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Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Schaltanordnung für ein Getriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie eine Getriebeanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und ein Kraftfahrzeug.
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Üblicherweise weisen Kraftfahrzeuge ein schaltbares Getriebe auf, mit dem verschiedene Übersetzungsstufen bei der Drehmomentübertragung von einem Motor zu angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs erfolgt.
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Zudem können moderne Kraftfahrzeuge auch einen Hybridantrieb aufweisen, bei welchem eine Antriebskraft durch mehrere Motoren verschiedenen Typs bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein Kraftfahrzeug sowohl eine Elektromaschine als auch eine Verbrennungskraftmaschine aufweisen, mittels welchem die Antriebskraft jeweils getrennt oder auch gemeinsam erzeugt werden kann. Dabei kann es hinsichtlich Verbrauch, Umweltschutz und Leistung vorteilhaft sein, wenn für jeden Motor getrennt einstellbare Gänge zur Verfügung gestellt werden und dennoch ein gemeinsames Getriebe zur Kraft- bzw. Momentenübertragung vorgesehen ist.
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Aus der
DE 10 2013 221 130 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden von zwei Bauteilen mit wenigstens einer Welle beschrieben. Dabei ist ein auf der Welle drehfest angeordnetes Schaltelement jeweils mit einem der Bauteile über eine in axialer Richtung der Welle gerichtete Relativbewegung zwischen den Bauteilen und dem Schaltelement drehfest koppelbar. Das Schaltelement ist also dazu geeignet, nicht nur eine drehfeste Verbindung zwischen der Welle und einem einzelnen Bauteil herstellen und lösen zu können, sondern wahlweise die Welle mit einem ersten oder einem zweiten Bauteil drehfest zu verbinden. Das Schaltelement ermöglicht also einen zusätzlichen Schaltzustand, für den herkömmlicherweise zwei Schaltelemente benötigt wurden.
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Die
BE 511 864 A beschreibt eine Getriebeanordnung mit einem Schaltelement.
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Die
DE 10 2013 215 681 A1 beschreibt eine Betätigungsanordnung eines Klauenschaltelements eines Getriebes in Planetenbauweise.
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Die
DE 10 2013 213 590 A1 beschreibt ein Doppelkupplungsgetriebe mit mehreren vorwiegend in Planetenbauweise ausgeführten Getriebestufen.
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Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, eine verbesserte Schaltanordnung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen eines Aspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen jeweiliger anderer Aspekte und umgekehrt anzusehen sind.
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Ein erster Aspekt betrifft eine Schaltanordnung für ein Getriebe, insbesondere ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Die Schaltanordnung weist wenigstens ein erstes, ein zweites und ein drittes Drehelement eines Getriebes auf. Das Getriebe weist wenigstens einen Planetenradsatz auf. Entsprechend können die jeweiligen Drehelemente der Schaltanordnung bzw. des Getriebes beispielsweise als Hohlrad, Sonnenrad und/oder Planetenradträger ausgebildet sein. Der Planetenradträger kann dabei ein oder mehrere Planetenräder aufweisen, welche an diesem drehbar gelagert sind. Die Planetenräder sind dabei vorzugsweise nicht als Drehelemente anzusehen. Dagegen können jeweilige Sonnenräder, Planetenradträger und/oder Hohlräder auch als Drehelemente angesehen werden, selbst wenn diese nicht drehbar sind, beispielsweise indem diese mit einem Gehäuse drehfest verbunden sind. Vorzugsweise hat jedes Drehelement eine Rotationssymmetrie und/oder eine zentrale Drehachse, wobei diese Drehachsen besonders bevorzugt koaxial sind.
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Weiterhin kann die Schaltanordnung ein Schaltelement aufweisen, wobei das Schaltelement wenigstens zwischen einer ersten Position, in welcher das erste Drehelement mit dem zweiten Drehelement verbunden ist und einer zweiten Position, in welcher das erste Drehelement mit dem dritten Drehelement drehfest verbunden ist, verstellbar sein kann. Beispielsweise ist das Schaltelement als Schaltmuffe ausgebildet. Das Schaltelement kann das erste Drehelement also wahlweise mit dem zweiten oder dem dritten Drehelement kuppeln, wodurch diese gemeinsam drehen oder stillstehen und eine Drehmomentübertragung bewirkt werden kann. Zur Verstellung zwischen seinen Positionen kann das Schaltelement axial beweglich geführt sein. Beispielsweise kann das Schaltelement axial beweglich an einer zentralen Welle des Getriebes gelagert sein. Gegebenenfalls kann das Schaltelement dazu ausgebildet sein, ebenfalls um eine Drehachse zu rotieren. So kann das Schaltelement mit jeweils verbundenen Drehelementen mit rotieren, beispielsweise mit dem ersten Drehelement. Auch das Schaltelement kann rotationssymmetrisch ausgebildet sein und/oder eine zentrale Drehachse aufweisen, welche bevorzugt koaxial zu den anderen Drehachsen ist. Eine drehfeste Verbindung kann auch als rotatorische Kopplung bezeichnet werden. Durch Verstellen des Schaltelements kann die Verbindung wieder gelöst werden.
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Das Schaltelement kann als ringförmiges Element ausgebildet ist. Das Schaltelement bzw. das ringförmige Element kann wenigstens eine axiale Ausnehmung aufweisen, in der zur Bildung der axialen Führung ein axialer Vorsprung des ersten Drehelements angeordnet ist. Umgekehrt kann natürlich auch das erste Drehelement wenigstens eine axiale Ausnehmung aufweisen, in der zur Bildung der axialen Führung wenigstens ein axialer Vorsprung des Schaltelements angeordnet ist. Dadurch weist die Schaltanordnung eine kurze axiale Bauweise auf, wodurch ein damit ausgerüstetes Getriebe besonders kompakt sein kann. Das Schaltelement und das erste Drehelement können also wenigstens teilweise radial verschachtelt sein bzw. axial teilweise den gleichen Bauraum einnehmen, ohne dass ein zusätzlicher radialer und/oder axialer Bauraum zum Bereitstellen der axialen Führung benötigt wird. Die Führung selber ist dabei konstruktiv einfach und verschleißarm. Jeweilige Ausnehmungen und Vorsprünge können in Form und Größe zueinander korrespondieren, um eine Führung mit besonders geringem Spiel bereitstellen zu können. Es handelt sich um eine axial kurzbauende Lösung, bei welcher beispielsweise jeweilige fingerartige Vorsprünge einfach in dazu passende Ausnehmungen gesteckt werden können. Die Montage ist dadurch auch besonders einfach.
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Das ringförmige Element kann beispielsweise eine durchgehende Umfangsstruktur mit einer zentralen Durchgangsöffnung aufweisen. In der zentralen Durchgangsöffnung kann beispielsweise eine Welle des Getriebes angeordnet werden. Alternativ oder zusätzlich zu einer Verbindung mit einem Drehelement kann das Schaltelement auch dazu ausgebildet sein, eine drehfeste Verbindung mit einem nicht rotierbaren Gehäuse in einer Position herzustellen. Damit wird das Drehen beispielsweise blockiert, also das erste Drehelement festgelegt.
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Der wenigstens eine Vorsprung kann beispielsweise an einer Stirnwand des Schaltelements oder des ersten Drehelements angeordnet sein, welche einer Zugangsöffnung der Ausnehmung des anderen Elements zugewandt ist. Die axiale Führung verhindert eine relative Rotation des Schaltelements zum ersten Drehelement, diese sind also drehfest miteinander verbunden. Die axiale Führung erlaubt dagegen ein relatives axiales Bewegen des Schaltelements relativ zu dem ersten Drehelement zum Verstellen seiner Position. Die drehfeste Verbindung zwischen den jeweiligen Drehelementen wird mittels des Schaltelements hergestellt, ein Kraftübertragung erfolgt also mittels des Schaltelements.
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Die Schaltanordnung kann jeweilige Planetenradsätze und/oder Drehelemente umfassen, ebenso Aktuatoren, umfassend beispielsweise Schaltgabeln und/oder Schaltstangen, für das Schaltelement zu dessen axialem Verstellen. Eine axiale Länge des wenigstens einen Vorsprungs kann wenigstens so lang wie eine axiale Distanz zwischen der ersten und der zweiten Position des Schaltelements sein. Bevorzugt ist das Schaltelement als Muffe ausgebildet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Schaltanordnung ist es vorgesehen, dass mehrere über den Umfang verteilte axiale Ausnehmungen vorgesehen sind, in denen zur Bildung der axialen Führung jeweils zugeordnete korrespondierende axiale Vorsprünge angeordnet sind. Dadurch ist auch bei kompakter Bauweise eine hohe Drehmomentübertragung sicher möglich. Vorzugsweise sind die Vorsprünge und Ausnehmungen gleichmäßig über den Umfang verteilt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Schaltelement und das erste Drehelement jeweils Vorsprünge und Ausnehmungen aufweisen, welche zueinander korrespondieren. Damit ist eine bessere Verschachtelung möglich.
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In weiterer Ausgestaltung der Schaltanordnung ist es vorgesehen, dass das Schaltelement oder das erste Drehelement einen axial umlaufenden Kragen aufweist, in dem die jeweiligen axialen Ausnehmungen durch Unterbrechungen des Kragens gebildet sind. Ein Kragen ermöglicht eine einfache Fertigung der Ausnehmungen und einen besonders kleinen oder großen Hebelarm. Der Kragen kann dabei entsprechend radial innen oder radial außen angeordnet sein. Unterbrechungen sind besonders kostengünstig zu fertigen, insbesondere im Vergleich zu Durchgangsöffnungen als Ausnehmungen.
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In weiterer Ausgestaltung der Schaltanordnung ist es vorgesehen, dass das Schaltelement eine erste Verzahnung aufweist, welche in der ersten Position in Eingriff mit einer korrespondierenden Verzahnung des zweiten Drehelements ist und/oder das Schaltelement eine zweite Verzahnung aufweist, welche in der zweiten Position in Eingriff mit einer korrespondierenden Verzahnung des dritten Drehelements ist. Jeweilige Verzahnungen können als Klauenverzahnung ausgebildet sein und/oder bezeichnet werden. Durch Schalten lösbare Verzahnungen können auch als Schaltverzahnung bezeichnet werden. Eine Verzahnung ermöglicht eine einfache Verbindung zum Drehmomentübertragen, wobei diese sehr kompakt sein kann. Entsprechend können das erste und/oder das zweite Drehelement korrespondierende Verzahnungen aufweisen, welche mit der jeweiligen Verzahnung des Schaltelements in der entsprechenden Position in Eingriff treten. Diese korrespondierenden Verzahnungen sind vorzugsweise an dem Schaltelement zugewandten Umfangsflächen ausgebildet. Die Verzahnung kann vorzugsweise wenigstens bereichsweise umlaufend an einer Umfangsaußenfläche bzw. Umfangsinnenfläche der jeweiligen Elemente angeordnet sein, wobei diese radial nach außen oder innen weisen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Schaltanordnung ist es vorgesehen, dass in wenigstens einem Teilbereich des Kragens wenigstens eine der Verzahnungen ausgebildet ist. Dadurch kann der Kragen sowohl die axiale Führung als auch eine Verzahnung zur Kopplung mit dem ersten oder zweiten Drehelement bereitstellen. Dadurch kann die Schaltanordnung besonders kompakt und das Schaltelement ein besonders geringes Gewicht aufweisen sowie kostengünstig zu fertigen sein. Die Verzahnung ist dabei bevorzugt nur in einem Umfangsbereich, in welchem der Kragen nicht unterbrochen ist, angeordnet. Vorzugsweise ist der Kragen dabei an dem Schaltelement und nicht dem ersten Drehelement angeordnet.
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In weiterer Ausgestaltung der Schaltanordnung ist es vorgesehen, dass die jeweiligen axialen Vorsprünge als teilweise zylindrische und/oder eckige Stiftelement ausgebildet sind, insbesondere an einer dem Schaltelement bzw. dem ersten Drehelement zugewandten Stirnseite. Durch zylindrische Stifte kann ein Risiko eines Klemmens der Führung vermindert werden. Zudem sind zylindrische Stifte, gegebenenfalls mit abgerundeter Spitze versehen, besonders einfach bei der Montage in Ausnehmungen einzuführen. Zylindrische Stifte können auch als Finger bezeichnet werden. Eckige Stiftelemente können eine besonders gute Kraftübertragung zwischen dem ersten Drehelement und dem Schaltelement bewirken. Insbesondere kann mit eckigen Stiftelementen ein ungünstiger Punktkontakt in jeweiligen die Ausnehmungen bildenden Wandungen bei der Drehmomentübertragung vermieden werden. Vorteilhafterweise sind auch Mischgeometrien möglich. Eckig bzw. zylindrisch kann sich dabei auf eine Grundform bzw. Querschnittsform der Vorsprünge in Draufsicht auf ihre Längsachse beziehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Schaltanordnung ist es vorgesehen, dass das Schaltelement wenigstens in eine dritte Position verstellbar ist, in welcher das erste Drehelement nicht mittels des Schaltelements mit einem anderen Drehelement drehfest verbunden ist. Diese dritte Position kann auch als Freilauf-, Leerlauf- oder Entkopplungsposition bezeichnet. Diese Position kann insbesondere zwischen den Positionen zum Koppeln mit dem zweiten und dritten Drehelement vorgesehen werden. Dadurch wird eine zusätzliche Schaltposition einfach zur Verfügung gestellt.
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In weiterer Ausgestaltung der Schaltanordnung ist es vorgesehen, dass die jeweiligen Drehelemente als Hohlräder, Planetenradträger oder Sonnenräder ausgebildet sind. Bei mehreren Planetenradsätzen können dabei auch mehrere der Drehelemente als Hohlrad, Planetenradträger oder Sonnenrad ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Getriebe wenigstens einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz aufweist, insbesondere zwei koaxial nebeneinander angeordnete Planetenradsätze. Dadurch können besonders viele Gänge bzw. Übersetzungsstufen zur Verfügung gestellt werden. Ein solches Getriebe kann besonders geeignet für einen Hybridantrieb sein. Die Schaltanordnung kann dabei die wenigstens zwei Planetenradsätze umfassen.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass wenigstens eines der drei Drehelemente ein Drehelement des ersten Planetenradsatzes ist und wenigstens ein anderes der drei Drehelemente ein Drehelement des zweiten Planetenradsatzes ist. Das Schaltelement kann also wenigstens in einer Position den ersten Planetenradsatz mit dem zweiten Planetenradsatz koppeln. Das Schaltelement ist hierfür besonders vorteilhaft, da es axial kurzbauend ist und eine starke Verschachtelung zulässt. So können die beiden Planetenradsätze besonders dicht nebeneinander angeordnet werden. Dadurch kann ein entsprechendes Getriebe axial kurz sein, geringe Hebelarme bei der Kraftübertragung haben und/oder eine kurze zentrale, gemeinsame Welle haben.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das erste Drehelement als Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ausgebildet ist, das zweite Drehelement als Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes und das dritte Drehelement als Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes. Eine solche Bauweise ist besonders kompakt. Zudem werden so vorteilhafte Schaltzustände ermöglicht, insbesondere um unterschiedliche Übersetzungsstufen für eine Elektromaschine und eine Verbrennungskraftmaschine zu ermöglichen, welche jeweils zur Antriebskraftübertragung mit dem Getriebe verbunden sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Schaltanordnung ist es vorgesehen, dass das Schaltelement koaxial zu einer zentralen Drehachse des Getriebes und/oder zu dem wenigstens einen Planetenradsatzes angeordnet ist. Dadurch ergibt sich eine symmetrische und kompakte Bauweise. Insbesondere kann das Schaltelement um eine einer zentralen Drehachse entsprechende Welle herum angeordnet sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Schaltanordnung ist es vorgesehen, dass das ringförmige Element wenigstens einen bereichsweise im Wesentlichen Z-förmigen Querschnitt in Umfangsrichtung aufweist. Der Schnitt ist dabei also entlang der axialen Achse zu sehen und zeigt einen Umfangsquerschnitt des ringförmigen Elements. Vorzugsweise ist der Z-förmige Querschnitt in Bereich der Ausnehmung. Der Kragen kann also einen zusätzlichen Vorsprung im Querschnitt zusätzlich zu der Z-Form bilden. Alternativ oder zusätzlich kann der Z-förmige Querschnitt auch außerhalb eines Bereichs der jeweiligen Ausnehmungen vorhanden sein. Die Z-Form ermöglicht einen radialen und/oder axialen Versatz für die Verzahnungen zur Verbindung mit dem zweiten Drehelement und dem dritten Drehelement konstruktiv einfach und kompakt bereitzustellen. Der radiale Versatz kann insbesondere auch unterschiedliche Durchmesser des zweiten und dritten Drehelements sowie auch des ersten Drehelements berücksichtigen. So können auch jeweilige Klauen der Drehelemente, an denen deren Verzahnungen angeordnet sind, kurz sein. Zudem kann die Z-Form gleichzeitig einen einfachen und zuverlässigen Eingriff für jeweilige Schaltstangen oder Schaltgaben bereitstellen. Insgesamt kann so die Verschachtelung der Schaltanordnung besonders hoch sein.
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Ein zweiter Aspekt betrifft eine Getriebeanordnung mit einer Schaltanordnung gemäß dem ersten Aspekt. Die Getriebeanordnung kann zudem auch ein schaltbares Planetengetriebe umfassen, insbesondere mit dem einen oder den mehreren Planetenradsätzen. Die sich aus der Getriebeanordnung gemäß dem ersten Aspekt ergebenden Merkmale und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Aspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts und umgekehrt anzusehen sind.
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Ein dritter Aspekt betrifft ein Kraftfahrzeug, welches die Schaltanordnung gemäß dem ersten Aspekt und/oder die Getriebeanordnung gemäß dem zweiten Aspekt aufweist. Die sich aus der Schaltanordnung gemäß dem ersten Aspekt und/oder der Getriebeanordnung gemäß dem zweiten Aspekt ergebenden Merkmale und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten bzw. zweiten Aspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und des zweiten Aspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des weiteren Aspekts und umgekehrt anzusehen sind
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Weitere Merkmale ergeben sich in den Ansprüchen, dem Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen.
- 1 veranschaulicht in einer schematischen Perspektivansicht eine geschnitten dargestellte Schaltanordnung eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Schaltanordnung 10 von einem nicht weiter dargestellten Getriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei diese entlang ihrer Mittelachse geschnitten dargestellt ist. Das Getriebe weist dabei beispielsweise zwei Planetenradsätze mit jeweils einem Hohlrad, einem Planetenradträger mit mehreren daran befestigten Planetenrädern und ein Sonnenrad auf, welche jeweils Drehelemente der Planetenradsätze darstellen. Mittels des Getriebes können unterschiedliche Übersetzungsstufen gewählt werden, beispielsweise um eine Elektromaschine mit einer anderen Übersetzung mit jeweiligen angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden als eine Verbrennungskraftmaschine. Die in 1 dargestellten Teile sind dabei zu der Mittelachse rotationssymmetrisch und können beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildet sein. Entlang der Mittelachse verläuft entsprechend die axiale Richtung, orthogonal dazu ist die radiale Richtung. Auf der linken Seite der 1 ist teilweise ein Hohlrad 12 eines ersten Planetenradsatzes gezeigt. Das Hohlrad 12 umfasst ein Radelement 14, welches nur teilweise dargestellt ist, sowie ein daran befestigtes Verbindungselement 16. Das Radelement 14 und das Verbindungselement 16 können dabei aber auch integral durch ein einzelnes Teil ausgebildet sein. Weiterhin ist ein Schaltelement 18 gezeigt, welches als ringförmiges Element ausgebildet ist. In einer Durchgangsöffnung in der Mitte des Schaltelements 18 können so jeweilige Wellen oder andere Getriebeteile hindurchgeführt sein. Beispielsweise ist das Schaltelement 18 als Schaltmuffe ausgebildet. Das Schaltelement 18 ist axial beweglich geführt, um es entlang der Mittelachse bewegen zu können. Dadurch kann das Hohlrad 12 mit anderen Drehelement des Getriebes drehfest verbunden werden, wodurch unterschiedliche Gänge eingelegt werden. Dieses Verbinden kann auch als Koppeln bezeichnet werden. Beispielsweise kann das Schaltelement 18 das Hohlrad 12 wahlweise mit dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbinden.
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Zu diesem Zweck kann das Schaltelement 18 beispielsweise mit einer Schaltstange axial bewegt werden. Eine Stellung in der 1 ganz links, also mit dem Schaltelement 18 an dem Verbindungselement 18 anliegend, kann eine drehfeste Verbindung mit dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes bewirken. Eine Stellung ganz rechts kann eine drehfeste Verbindung mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes bewirken. Eine Stellung dazwischen, wie in 1 dargestellt, kann ein Leerlauf bedeuten, bei dem das Schaltelement 18 keine Kopplung mit anderen Drehelementen des Hohlrads 12 bewirkt.
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Zum Zwecke der drehfesten Verbindung des Hohlrads 12 mit anderen Drehelementen weist das gezeigte Schaltelement zwei Klauenverzahnungen 20, 22 auf. Die Klauenverzahnungen 20, 22 sind dabei selbst nicht dargestellt, deren Bereiche jedoch durch die Bezugszeichen 20, 22 kenntlich gemacht. Eine innere Klauenverzahnung 20 ist dabei an einer Innenseite eines Kragens 24 des Schaltelements 18 angeordnet, wobei dieser Kragen 24 Unterbrechungen in Umfangsrichtung aufweist. Diese Unterbrechungen weisen offensichtlich keine Klauenverzahnung auf. Eine äußere Klauenverzahnung 22 ist an einer umlaufenden vorstehenden Kante 26 ebenfalls radial innenseitig angeordnet. Diese Klauenverzahnungen 20, 22 können in entsprechenden Stellungen bzw. Positionen des Schaltelements 18 einen Eingriff mit korrespondierenden Klauenverzahnungen der jeweils zu koppelnden Drehelemente herstellen, um eine drehfeste Verbindung zu bewirken.
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Die axiale Führung des Schaltelements 18 wird im gezeigten Beispiel durch zapfenartige axiale Vorsprünge 28 an einer dem Schaltelement 18 zugewandten Stirnseite des Verbindungselements 16 des Hohlrads 12 bereitgestellt, welche in korrespondierenden Ausnehmungen 30 des Schaltelements 18 aufgenommen sind. Die Ausnehmungen 30 und Vorsprünge 28 sind dabei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Die so bereitgestellte Führung ist konstruktiv einfach und axial sehr kurz bauend. Das Getriebe kann so stark verschachtelt und damit kompakt sein.
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Die Ausnehmungen 30 sind vorliegend als Unterbrechungen des Kragens 24 ausgebildet, womit sich diese teilweise einen axialen Bauraum mit der Klauenverzahnung 20 teilen. Auch dadurch ist die Schaltanordnung 10 besonders kompakt. Jeweilige Vorsprünge 28 und Ausnehmungen 30 können zudem zuverlässig und mit geringem Spiel hohe Lasten übertragen. Durch mehrere über den Umfang voneinander beabstandet angeordnete Vorsprünge 28 bzw. Ausnehmungen 30 kann ein Verkippen des Schaltelements 18 und damit ein Verkanten zuverlässig verhindert werden, so dass das Schaltelement 18 zuverlässig zwischen seinen verschiedenen Schaltstellungen bewegt bzw. verstellt werden kann.
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Wie zudem in 1 zu erkennen ist, weist das Schaltelement 18 einen im Wesentlichen Z-förmigen Querschnitt auf. Dadurch kann ein axialer und radialer Versatz zwischen den Klauenverzahnungen 20 und 22 konstruktiv einfach bereitgestellt werden, wodurch Klauen der Drehelemente mit korrespondierenden Verzahnungen, mit denen das Hohlrad 12 verbunden werden kann, nah beieinander angeordnet werden können. Entsprechend kann die Schaltanordnung 10 bzw. das Getriebe so kompakt sein. Eine Länge der Vorsprünge 28 ist vorliegend so gewählt, dass diese im Wesentlichen einer Länge der axialen Distanz zwischen den zwei Eingriffen entspricht und somit einer Länge einer axialen Verstelldistanz zum Bewegen des Schaltelements 18 zwischen seinen äußersten Schaltpositionen.
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Die Querschnittsform des Schaltelements 18 kann zudem auch gleichzeitig einen Eingriff für die Schaltstange zum Bewegen des Schaltelements 18 bereitstellen.
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Beispielsweise kann die umlaufende Nut 32 einen Eingriff für die Schaltstange zum axialen Hin- und Herbewegen des Schaltelements 18 bereitstellen.
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Die Vorsprünge 28 weisen in Umfangsrichtung flache Seiten 34 auf, welche eine besonders spielfreie und großflächige Kontaktfläche mit jeweiligen kontaktierten Seitenflächen der Ausnehmungen 30 ermöglicht. Eine radial äußere Seite 36 der Vorsprünge 28 ist dagegen gerundet ausgebildet. Dies hilft bei einer Zentrierung der Vorsprünge 28 in den Ausnehmungen 30 und auch bei einer Einfädelung bei der Montage. Zudem kann so die korrespondierende Form der Ausnehmungen 30 in dem Schaltelement 18 besonders einfach gefräst werden.
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Möglich ist auch, dass das Hohlrad 12 bzw. das Verbindungselement 16 die Ausnehmungen 30, welche auch als Aussparungen bezeichnet werden können, aufweist. Entsprechend können dann die Vorsprünge 28 Teil des Schaltelements 18 sein. Auch eine Mischung, das heißt ein Vorsehen von sowohl Vorsprüngen 28 als auch Ausnehmungen 30 sowohl am Schaltelement 18 als auch an dem Hohlrad 12 bzw. dem Verbindungselement 16 ist grundsätzlich möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schaltanordnung
- 12
- Hohlrad / erstes Drehelement
- 14
- Radelement
- 16
- Verbindungselement
- 18
- Schaltelement
- 20
- Klauenverzahnung
- 22
- Klauenverzahnung
- 24
- Kragen
- 26
- Kante
- 28
- Vorsprung
- 30
- Ausnehmung
- 32
- Nut
- 34
- Seite
- 36
- Seite
