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Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine auf einem Klauenträger bewegbar angeordnete Schaltklaue, die dazu ausgebildet ist, wahlweise zwei in Axialrichtung dem Klauenträger benachbarte Kupplungskörper mit dem Klauenträger zu koppeln.
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Getriebeanordnungen für Kraftfahrzeuge, die einen Klauenträger und eine dem Klauenträger zugeordnete Schaltklaue aufweisen, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei ist die Schaltklaue üblicherweise in Axialrichtung relativ zu dem Klauenträger bewegbar, aber in Umfangsrichtung, also drehfest, an den Klauenträger gekoppelt. Durch axiale Verschiebung der Schaltklaue kann die Schaltklaue wahlweise mit zwei dem Klauenträger axial benachbarten Kupplungskörpern gekoppelt werden. Somit ist es, je nachdem in welche Richtung die Schaltklaue auf dem Klauenträger bewegt wird, möglich, die Schaltklaue mit einem ersten Kupplungskörper oder einem zweiten Kupplungskörper zu koppeln.
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Selbstverständlich ist, wenn die Schaltklaue mit dem Kupplungskörper gekoppelt ist, auch der Klauenträger mit dem Kupplungskörper, nämlich über die Schaltklaue, gekoppelt. Insbesondere kann somit ein erster Schaltzustand vorliegen, in dem die Schaltklaue mit dem ersten Kupplungskörper gekoppelt ist, wobei, in Axialrichtung betrachtet, auf den ersten Schaltzustand ein Neutralzustand folgt, in dem die Schaltklaue weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Kupplungskörper gekoppelt ist. Auf den Neutralzustand folgt ein dritter Schaltzustand, in dem die Schaltklaue mit dem Klauenträger und dem zweiten Kupplungskörper gekoppelt ist. Somit kann die Schaltklaue in Axialrichtung in wenigstens drei verschiedene Positionen gestellt werden, um den Klauenträger mit dem ersten oder dem zweiten Kupplungskörper zu koppeln oder den Klauenträger von beiden zu entkoppeln.
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Die Begriffe „erster“ und „zweiter“ Kupplungskörper sind selbstverständlich beliebig wählbar bzw. austauschbar. Die Kupplungskörper können wiederum mit beliebigen Bauteilen der Getriebeanordnung in Verbindung stehen, beispielsweise mit Rädern oder Wellen. Der Klauenträger ist insbesondere mit einer Welle der Getriebeanordnung fest verbunden.
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Dabei ist es ferner bekannt, dass zwischen den Kupplungskörpern und dem Klauenträger bzw. der Schaltklaue definierte Lüftspiele eingehalten werden müssen, d.h., dass zwischen den gekoppelten und ausgekoppelten Positionen der Schaltklaue definierte Abstände eingehalten werden müssen, um ein unbeabsichtigtes Koppeln der Schaltklaue mit dem Kupplungskörper zu verhindern. Durch weitere Besonderheiten der Getriebeanordnung, beispielsweise Hinterlegungen, die an den Verzahnungen der Kupplungskörper vorgesehen sind, um einen erreichten Kopplungszustand zuverlässig zu halten bzw. herzustellen, ist es ferner erforderlich, insbesondere die dem Klauenträger zugeordnete Verzahnung oder den Teil der Verzahnung der Schaltklaue, die dem Klauenträger zugeordnet ist, größer bzw. länger auszuführen, da diese nicht hinterlegt ist und somit mit dem hinterlegten Teil der Verzahnung der Schaltklaue nicht vollständig tragend in Eingriff steht. Dadurch benötigt die Getriebeanordnung einen bestimmten Bauraum in Axialrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine demgegenüber verbesserte Getriebeanordnung anzugeben, bei der insbesondere der in Axialrichtung benötigte Bauraum reduziert ist.
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Die Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, bei der eine Schaltklaue in Axialrichtung relativ zu einem Klauenträger bewegbar ist, um wahlweise mit keinem oder mit einem von zwei Kupplungskörpern gekoppelt zu werden. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Schaltklaue eine Innenverzahnung und eine Außenverzahnung aufweist. Dadurch ist es möglich, einen Teil der Verzahnung der Schaltklaue zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung aufzuteilen. Somit kann die Verzahnung der Schaltklaue, die üblicherweise über ihre Innenverzahnung mit einer Außenverzahnung des Klauenträgers in Verbindung steht und auch mit derselben Innenverzahnung mit dem ersten Kupplungskörper und dem zweiten Kupplungskörper gekoppelt werden kann, aufgeteilt werden. Durch die Aufteilung wenigstens eines Teils der Verzahnung auf eine Innenverzahnung und eine Außenverzahnung ist es möglich, anstatt die gesamte Verzahnung in Form einer Innenverzahnung auszuführen, stattdessen einen Teil der Verzahnung als Außenverzahnung und somit ein Stück weit parallel zu der als Innenverzahnung ausgeführten Verzahnung auszubilden. Dadurch kann Bauraum eingespart werden, da die Schaltklaue letztlich um den Betrag verkürzt werden kann, der in Form einer Außenverzahnung an der Schaltklaue vorgesehen ist.
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Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Schaltklaue mittels der Innenverzahnung mit dem Klauenträger gekoppelt und wahlweise mit einem eine korrespondierende Außenverzahnung aufweisenden ersten Kupplungskörper koppelbar ist. Wie zuvor beschrieben, sind die Begriffe „erster“ und „zweiter“ Kupplungskörper beliebig wählbar bzw. austauschbar. Zusätzlich zu der Außenverzahnung weist die Schaltklaue sonach eine Innenverzahnung auf, mit der die Schaltklaue auf dem Klauenträger angeordnet ist, wie dies im Stand der Technik üblich ist. Dabei kann die Schaltklaue durch eine Bewegung in Axialrichtung auf den entsprechenden ersten Kupplungskörper zu, eine Kopplung zwischen dem Kupplungskörper und dem Klauenträger herstellen. Der Kupplungskörper weist dabei eine zu der Innenverzahnung der Schaltklaue korrespondierende Außenverzahnung auf.
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Ferner kann die Innenverzahnung der Schaltklaue einen Hinterlegungsabschnitt für die Kopplung mit einem ersten Kupplungskörper und einen unhinterlegten Trägerabschnitt für die Kopplung mit dem Klauenträger aufweisen. Dabei ist es möglich, dass die Innenverzahnung der Schaltklaue einen Hinterlegungsabschnitt, also einen Verzahnungsabschnitt mit einer Hinterlegung, aufweist, der dem ersten Kupplungskörper zugewandt ist, wobei der erste Kupplungskörper eine dazu korrespondierende ebenfalls hinterlegte Verzahnung aufweisen kann. Der Trägerabschnitt der Innenverzahnung ist dabei unhinterlegt und für die Kopplung mit dem Klauenträger vorgesehen.
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Der Klauenträger weist eine dazu korrespondierende ebenfalls nicht hinterlegte Verzahnung auf. Der Klauenträger der Getriebeanordnung kann folglich eine Außenverzahnung aufweisen, die ohne Hinterlegung ausgeführt ist. Da die Außenverzahnung des Klauenträgers nur für die axiale Bewegung der Schaltklaue vorgesehen ist, kann diese vollständig ohne Hinterlegung ausgeführt sein. Dadurch, dass die Innenverzahnung der Schaltklaue nur eine Hinterlegung für die Kopplung mit dem ersten Kupplungskörper und nicht, wie im Stand der Technik üblich, eine Hinterlegung für sowohl den ersten Kupplungskörper als auch den zweiten Kupplungskörper aufweist, kann die Verzahnung die den Trägerabschnitt bildet, also für die Kopplung mit dem Klauenträger vorgesehen ist, entsprechend kürzer ausgeführt werden. In Summe kann dadurch in Axialrichtung Bauraum gespart werden.
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Ferner kann bei der Getriebeanordnung vorgesehen sein, dass die Schaltklaue mittels ihrer Außenverzahnung mit einem eine korrespondierende Innenverzahnung aufweisenden zweiten Kupplungskörper koppelbar ist. Mit anderen Worten ist dabei vorgesehen, dass die Schaltklaue mit der Innenverzahnung mit dem Klauenträger und dem ersten Kupplungskörper gekoppelt bzw. koppelbar ist und mit der Außenverzahnung mit dem zweiten Kupplungskörper koppelbar ist. Dadurch ist es letztlich möglich, dass der Teil der Verzahnung, der üblicherweise an der Innenverzahnung für die Kopplung mit dem zweiten Kupplungskörper vorgesehen ist, auf eine Außenverzahnung verlagert wird, sodass entsprechend in dem Abschnitt der Innenverzahnung der Schaltklaue bzw. des Klauenträgers der Trägerabschnitt für die Kopplung zwischen Schaltklaue und Klauenträger ausgeführt sein kann. Die Innenverzahnung kann folglich kürzer ausgeführt werden, da diese die für die Kopplung mit dem zweiten Kupplungskörper erforderliche Verzahnung nicht bereitstellen muss, sondern diese auf die Außenverzahnung verlagert wird.
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Dabei kann die Innenverzahnung des zweiten Kupplungskörpers und/oder die Außenverzahnung der Schaltklaue einen hinterlegten Abschnitt aufweisen, insbesondere vollständig hinterlegt sein. Ersichtlich kann somit der Teil der Verzahnung der Schaltklaue, der für die Kopplung zwischen der Schaltklaue und dem zweiten Kupplungskörper erforderlich ist, auf eine Außenverzahnung verlagert werden und nicht, wie im Stand der Technik üblich, in Form einer Innenverzahnung ausgeführt sein. Dabei kann die Außenverzahnung der Schaltklaue beliebig hinterlegt sein, da diese ausschließlich für die Kopplung mit dem zweiten Kupplungskörper vorgesehen ist.
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Die Innenverzahnung der Schaltklaue ist dabei für die Kopplung mit dem Klauenträger, nämlich über den Trägerabschnitt und die Kopplung mit dem ersten Kupplungskörper, insbesondere über einen Hinterlegungsabschnitt, vorgesehen. Entsprechend ist es entgegen dem Stand der Technik nicht erforderlich, dass die Innenverzahnung der Schaltklaue sowohl einen hinterlegten Bereich für den ersten Kupplungskörper als auch einen hinterlegten Bereich für den zweiten Kupplungskörper und zusätzlich einen ausreichend großen Trägerabschnitt für die Kopplung mit dem Klauenträger bereitstellt. Da, wie zuvor beschrieben, die Schaltklaue prinzipbedingt in Axialrichtung verschiebbar in die einzelnen Kopplungszustände bzw. Schaltzustände gebracht wird, muss der Trägerabschnitt entsprechend ausgestaltet werden, dass die Tragfähigkeit in den Schaltzuständen gewährleistet bleibt.
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Dadurch, dass die Verzahnung für den zweiten Kupplungskörper auf die Außenverzahnung verlagert wird, kann der Trägerabschnitt entsprechend kürzer ausgeführt werden und die Außenverzahnung der Schaltklaue kann insbesondere vollständig hinterlegt ausgeführt sein, da das Erfordernis der Kopplung mit dem Klauenträger für diese Verzahnung entfällt. Dadurch kann eine in Axialrichtung besonders kurz bauende Getriebeanordnung realisiert werden ohne auf die notwendigen Lüftspiele bzw. Mindestlängen der Verzahnungen für die entsprechenden Tragfähigkeiten zu verzichten.
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Daneben betrifft die Erfindung eine Schaltklaue für eine zuvor beschriebene Getriebeanordnung. Die Erfindung betrifft weiter ein Kraftfahrzeug, umfassend eine zuvor beschriebene Getriebeanordnung und/oder die zuvor beschriebene Schaltklaue für eine derartige Getriebeanordnung.
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Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Getriebeanordnung beschrieben wurden, vollständig auf die Schaltklaue und das Kraftfahrzeug übertragbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Getriebeanordnung in einem ersten Schaltzustand;
- 2 eine Getriebeanordnung in einem zweiten Schaltzustand; und
- 3 eine Getriebeanordnung in einem dritten Schaltzustand.
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1 zeigt eine Getriebeanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine auf einem Klauenträger 2 axial bewegbar angeordnete Schaltklaue 3, die dazu ausgebildet ist, wahlweise zwei in Axialrichtung dem Klauenträger 2 benachbarte Kupplungskörper 4, 5 mit dem Klauenträger 2 zu koppeln. Der Kupplungskörper 4 wird nachfolgend als „erster Kupplungskörper 4“ und der Kupplungskörper 5 wird als „zweiter Kupplungskörper 5“ bezeichnet. Selbstverständlich sind die Begriffe „erster“ und „zweiter“ beliebig austauschbar bzw. wählbar.
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Die Schaltklaue 3 weist eine Innenverzahnung 6 und eine Außenverzahnung 7 auf, mit der die Schaltklaue 3 mit dem Klauenträger 2 und den Kupplungskörpern 4, 5 koppelbar ist. Dazu korrespondierend weist der erste Kupplungskörper 4 eine Außenverzahnung 8 und der zweite Kupplungskörper 5 eine Innenverzahnung 9 auf. Die Außenverzahnung 8 des ersten Kupplungskörpers 4 und die Innenverzahnung 9 des zweiten Kupplungskörpers 5 können hinterlegt sein. Diese können insbesondere vollständig, d.h., über ihre gesamte axiale Ausdehnung Hinterlegungen aufweisen. Entsprechend kann die Außenverzahnung 7 der Schaltklaue 3 eine zu der Innenverzahnung 9 des zweiten Kupplungskörpers 5 korrespondierende Hinterlegung aufweisen bzw. als solche ausgebildet sein.
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Die Innenverzahnung 6 der Schaltklaue 3 weist ferner einen Trägerabschnitt 10 auf, der nicht hinterlegt ist, und dafür vorgesehen ist, zusammen mit der Außenverzahnung 11 des Klauenträgers 2 die Schaltklaue 3 und den Klauenträger 2 miteinander zu koppeln. 1 zeigt dabei einen neutralen Zustand, bei dem die Schaltklaue 3 mit dem Klauenträger 2, aber nicht mit den Kupplungskörpern 4, 5 gekoppelt ist. Entsprechend ist der Klauenträger 2 nicht mit dem ersten Kupplungskörper 4 oder dem zweiten Kupplungskörper 5 gekoppelt. Die Schaltklaue 3 ist dabei in Axialrichtung mittels eines Schaltelements 12, beispielsweise einer Schaltgabel, bewegbar, um eine Kopplung des Klauenträgers 2, der drehfest mit einer Welle verbunden ist, mit dem ersten Kupplungskörper 4 oder dem zweiten Kupplungskörper 5 herzustellen. Dies wird nachfolgend anhand von 2 und 3 erläutert.
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2 zeigt einen zweiten Schaltzustand, bei dem ausgehend von dem in 1 gezeigten ersten Schaltzustand bzw. Neutralzustand, das Schaltelement 12 die Schaltklaue 3 in Axialrichtung bewegt hat, in der gezeigten 2 nach links. Dadurch steht der Trägerabschnitt 10 der Schaltklaue 3 noch immer mit der Außenverzahnung 11 des Klauenträgers 2 in Eingriff, wobei der Rest der Innenverzahnung 6 mit der Außenverzahnung 8 des ersten Kupplungskörpers 4 in Eingriff steht. Wie zuvor beschrieben, kann die Innenverzahnung 6 in dem Bereich, in dem diese in Verbindung mit der Außenverzahnung 8 des ersten Kupplungskörpers 4 steht, hinterlegt sein, sodass letztlich der eingelegte Zustand verbessert gehalten bzw. eingenommen werden kann. Insbesondere kann, wenn ein Drehmoment von der Schaltklaue 3 auf den Kupplungskörper 4 oder umgekehrt übertragen wird, der gekoppelte Zustand gehalten werden, ohne eine Kraft über das Schaltelement 12 auf die Schaltklaue 3 aufzubringen.
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3 zeigt einen weiteren Schaltzustand, bei dem die Schaltklaue 3 durch das Schaltelement 12 in Axialrichtung bewegt wird, nämlich in der in 3 gezeigten Darstellung ausgehend von 1 oder 2 nach rechts. Dadurch ist die Außenverzahnung 7 der Schaltklaue 3 in Eingriff mit der Innenverzahnung 9 des zweiten Kupplungskörpers 5. Letztlich kann somit von dem Klauenträger 2 über die Schaltklaue 3 auf den zweiten Kupplungskörper 5 Drehmoment übertragen werden oder umgekehrt. Ersichtlich kann durch die Anordnung der Außenverzahnung 7 der Schaltklaue 3 ein entsprechender Abschnitt an der Innenverzahnung 6 eingespart werden. Der Trägerabschnitt 10 schließt somit bevorzugterweise die Schaltklaue 3 bzw. die Innenverzahnung 6 der Schaltklaue 3 in Axialrichtung ab, sodass die Schaltklaue 3 bzw. die Innenverzahnung 6 auf der dem zweiten Kupplungskörper 5 zugewandten Seite keine Hinterlegung aufweist. Stattdessen kann die Außenverzahnung 7 vollständig hinterlegt sein. Vorteilhafterweise kann somit unter Beibehaltung desselben Lüftspiels und der tragenden Abschnitte der einzelnen Verzahnungen ein in Axialrichtung kürzerer benötigter Bauraum erreicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebeanordnung
- 2
- Klauenträger
- 3
- Schaltklaue
- 4, 5
- Kupplungskörper
- 6
- Innenverzahnung von 3
- 7
- Außenverzahnung von 3
- 8
- Außenverzahnung von 4
- 9
- Innenverzahnung von 5
- 10
- Trägerabschnitt von 3
- 11
- Außenverzahnung von 2
- 12
- Schaltelement
