, dazu eine formschlüssige und drehmomentübertragende Verbindung zweier sich drehender Wellen oder einer sich ansonsten drehenden Welle mit dem Gehäuse herzustellen bzw. zu trennen. Bei gehäuseseitiger Betätigung einer Klauenkupplung, wobei die Vorrichtung zur Betätigung der Klauenkupplung üblicherweise am feststehenden Gehäuse eines Getriebes befestigt ist, sind dabei typischerweise Mittel zur Drehentkopplung vorgesehen, welche eine sich drehende Klaue der Klauenkupplung von einem sich nicht drehenden, und z.B. hydraulisch betätigbaren Zylinder oder Kolben drehzahltechnisch entkoppeln. Derartige Mittel zur Drehentkopplung und deren Montage innerhalb eines Getriebes können technisch sehr aufwendig sein. A jaw coupling is used in a transmission, in particular in an automatic transmission of a motor vehicle, to produce or separate a form-fitting and torque-transmitting connection of two rotating shafts or an otherwise rotating shaft with the housing. In the case of a dog-side actuation of a dog clutch, wherein the device for actuating the dog clutch is usually fastened to the stationary housing of a gear, there are typically provided means for rotational decoupling, which comprises a rotating claw of the dog clutch from a non-rotating, and e.g. decouple hydraulically actuated cylinder or piston speed technology. Such means for rotational decoupling and their installation within a transmission can be technically very complicated.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welchen die vorstehend genannten Nachteile überwunden werden können. The object of the present invention is to provide a device and a method of the type mentioned, with which the above-mentioned disadvantages can be overcome.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung und Figuren. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Preferred embodiments are subject of the dependent claims, the following description and figures.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Betätigung einer Klauenkupplung weist einen Zylinder mit einem Kolben und einer Kolbenstange auf, wobei die Kolbenstange entlang einer Längsrichtung des Zylinders verschiebbar sowie in einen ersten Kolbenstangenabschnitt und einen zweiten Kolbenstangenabschnitt geteilt ist und wobei die Kolbenstange dazu eingerichtet ist, ein Klauenelement der Klauenkupplung in entgegengesetzten Richtungen zu verschieben. The jaw clutch actuation device according to the invention comprises a cylinder having a piston and a piston rod, the piston rod being slidable along a longitudinal direction of the cylinder and divided into a first piston rod portion and a second piston rod portion, and wherein the piston rod is adapted to a jaw member of the dog clutch to move in opposite directions.

Je nachdem, wie der Zylinder mit Druckmittel, z.B. Hydrauliköl, angesteuert wird, können die Kolbenstangenabschnitte in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden. Während einer solchen Bewegung bewegt jeweils einer der Kolbenstangenabschnitte das Klauenelement mit, z.B. mittels eines dafür eingerichteten Mitnehmers. Auf diese Weise können das Klauenelement und damit auch dessen wenigstens eine Klaue parallel zur Längsachse des Zylinders verschoben werden, so dass die Klaue in Eingriff oder außer Eingriff mit einer Gegenklaue eines korrespondierenden weiteren Klauenelements gebracht werden kann. Die Kolbenstangenabschnitte müssen hierfür nicht miteinander verbunden sein. Auf eine Verbindung beider Elemente kann somit verzichtet werden, was sich positiv auf Fertigungs- und Materialaufwand auswirkt. Depending on how the cylinder with pressure medium, e.g. Hydraulic oil is controlled, the piston rod sections can be moved in opposite directions. During such movement, each of the piston rod sections moves the jaw member, e.g. by means of a driver designed for this purpose. In this way, the jaw member and thus also its at least one claw can be moved parallel to the longitudinal axis of the cylinder, so that the claw can be brought into engagement or out of engagement with a counter-jaw of a corresponding further claw member. The piston rod sections need not be connected to each other for this purpose. On a compound of the two elements can thus be omitted, which has a positive effect on manufacturing and material costs.

Mit anderen Worten ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, dass ein Kolbenstangenabschnitt den jeweils anderen Kolbenstangenabschnitt und das Klauenelement mit seiner wenigstens einen Klaue in eine neue Schaltposition bewegen kann und umgekehrt. Durch die Zweiteilung der Kolbenstange kann ferner die Montage der Vorrichtung deutlich erleichtert werden. Beispielsweise ist es möglich, dass zunächst der erste Kolbenstangenabschnitt und nachfolgend der zweite Kolbenstangenabschnitt montiert wird. In other words, the device is set up so that a piston rod section can move the respective other piston rod section and the claw element with its at least one claw into a new switching position and vice versa. Due to the division of the piston rod, the assembly of the device can also be significantly facilitated. For example, it is possible that first the first piston rod portion and subsequently the second piston rod portion is mounted.

Die Vorrichtung kann drehfest an einem stillstehenden, das heißt sich nicht drehenden Gehäuse, befestigt sein, z.B. an einem Gehäuse eines Getriebes, insbesondere eines Automatikgetriebes. Das Klauenelement mit seiner Klaue kann hingegen rotierbar ausgeführt sein, z.B. drehfest mit einer Antriebswelle eines Automatikgetriebes verbunden sein. Der Zylinder kann beispielsweise wenigstens teilweise durch Elemente gebildet werden, welche feststehende Teile des Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs sind. Der Kolben kann z.B. durch einen der Kolbenstangenabschnitte oder gemeinsam durch beide Kolbenstangenabschnitte gebildet sein. The device may be non-rotatably attached to a stationary, that is to say non-rotating, housing, e.g. on a housing of a transmission, in particular an automatic transmission. The jaw member with its claw, on the other hand, may be rotatable, e.g. rotatably connected to a drive shaft of an automatic transmission. For example, the cylinder may be at least partially formed by elements which are stationary parts of the automatic transmission of a motor vehicle. The piston may e.g. be formed by one of the piston rod sections or together by both piston rod sections.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Zylinder zwei gegeneinander abgedichtete Druckräume veränderbaren Volumens ausbilden. Der Zylinder arbeitet demnach wie ein Gleichlaufzylinder, wobei das Volumen von in den einen Druckraum einströmendem und aus dem anderen Druckraum ausströmendem Druckmittel stets gleich ist. Dadurch wird mit lediglich einem Zylinder ermöglicht, dass das Klauenelement in einander entgegengesetzten Richtungen geschoben werden kann. Weiterhin wird ermöglicht, dass die beiden Kolbenstangen mit der gleichen Geschwindigkeit in den Zylinder eingefahren und ausgefahren werden können und somit ein Beitrag zu einer besonders gleichmäßigen Bewegung des Klauenelements und seiner Klaue geleistet wird. According to one embodiment, the cylinder may form two mutually sealed pressure chambers of variable volume. Accordingly, the cylinder operates like a synchronous cylinder, wherein the volume of pressure medium flowing into one pressure chamber and flowing out of the other pressure chamber is always the same. As a result, with only one cylinder it is possible for the claw element to be pushed in mutually opposite directions. Furthermore, it is possible that the two piston rods can be retracted and extended at the same speed in the cylinder and thus contribute to a particularly uniform movement of the claw member and its claw is done.

Weiterhin ist vorteilhaft vorgesehen, dass einander zugewandte Enden der Kolbenstangenabschnitte senkrecht zur Längsachse des Zylinders verlaufen, aneinander liegen und dazu eingerichtet sind, die Druckräume des Zylinders gegeneinander abzudichten. Ein Kolben der Kolbenstange wird auf diese Weise durch Endbereiche der Kolbenstangenabschnitte gebildet. Dabei kann der Kolben zur Abdichtung gegenüber einer Innenwand des Zylinders Dichtmittel aufweisen. Der Kolben kann beispielsweise durch Biegen der Kolbenstangenabschnitte fertigungstechnisch besonders einfach hergestellt werden. Furthermore, it is advantageously provided that mutually facing ends of the piston rod sections are perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder, lie against each other and are adapted to seal the pressure chambers of the cylinder against each other. A piston of the piston rod is formed in this way by end portions of the piston rod sections. In this case, the piston may have sealing means for sealing against an inner wall of the cylinder. The piston can be produced particularly easily, for example, by bending the piston rod sections.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass einander abgewandte Enden der Kolbenstangenabschnitte senkrecht zur Längsachse des Zylinders verlaufen und dazu eingerichtet sind, das Klauenelement in Längsrichtung des Zylinders zu schieben. Diese senkrechten Enden der Kolbenstangenabschnitte bilden jeweils einen Mitnehmer für das Klauenelement auf und können fertigungstechnisch besonders einfach durch Biegen der Kolbenstangenabschnitte hergestellt werden. According to a further embodiment, it is provided that mutually remote ends of the piston rod sections are perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder and are adapted to push the jaw member in the longitudinal direction of the cylinder. These vertical ends of the piston rod sections each form a driver for the jaw member and can be manufactured particularly easily by bending the piston rod sections.

Der Fertigungsaufwand kann weiter gesenkt werden, wenn die Kolbenabschnitte Gleichteile sind, das heißt das gleiche Teil kann sowohl als erster Kolbenstangenabschnitt als auch als zweiter Kolbenstangenabschnitt dienen. The production cost can be further reduced if the piston portions are identical parts, that is, the same part can serve both as a first piston rod portion and as a second piston rod portion.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Stauscheibe einen Teil des Zylinders ausbildet, insbesondere einen Teil einer Innenwand des Zylinders. Die Stauscheibe kann beispielsweise eine zu der Längsachse des Zylinders verlaufende Querwand ausbilden, entlang welcher die Kolbenstange bzw. einer ihrer beiden Kolbenstangenabschnitte geführt ist. Auf diese Weise ermöglicht die Stauscheibe eine Abstützung und Führung für die Kolbenstange. Weiterhin kann durch die Stauscheibe eine besonders einfache Montage der Vorrichtung gewährleistet werden, indem zunächst die Kolbenstangenabschnitte und das Klauenelement montiert werden und der Innenraum des Zylinders durch anschließende Montage der Stauscheibe verschlossen wird. According to a further embodiment it is provided that a baffle plate forms a part of the cylinder, in particular a part of an inner wall of the cylinder. The baffle plate may, for example, form a transverse wall extending to the longitudinal axis of the cylinder, along which the piston rod or one of its two piston rod sections is guided. In this way, the baffle plate allows a support and guidance for the piston rod. Furthermore, a particularly simple installation of the device can be ensured by the baffle plate by first the piston rod sections and the jaw member are mounted and the interior of the cylinder is closed by subsequent assembly of the baffle plate.

Auch die Kolbenstange bzw. deren Kolbenstangenabschnitte können einen Teil des Zylinders, insbesondere der Innenwand des Zylinders, ausbilden. Dadurch kann der Zylinder besonders einfach und kompakt hergestellt werden, was sich besonders positiv auf Material- und Fertigungsaufwand auswirkt. The piston rod or its piston rod sections can also form part of the cylinder, in particular the inner wall of the cylinder. As a result, the cylinder can be made particularly simple and compact, which has a particularly positive effect on material and manufacturing costs.

Weiterhin wird eine Klauenkupplungsanordnung bereitgestellt, welche eine Klauenkupplung und eine vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung zur Betätigung der Klauenkupplung aufweist, wobei die Vorrichtung, insbesondere deren Kolbenstange bzw. Kolbenstangenabschnitte, und die Klauenkupplung, insbesondere deren Klauenelement, nicht drehfest miteinander verbunden sind. Die Klauenkupplung umfasst ein Klauenelement, welches eine Klaue oder mehrere Klauen aufweist, und ein weiteres Klauenelement, welches eine zu der wenigstens einen Klaue passende Gegenklaue oder mehrere zu der wenigstens einen Klaue passende Gegenklauen aufweist. Dadurch, dass die Vorrichtung und die Klauenkupplung nicht drehfest miteinander verbunden sind, kann auf zusätzliche Elemente zur Drehentkopplung, welche das rotierende Klauenelement der Klauenkupplung von der sich nicht drehenden Kolbenstange drehzahltechnisch entkoppeln, verzichtet werden. Zusätzlich wird sich üblicherweise ein Ölschmierfilm zwischen der Kolbenstange und dem Klauenelement bilden, welcher Reibung zwischen der Kolbenstange und dem Klauenelement verringert, wodurch Verschleiß der aneinander reibenden Teile reduziert werden kann. Furthermore, a jaw clutch arrangement is provided, which has a jaw clutch and an above-described device according to the invention for actuating the jaw clutch, wherein the device, in particular its piston rod or piston rod sections, and the jaw clutch, in particular their claw member are not rotatably connected to each other. The jaw clutch comprises a jaw member having one jaw or claws, and another jaw member having a mating jaw matching the at least one jaw or a plurality of mating jaws adapted to the at least one jaw. Characterized in that the device and the dog clutch are not rotatably connected to each other, can be dispensed with additional elements for rotational decoupling, which decouple the rotating claw member of the dog clutch from the non-rotating piston rod speed technical. In addition, an oil lubricating film will usually form between the piston rod and the jaw member, which reduces friction between the piston rod and the jaw member, whereby wear of the mutually rubbing members can be reduced.

Gemäß einer Ausführungsform der Klauenkupplungsanordnung umfasst die Klauenkupplung zusätzlich Mittel zur Drehentkopplung von Kolbenstange und Klauenelement, welche an einander abgewandten Stirnseiten des Klauenelements angeordnet sind. Als Mittel zur Drehentkopplung kommen z.B. Anlaufscheiben oder Nadellager in Frage. Dadurch kann die relative Drehung des rotierenden Klauenelements und der stillstehenden Kolbenstange besonders materialschonend voneinander entkoppelt werden. Weiterhin können genannte Mittel zur Drehentkopplung besonders einfach an dem Klauenelement und als Einheit gemeinsam innerhalb des Zylinders montiert werden. According to one embodiment of the dog clutch assembly, the dog clutch additionally comprises means for rotational decoupling of piston rod and jaw member, which are arranged on opposite end faces of the jaw member. As means for rotational decoupling come e.g. Thrust washers or needle roller bearings in question. As a result, the relative rotation of the rotating jaw member and the stationary piston rod can be decoupled from each other particularly gentle on the material. Furthermore, said means for rotational decoupling can be particularly easily mounted on the jaw member and as a unit together within the cylinder.

Das erfindungsgemäße Getriebe, insbesondere Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, umfasst eine vorstehend beschriebene Klauenkupplungsanordnung. Bevorzugt ist die Vorrichtung an einer Position innerhalb des Getriebes angeordnet, in welcher sie die Schaltungsfunktion zwischen Gängen mit niedriger Drehzahl erfüllt, z.B. eine Schaltung von einem ersten Gang in einen Rückwärtsgang. Insbesondere wenn die Drehentkopplung zwischen Vorrichtung und Klauenkupplung allein durch die nicht drehfeste Verbindung zwischen der Vorrichtung und der Klauenkopplung erfolgt, tritt bei einer derartigen Positionierung der Vorrichtung innerhalb des Getriebes eine besonders geringe Reibung zwischen der Kolbenstange der Vorrichtung und dem Klauenelement der Klauenkupplung auf, was den Verschleiß der aneinander reibenden Teile weiter reduziert. The transmission according to the invention, in particular automatic transmission of a motor vehicle, comprises a jaw clutch arrangement described above. Preferably, the device is disposed at a position within the transmission in which it fulfills the circuit function between low-speed gears, e.g. a circuit from a first gear to a reverse gear. In particular, when the rotational decoupling between the device and dog clutch is done solely by the non-rotatable connection between the device and the jaw coupling occurs at such a positioning of the device within the transmission, a particularly low friction between the piston rod of the device and the jaw member of the dog clutch, which Wear of the rubbing parts further reduced.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage einer vorstehend beschriebenen Klauenkupplungsanordnung in einem Getriebe umfasst die Verfahrensschritte Einlegen eines ersten Kolbenstangenabschnitts, Einrütteln eines Klauenelements, Einlegen eines zweiten Kolbenstangenabschnitts und Fügen einer Stauscheibe an einem feststehenden Teil des Getriebes. Unter Einrütteln ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die wenigstens eine Klaue des Klauenelements zwischen eine Lücke wenigstens eines Paars von Gegenklauen gebracht wird. Dazu wird das Klauenelement während des Einlegens in das Getriebe derart verdreht und bewegt, dass Hindernisse in Form von Gegenklauen umgangen werden. Der erste Kolbenstangenabschnitt, der zweite Kolbenstangenabschnitt, das Klauenelement, deren Klauen und die Stauscheibe werden dabei derart in das Getriebe eingelegt bzw. innerhalb des Getriebes positioniert, dass sie derart angeordnet sind, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Klauenkupplungsanordnung beschrieben ist. The inventive method for mounting a claw clutch assembly described above in a transmission comprises the Method steps Inserting a first piston rod portion, shaking a claw member, inserting a second piston rod portion and joining a baffle plate to a stationary part of the transmission. In this context, shaking is to be understood as meaning that the at least one claw of the claw element is brought between a gap of at least one pair of counter-claws. For this purpose, the claw member is twisted and moved during insertion into the transmission in such a way that obstacles in the form of counter-claws are bypassed. The first piston rod portion, the second piston rod portion, the jaw member, the jaws and the baffle plate are thereby inserted into the transmission or positioned within the transmission that they are arranged such as described above in connection with the device and jaw clutch assembly according to the invention.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt In the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. This shows

1 einen Teillängsschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getriebes, 1 a partial longitudinal section of an embodiment of a transmission according to the invention,

2 einen Teil des Getriebes nach 1 in einer ersten Schaltstellung, 2 a part of the transmission after 1 in a first switching position,

3 einen Teil des Getriebes nach 1 in einer zweiten Schaltstellung und 3 a part of the transmission after 1 in a second switching position and

4 einen schematischen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Montageverfahrens. 4 a schematic flowchart of an embodiment of an assembly method according to the invention.

Ein durch 1 bis 3 teilweise gezeigtes Getriebe 1 umfasst eine Klauenkupplung 2, welche mittels einer Vorrichtung V betätigt werden kann. Zusammen bilden die Klauenkupplung 2 und die Vorrichtung V zur Betätigung der Klauenkupplung 2 eine Klauenkupplungsanordnung. A through 1 to 3 partly shown gear 1 includes a dog clutch 2 which can be actuated by means of a device V. Together the claw clutch form 2 and the device V for actuating the dog clutch 2 a jaw clutch assembly.

Die Klauenkupplung 2 umfasst ein um eine Längsachse L einer Antriebswelle W des Getriebes 1 rotierendes Klauenelement 3, welches als Träger für drei an ihm angeordnete Klauen 4, 5 und 6 dient. Die Klauen 4 bis 6 können in unterschiedlichen Positionen des Klauenelements 3 in Eingriff bzw. außer Eingriff mit vier Gegenklauen 7 bis 10 gebracht werden, welche an im Folgenden beschriebenen Elementen 11, 14, 17 und 18 angeordnet sind, welche neben anderen Funktionen auch als Gegenklauenträger bzw. weiteres Klauenelement dienen. The claw clutch 2 comprises a about a longitudinal axis L of a drive shaft W of the transmission 1 rotating claw element 3 , which serves as a carrier for three claws arranged on it 4 . 5 and 6 serves. The claws 4 to 6 can in different positions of the claw element 3 engaged or disengaged with four counter-claws 7 to 10 which are brought to the elements described below 11 . 14 . 17 and 18 are arranged, which serve as counter-claw carrier or other claw member in addition to other functions.

Exemplarisch befindet sich in der durch 1 und 3 gezeigten Stellung des Klauenelements 3 deren mittlere, zweite Klaue 5 im Eingriff mit der von links aus gesehen zweiten Gegenklaue 8, welche an einem ersten Steg 11 angeordnet ist. Dadurch wird eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Klauenelement 3 und einem durch 1 links gezeigten ersten Planetenradträger 12 eines ersten Radsatzes 13 herstellt. Gleichzeitig befindet sich die rechte, dritte Klaue 6 des Klauenelements 3 im Eingriff mit der rechts außen dargestellten, vierten Gegenklaue 10. Dadurch wird eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Klauenelement 3 und einem durch 1 rechts gezeigten Hohlrad 14 eines rechts dargestellten zweiten Radsatzes 15 hergestellt. Die linke, erste Klaue 4 des Klauenelements 3 befindet sich in der durch 1 und 3 dargestellten Position des Klauenelements 3 zwischen der links außen dargestellten ersten Gegenklaue 7 und der zweiten Gegenklaue 8. Exemplarily located in the by 1 and 3 shown position of the claw member 3 their middle, second claw 5 engaged with the second counter-claw seen from the left 8th , which at a first footbridge 11 is arranged. As a result, a torque transmitting connection between the jaw member 3 and one through 1 left first planet carrier shown 12 a first wheelset 13 manufactures. At the same time is the right, third claw 6 of the claw element 3 in engagement with the fourth counter-claw shown on the right 10 , As a result, a torque transmitting connection between the jaw member 3 and one through 1 ring gear shown on the right 14 a second wheel set shown on the right 15 produced. The left, first claw 4 of the claw element 3 is located in the 1 and 3 shown position of the claw member 3 between the first counter-claw shown on the left 7 and the second counter-claw 8th ,

In der durch 2 gezeigten Stellung des Klauenelements 3 befindet sich deren erste Klaue 4 im Eingriff mit der ersten Gegenklaue 7 einer nicht rotierenden, fest mit einem Gehäuseteil 16 des Getriebes 1 verbundenen Winkelscheibe 17, wodurch das Klauenelement 3 festgesetzt ist. Die zweite Klaue 5 des Klauenelements 3 befindet sich zwischen der ersten Gegenklaue 7 und der zweiten Gegenklaue 8. Die rechte Klaue 6 des Klauenelements 3 befindet sich im Eingriff mit der von links aus gesehen dritten Gegenklaue 9, welche an einem zweiten Steg 18 angeordnet ist. Dadurch wird eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Klauenelement 3 und einem durch 1 rechts gezeigten zweiten Planetenträger 19 des zweiten Radsatzes 15 hergestellt. In the by 2 shown position of the claw member 3 is their first claw 4 engaged with the first counter-claw 7 a non-rotating, fixed to a housing part 16 of the transmission 1 connected angle disc 17 , causing the claw element 3 is fixed. The second claw 5 of the claw element 3 is located between the first counter-claw 7 and the second counter-claw 8th , The right claw 6 of the claw element 3 is engaged with the third counter-paw seen from the left 9 , which are at a second bridge 18 is arranged. As a result, a torque transmitting connection between the jaw member 3 and one through 1 shown on the right second planet carrier 19 of the second wheelset 15 produced.

Um die vorstehend beschriebenen und weitere Schaltstellungen zu ermöglichen, ist das Klauenelement 3 parallel zu der Längsachse L der Antriebswelle W des Getriebes 1 in einander entgegengesetzten Richtungen verschiebbar gelagert, was durch den Doppelpfeil x verdeutlicht wird. Die Verschiebung des Klauenelements 3 erfolgt mittels eines Zylinders 20 und einer Kolbenstange 21. Die Kolbenstange 21 ist zweiteilig ausgeführt und umfasst einen links dargestellten, ersten Kolbenstangenabschnitt 22 und einen rechts dargestellten zweiten Kolbenstangenabschnitt 23. Beide Kolbenstangenabschnitte 22 und 23 sind identische Bauteile, das heißt Gleichteile, welche in Richtung des Doppelpfeils x innerhalb des größtenteils feststehenden Zylinders 20 verschiebbar gelagert sind. To enable the above-described and other switching positions, the jaw member is 3 parallel to the longitudinal axis L of the drive shaft W of the transmission 1 mounted displaceably in opposite directions, which is illustrated by the double arrow x. The displacement of the claw element 3 done by means of a cylinder 20 and a piston rod 21 , The piston rod 21 is made in two parts and includes a left, shown first piston rod section 22 and a second piston rod portion shown on the right 23 , Both piston rod sections 22 and 23 are identical components, that is, identical parts, which are in the direction of the double arrow x within the largely stationary cylinder 20 are slidably mounted.

Die identischen Kolbenstangenabschnitte 22 und 23 umfassen im Wesentlichen drei Abschnitte, nämlich jeweils einen äußeren ersten bzw. zweiten Mitnehmerabschnitt 24 bzw. 25, einen mittleren ersten bzw. zweiten Stangenabschnitt 26 bzw. 27 sowie einen inneren ersten bzw. zweiten Kolbenabschnitt 28 bzw. 29. Die Mitnehmerabschnitte 24 und 25 sowie die Kolbenabschnitte 28 und 29 verlaufen dabei im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Zylinders 20, wobei die Längsachse des Zylinders 20 parallel zum Doppelpfeil x und zur Längsachse L der Antriebswelle W verläuft. The identical piston rod sections 22 and 23 essentially comprise three sections, namely in each case an outer first and second driver section 24 respectively. 25 , a middle first and second bar section, respectively 26 respectively. 27 and an inner first and second piston portion 28 respectively. 29 , The driver sections 24 and 25 as well as the piston sections 28 and 29 run substantially perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder 20 , where the longitudinal axis of the cylinder 20 runs parallel to the double arrow x and the longitudinal axis L of the drive shaft W.

Die Kolbenabschnitte 28 und 29 liegen weiterhin aneinander an und bilden gemeinsam einen Kolben 30 aus, welcher mittels zweier Dichtungsmittel 31 und 32 gegenüber einer Innenwand des Zylinders 20 abgedichtet ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste Kolbenstangenabschnitt 22 und der zweite Kolbenstangenabschnitt 23 nicht miteinander verbunden. Alternativ können die Kolbenstangenabschnitte 22 und 23 jedoch auch mittels nicht gezeigter Befestigungsmittel oder durch Fügen fest miteinander verbunden sein. The piston sections 28 and 29 continue to abut each other and together form a piston 30 out, which by means of two sealants 31 and 32 against an inner wall of the cylinder 20 is sealed. In the embodiment shown, the first piston rod section 22 and the second piston rod portion 23 not connected. Alternatively, the piston rod sections 22 and 23 However, also be connected by means not shown fasteners or by joining firmly together.

Der Zylinder 20 umfasst einen links dargestellten, ersten Druckraum 33 und einen rechts dargestellten, zweiten Druckraum 34. Beide Druckräume 33 und 34 sind mit Hydrauliköl gefüllt, wobei das Hydrauliköl dem ersten Druckraum 33 über einen ersten Hydraulikölanschluss 35 und dem zweiten Druckraum 34 über einen zweiten Hydraulikölanschluss 36 zugeführt sowie entnommen werden kann. Der Zylinder 20 wird weiterhin durch die Stangenabschnitte 26 und 27, einen feststehenden Teil des Getriebes 1 sowie eine Stauscheibe 37 gebildet. Abgedichtet werden die Druckräume 33 und 34 durch weitere Dichtungsmittel 38 und 39, welche an der Stauscheibe 38 sowie zwischen dem feststehenden Teil des Getriebes 1 und dem zweiten Stangenabschnitt 27 angeordnet sind. The cylinder 20 includes a first pressure chamber shown on the left 33 and a second pressure chamber shown on the right 34 , Both pressure chambers 33 and 34 are filled with hydraulic oil, the hydraulic oil to the first pressure chamber 33 via a first hydraulic oil connection 35 and the second pressure chamber 34 via a second hydraulic oil connection 36 can be supplied and removed. The cylinder 20 will continue through the bar sections 26 and 27 , a fixed part of the transmission 1 and a baffle plate 37 educated. Sealed the pressure chambers 33 and 34 by further sealants 38 and 39 , which at the baffle plate 38 and between the fixed part of the gearbox 1 and the second rod section 27 are arranged.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung V zur Betätigung der Klauenkupplung 2 näher erläutert. Wird der Druck im ersten Druckraum 33 des Zylinders 20 durch Zuführen weiteren Hydrauliköls über den ersten Hydraulikölanschluss 35 erhöht, so verschiebt sich der Kolben 31 parallel zum Doppelfeil x nach rechts und Hydrauliköl wird aus dem zweiten Druckraum 34 des Zylinders 20 über den zweiten Hydraulikölanschluss 36 abgeführt. Der Zylinder 20 arbeitet somit nach dem Prinzip eines Gleichlaufzylinders mit zwei gegeneinander abgedichteten Druckräumen 33 und 34 veränderbaren Volumens. Die Verschiebung des Kolbens 30 nach rechts bewirkt, dass sich die Kolbenstange 21 mit ihrem ersten Kolbenstangenabschnitt 22 und ihrem zweiten Kolbenstangenabschnitt 23 ebenfalls um die gleiche Strecke nach rechts bewegt. Dabei stößt eine Innenseite 40 des ersten Mitnehmerabschnitts 24 an eine linke Stirnseite 41 des Klauenelements 3, wobei die Innenseite 40 und die linke Stirnseite 41 der besseren Übersicht halber nur in den 2 und 3 mit einem Bezugszeichen versehen sind. Während sich der erste Kolbenstangenabschnitt 22 nach rechts bewegt, schiebt sein Mitnehmerabschnitt 24 somit das Klauenelement 3 ebenfalls nach rechts, wodurch die Klauen 4 bis 6 des Klauenelements ebenfalls nach rechts parallel zum Doppelpfeil x verschoben werden. Dadurch kann die Schaltstellung des Klauenelements 3, z.B. aus der durch 2 gezeigten Schaltstellung in die durch 1 und 3 gezeigte Schaltstellung, verändert werden. The operation of the device V for actuating the dog clutch will be described below 2 explained in more detail. Will the pressure in the first pressure chamber 33 of the cylinder 20 by supplying additional hydraulic oil via the first hydraulic oil connection 35 increased, so the piston moves 31 parallel to the double arrow x to the right and hydraulic oil is from the second pressure chamber 34 of the cylinder 20 via the second hydraulic oil connection 36 dissipated. The cylinder 20 thus works on the principle of a synchronous cylinder with two mutually sealed pressure chambers 33 and 34 variable volume. The displacement of the piston 30 to the right causes the piston rod 21 with her first piston rod section 22 and its second piston rod section 23 also moved the same distance to the right. This pushes an inside 40 of the first driver section 24 to a left end 41 of the claw element 3 where the inside 40 and the left end 41 for the sake of clarity only in the 2 and 3 are provided with a reference numeral. While the first piston rod section 22 moved to the right, pushes his driver section 24 thus the claw element 3 also to the right, causing the claws 4 to 6 the claw member are also moved to the right parallel to the double arrow x. As a result, the switching position of the jaw element 3 , eg from the by 2 shown switching position in the 1 and 3 shown switching position to be changed.

In analoger Weise kann der Druck im zweiten Druckraum 34 des Zylinders 20 durch Zuführen weiteren Hydrauliköls über den zweiten Hydraulikölanschluss 36 erhöht werden, so dass sich der Kolben 31 parallel zum Doppelfeil x nach links verschiebt und Hydrauliköl aus dem ersten Druckraum 33 des Zylinders 20 über den ersten Hydraulikölanschluss 35 abgeführt wird. Die Verschiebung des Kolbens 30 nach links bewirkt, dass sich die Kolbenstange 21 mit ihrem ersten Kolbenstangenabschnitt 22 und ihrem zweiten Kolbenstangenabschnitt 23 ebenfalls um die gleiche Strecke nach links bewegt. Dabei stößt eine Innenseite 42 des zweiten Mitnehmerabschnitts 25 an eine rechte Stirnseite 43 des Klauenelements 3, wobei die Innenseite 42 und die rechte Stirnseite 43 der besseren Übersicht halber nur in den 2 und 3 mit einem Bezugszeichen versehen sind. Während sich der zweite Kolbenstangenabschnitt 23 nach links bewegt, schiebt sein Mitnehmerabschnitt 25 somit das Klauenelement 3 ebenfalls nach links, wodurch die Klauen 4 bis 6 des Klauenelements ebenfalls nach links parallel zum Doppelpfeil x verschoben werden. Dadurch kann die Schaltstellung des Klauenelements 3, z.B. aus der durch 1 und 3 gezeigten Schaltstellung in die durch 2 gezeigte Schaltstellung, verändert werden. In an analogous manner, the pressure in the second pressure chamber 34 of the cylinder 20 by supplying additional hydraulic oil via the second hydraulic oil port 36 be increased so that the piston 31 parallel to the double arrow x moves to the left and hydraulic oil from the first pressure chamber 33 of the cylinder 20 via the first hydraulic oil connection 35 is dissipated. The displacement of the piston 30 to the left causes the piston rod 21 with her first piston rod section 22 and its second piston rod section 23 also moved to the left by the same distance. This pushes an inside 42 the second driver section 25 to a right front side 43 of the claw element 3 where the inside 42 and the right front 43 for the sake of clarity only in the 2 and 3 are provided with a reference numeral. While the second piston rod section 23 moved to the left, pushes his driver section 25 thus the claw element 3 also to the left, causing the claws 4 to 6 the claw member are also moved to the left parallel to the double arrow x. As a result, the switching position of the jaw element 3 , eg from the by 1 and 3 shown switching position in the 2 shown switching position to be changed.

Wenn die Kolbenabschnitte 28 und 29 der Kolbenstangenabschnitte an einander liegen, ist der Abstand zwischen den Innenseiten 40, 42 der Mitnehmerabschnitte 24, 25 größer als der Abstand der linken Stirnseite 41 und der rechten Stirnseite 42 des Klauenelements 3. Durch geeignete Steuerung des Hydrauliköldrucks in den Druckräumen 33, 34 können die Kolbenstangenabschnitte 22 und 23 daher derart positioniert werden, dass die Mitnehmerabschnitte 24 und 25 von dem Klauenelement 3 beabstandet sind, wenn keine Verschiebung des Klauenelements vorgesehen ist. In diesem Fall sind die still stehende, nicht rotierende Kolbenstange 21 der Vorrichtung V und das rotierende Klauenelement 3 der Klauenkupplung 2 nicht drehfest miteinander verbunden. Dadurch werden die Kolbenstange 21 und das Klauenelement drehzahltechnisch voneinander entkoppelt. Lediglich während eines Schaltvorgangs, wobei das Klauenelement in Richtung des Doppelpfeils x verschoben wird, berührt einer der Mitnehmerabschnitte 24 bzw. 25 das Klauenelement 3. Da die Klauenkupplung 2 jedoch in dem gezeigten Ausführungsbeispiel Schaltfunktionen zwischen Gängen mit niedriger Drehzahl gewährleistet, nämlich von einem ersten Gang in einen Rückwärtsgang, und stets ein Schmierölfilm zwischen den Mitnehmerabschnitten 24 und 25 sowie dem Klauenelement 3 vorliegt, kann auf zusätzliche Mittel zur Drehentkopplung zwischen Kolbenstange 21 und Klauenelement 3 verzichtet werden. Um eine besonders materialschonende Berührung zwischen den Mitnehmerabschnitten 24 und 25 sowie dem Klauenelement 3 zu ermöglichen, können zusätzlich Mittel zur Drehentkopplung von Kolbenstange 21 und Klauenelement 3 an der linken Stirnseite 41 und der rechten Stirnseite 43 des Klauenelements 3 angeordnet sein. When the piston sections 28 and 29 the piston rod sections lie on each other, is the distance between the insides 40 . 42 the driver sections 24 . 25 greater than the distance of the left end face 41 and the right front 42 of the claw element 3 , By suitable control of the hydraulic oil pressure in the pressure chambers 33 . 34 can the piston rod sections 22 and 23 Therefore, be positioned so that the driver sections 24 and 25 from the claw member 3 are spaced when no displacement of the jaw member is provided. In this case, the stationary, non-rotating piston rod 21 the device V and the rotating jaw member 3 the dog clutch 2 not rotatably connected. This will cause the piston rod 21 and decoupled the jaw member speed technically from each other. Only during a switching operation, wherein the jaw member is displaced in the direction of the double arrow x, touches one of the driver sections 24 respectively. 25 the claw element 3 , Because the dog clutch 2 However, in the illustrated embodiment, switching functions between gears provided low speed, namely from a first gear to a reverse gear, and always a lubricating oil film between the driver sections 24 and 25 and the claw element 3 may be present, additional means for rotational decoupling between the piston rod 21 and claw element 3 be waived. To a particularly gentle contact between the driver sections 24 and 25 and the claw element 3 To allow, in addition, means for Drehentkopplung of piston rod 21 and claw element 3 on the left side 41 and the right front 43 of the claw element 3 be arranged.

4 zeigt schematisch den Ablauf der Montage der Klauenkupplung 2 in dem Getriebe 1 nach 1 bis 3. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt 100 in das zuvor mit den Gegenklauen 7 bis 10 bereitgestellte Getriebe 1 der erste Kolbenabschnitt 22 eingelegt. Anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt 200 das Klauenelement 3 in das Getriebe 1 eingerüttelt, das heißt die Klauen 4 bis 6 des Klauenelements 3 werden zwischen Lücken von Paaren der Gegenklauen 7 bis 10 gebracht. Dazu wird das Klauenelement 3 während des Einlegens in das Getriebe 1 derart verdreht und bewegt, dass Hindernisse in Form der Gegenklauen 7 bis 10 umgangen bzw. derart verschoben werden, dass sie einem Einlegen des Klauenelements 3 in dem Getriebe 1 an der vorgesehenen Position nicht hinderlich sind. Anschließend wird in einem dritten Verfahrensschritt 300 der zweite Kolbenstangenabschnitt 23 in das Getriebe 1 eingelegt und schließlich in einem vierten Verfahrensschritt 400 die Stauscheibe 37 an den feststehenden Teil des Getriebes 1 gefügt. Der erste Kolbenstangenabschnitt 22, der zweite Kolbenstangenabschnitt 23, das Klauenelement 3, deren Klauen 4 bis 6 und die Stauscheibe 37 werden dabei derart in das Getriebe 1 eingelegt bzw. innerhalb des Getriebes 1 positioniert, dass sie derart angeordnet sind, wie dies durch 1 bis 3 gezeigt ist. 4 schematically shows the sequence of assembly of the dog clutch 2 in the transmission 1 to 1 to 3 , It is in a first step 100 in the previous with the counter-claws 7 to 10 provided gears 1 the first piston section 22 inserted. Subsequently, in a second process step 200 the claw element 3 in the transmission 1 shaken, that is the claws 4 to 6 of the claw element 3 be between gaps of pairs of counter-claws 7 to 10 brought. This is the claw element 3 during insertion into the gearbox 1 so twisted and moved that obstacles in the form of counter-claws 7 to 10 be bypassed or shifted so that they insert the claw member 3 in the transmission 1 at the intended position are not a hindrance. Subsequently, in a third process step 300 the second piston rod section 23 in the transmission 1 inserted and finally in a fourth process step 400 the baffle plate 37 to the fixed part of the gearbox 1 together. The first piston rod section 22 , the second piston rod section 23 , the claw element 3 whose claws 4 to 6 and the baffle plate 37 are doing so in the transmission 1 inserted or within the transmission 1 positioned so that they are arranged as through 1 to 3 is shown.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Getriebe transmission
2 2: Klauenkupplung claw clutch
3 3: Klauenelement jaw member
4 4: erste Klaue first claw
5 5: zweite Klaue second claw
6 6: dritte Klaue third claw
7 7: erste Gegenklaue first counter-claw
8 8th: zweite Gegenklaue second counter-claw
9 9: dritte Gegenklaue third counter-claw
10 10: vierte Gegenklaue fourth counter-claw
11 11: erster Steg first jetty
12 12: erster Planetenradträger first planet carrier
13 13: erster Radsatz first wheelset
14 14: Hohlrad ring gear
15 15: zweiter Radsatz second wheelset
16 16: Gehäuseteil housing part
17 17: Winkelscheibe angle plate
18 18: zweiter Steg second bridge
19 19: zweiter Planetenradträger second planet carrier
20 20: Zylinder cylinder
21 21: Kolbenstange piston rod
22 22: erster Kolbenstangenabschnitt first piston rod section
23 23: zweiter Kolbenstangenabschnitt second piston rod section
24 24: erster Mitnehmerabschnitt first driver section
25 25: zweiter Mitnehmerabschnitt second driver section
26 26: erster Stangenabschnitt first bar section
27 27: zweiter Stangenabschnitt second rod section
28 28: erster Kolbenabschnitt first piston section
29 29: zweiter Kolbenabschnitt second piston section
30 30: Kolben piston
31 31: Dichtungsmittel sealant
32 32: Dichtungsmittel sealant
33 33: erster Druckraum first pressure chamber
34 34: zweiter Druckraum second pressure chamber
35 35: erster Hydraulikölanschluss first hydraulic oil connection
36 36: zweiter Hydraulikölanschluss second hydraulic oil connection
37 37: Stauscheibe baffle plate
38 38: Dichtungsmittel sealant
39 39: Dichtungsmittel sealant
40 40: Innenseite des ersten Mitnehmerabschnitts Inside of the first driver section
41 41: linke Stirnseite des Klauenelements left end of the claw element
42 42: Innenseite des zweiten Mitnehmerabschnitts Inside the second driver section
43 43: rechte Stirnseite des Klauenelements right front side of the claw element
W W: Antriebswelle drive shaft
L L: Längsachse longitudinal axis
V V: Vorrichtung contraption

Claims

Device (V) for actuating a dog clutch ( 2 ), wherein the device (V) is a cylinder ( 20 ) with a piston ( 30 ) and a piston rod ( 21 ), wherein the piston rod ( 21 ) along a longitudinal direction of the cylinder ( 20 ) displaceable as well as in a first piston rod section ( 22 ) and a second piston rod section ( 23 ) and wherein the piston rod ( 21 ) is adapted to a claw element ( 3 ) of the dog clutch ( 2 ) in opposite directions (double arrow x) to move.

Device (V) according to claim 1, characterized in that the cylinder ( 20 ) two mutually sealed pressure chambers ( 33 . 34 ) of variable volume.

Device (V) according to claim 1 or 2, characterized in that mutually facing ends ( 28 . 29 ) of the piston rod sections ( 22 . 23 ) perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder ( 20 ), lie against each other and are adapted to the pressure chambers ( 33 . 34 ) of the cylinder ( 20 ) against each other.

Device (V) according to one of the preceding claims, characterized in that mutually remote ends ( 24 . 25 ) of the piston rod sections ( 22 . 23 ) perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder ( 20 ) and are set up to the claw element ( 3 ) in the longitudinal direction of the cylinder ( 20 ).

Device (V) according to one of the preceding claims, characterized in that the piston sections ( 22 . 23 ) Are the same parts.

Device (V) according to one of the preceding claims, characterized in that a baffle plate ( 37 ) a part of the cylinder ( 20 ) trains.

Device (V) according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rod ( 21 ) a part of the cylinder ( 20 ) trains.

A dog clutch assembly comprising a dog clutch ( 2 ) with a claw element ( 3 ), which is a claw ( 4 - 6 ), with a further claw element ( 11 . 14 . 17 . 18 ), which has a counter-jaw matching the jaw, and with a device (V) according to any one of the preceding claims, wherein the device (V) and the dog clutch ( 2 ) are not rotatably connected.

Transmission ( 1 ) comprising a jaw clutch assembly according to claim 8.

Method for assembling a dog clutch arrangement according to claim 8 in a transmission ( 1 ), comprising the method steps ( 100 ) Inserting a first piston rod section ( 22 ) 200 ) Shaking a claw member ( 3 ) 300 ) Inserting a second piston rod section ( 23 ) and ( 400 ) Joining a baffle plate ( 37 ) on a stationary part of the transmission ( 1 ).