DE102022003330A1 - Radialschaltanordnung für Getriebe in Fahrzeugen - Google Patents

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DE102022003330A1
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output gear
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Abstract

Es wird eine Radialschaltanordnung 100 für ein Fahrzeuggetriebe offenbart, die Folgendes umfasst: ein Splitterklauenzahnrad 106, das in einer hohlen Ausgangswelle 102 mit Schlitzen 104 angeordnet ist, und einen kegelförmigen Keil 122, der in dem Splitterklauenzahnrad 106 beweglich gebildet ist, um die Splitterklauen 110 selektiv zwischen einer ausgefahrenen Position, in der ein äußerer Abschnitt 126 der Splitterklauen in die Innenverzahnung 120 eines auf der Ausgangswelle 102 montierten Abtriebszahnrads 112 eingreift, um die Übertragung eines Drehmoments von dem Abtriebszahnrad 112 auf die Ausgangswelle 102 zu ermöglichen, und einer eingefahrenen Position, in der der äußere Abschnitt 126 der Splitterklauen 110 nicht in die Innenverzahnung 120 des Abtriebszahnrads 112 eingreift, um eine Übertragung des Drehmoments von dem Abtriebszahnrad 112 auf die hohle Ausgangswelle 102 zu verhindern, zu bewegen.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf das technische Gebiet der Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft sie eine Radialschaltanordnung für ein Fahrzeuggetriebe.
  • Ein Getriebe oder ein Kraftübertragungssystem wird in Fahrzeugen verwendet, um die von einer Antriebsmaschine wie einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor oder dergleichen abgegebene Leistung auf ein Ausgangselement wie eine mit den Fahrzeugrädern verbundene Ausgangswelle zu übertragen. Je nach den Fahranforderungen, z. B. höheres Drehmoment oder höhere Geschwindigkeit, variiert die Kraftübertragungseinheit das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Antriebsmaschine und der Drehzahl des Ausgangselements basierend auf dem Betrieb ihrer Zahnradanordnung.
  • Ein herkömmliches Kraftfahrzeuggetriebe umfasst eine Eingangswelle, die mit der Antriebsmaschine verbunden ist, eine Gegenwelle/Vorgelegewelle mit Antriebszahnrädern, die auf der Vorgelegewelle befestigt sind, und eine Ausgangswelle/Haupt-/Antriebswelle mit Abtriebszahnrädern. Die Abtriebszahnräder, die auf der Ausgangswelle montiert sind, können sich frei auf der Ausgangswelle drehen. Die Abtriebszahnräder auf der Ausgangswelle sind in ständigem Eingriff mit den entsprechenden Abtriebszahnrädern auf der Vorgelegewelle, und die Drehbewegung wird auf die Ausgangswelle übertragen, indem ein gewünschtes Abtriebszahnrad auf der Ausgangswelle mit der Ausgangswelle in Eingriff gebracht wird.
  • Ein Schaltmechanismus mit Synchronisierern, Naben, Hülsen und Reibringen wird verwendet, um einen reibungslosen Eingriff zwischen dem Abtriebszahnrad und der Ausgangswelle zu ermöglichen, die vor dem Eingriff mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren würden, indem die Drehzahl des frei auf der Ausgangswelle rotierenden Zahnrads mit der Drehzahl der Ausgangswelle synchronisiert wird. Zusätzlich wird ein Schaltstangenmechanismus zum Schalten der Gänge verwendet. Diese Anordnung, die den Schaltmechanismus zusammen mit dem Schaltstangenmechanismus umfasst, umfasst jedoch viele Teile, die in einem herkömmlichen Getriebe mehr radialen und axialen Raum einnehmen. Daher wäre es vorteilhaft, eine einfache und kompakte Anordnung bereitzustellen, die einen Eingriff zwischen dem Abtriebszahnrad und der Ausgangswelle des Getriebes ermöglicht.
  • Die Patentschrift WO2020099137A1 offenbart eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, die Folgendes umfasst: einen ersten Planetenradsatz, der in einem Gehäuse angeordnet ist und ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger und ein erstes Hohlrad aufweist, einen zweiten Planetenradsatz mit einem zweiten Sonnenrad, das drehbar mit dem ersten Hohlrad gekoppelt ist, einen zweiten Planetenträger und ein zweites Hohlrad, das drehbar mit dem ersten Planetenträger gekoppelt ist. Die elektrische Antriebsvorrichtung umfasst eine elektrische Maschine, eine von einem Rotor der elektrischen Maschine angetriebene Eingangswelle, eine Ausgangswelle und ein Differential. Außerdem ist ein erstes Schaltelement vorgesehen, um den ersten Zahnkranz drehfest mit dem Gehäuse zu verbinden, und ein zweites Schaltelement ist vorgesehen, um einen der zweiten Zahnkränze mit dem Gehäuse zu verbinden. Das erste Schaltelement ist radial umlaufend und axial überlappend zum ersten Planetenradsatz angeordnet und als Bremse oder Reibungsbremse gebildet. Das zweite Schaltelement verfügt über ein formschlüssiges Element, wie z. B. eine Klauenkupplung, um den zweiten Planetenträger mit dem Gehäuse zu verbinden.
  • Die genannten Patentschriften offenbaren zwar ein radial umlaufendes Schaltelement, jedoch handelt es sich bei dem Schaltelement um eine Bremse bzw. eine Reibungsbremse, die sich nicht in einem herkömmlichen Getriebe realisieren lässt.
  • Es besteht daher die Notwendigkeit, eine einfache, kostengünstige und kompakte Anordnung für den Eingriff zwischen dem Abtriebszahnrad und der Ausgangswelle des Getriebes bereitzustellen.
  • Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine einfache und kostengünstige Anordnung bereitzustellen, die die oben genannten Einschränkungen des herkömmlichen Fahrzeuggetriebes überwinden kann.
  • Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Radialschaltanordnung für ein Fahrzeuggetriebe bereitzustellen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Radialschaltanordnung für einen reibungslosen Eingriff eines Abtriebszahnrads und einer Ausgangswelle eines Getriebes bereitzustellen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine kompakte Radialschaltanordnung bereitzustellen, die in Fahrzeuggetrieben weniger Platz beanspruchen kann.
  • Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine einfache und kostengünstige Radialschaltanordnung bereitzustellen, die ohne größere Modifikationen leicht in Fahrzeuggetrieben implementiert werden kann.
  • Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Fahrzeuggetriebe. Insbesondere betrifft sie eine Radialschaltanordnung für ein Fahrzeuggetriebe.
  • In einem Aspekt basiert die vorgeschlagene Radialschaltanordnung auf einem Splitterklauenzahnrad, das in einer hohlen Ausgangswelle angeordnet ist. Das Splitterklauenzahnrad umfasst eine Vielzahl von Splitterklauen, die radial angeordnet sind, so dass sich zumindest ein Abschnitt der Splitterklauen durch Schlitze der hohlen Ausgangswelle erstreckt. Ferner ein Abtriebszahnrad auf der hohlen Ausgangswelle durch ein Lager, so dass das Abtriebszahnrad frei auf der hohlen Ausgangswelle rotieren kann. Das Lager ist mit Schlitzen versehen, die so angeordnet sind, dass sich die Schlitze des Lagers mit den Schlitzen der hohlen Ausgangswelle überlappen. Das Abtriebszahnrad steht mit einem Antriebszahnrad des Getriebes über eine Außenverzahnung des Abtriebszahnrads im Eingriff. Zusätzlich weist das Abtriebszahnrad eine Innenverzahnung auf.
  • Die Splitterklauen sind so konfiguriert, dass sie sich radial zwischen einer ausgefahrenen Position, in der ein radial äußerer Abschnitt der Splitterklauen in die Innenverzahnung des Abtriebszahnrads eingreift, und einer eingefahrenen Position, in der der radial äußere Abschnitt der Splitterklauen von der Innenverzahnung des Abtriebszahnrads gelöst ist, bewegen. Durch das Ineinandergreifen des radial äußeren Abschnitts der Splitterklauen mit der Verzahnung des Abtriebszahnrads wird das Abtriebszahnrad mit der Ausgangswelle gekoppelt, um das Drehmoment vom Abtriebszahnrad auf die Ausgangswelle zu übertragen.
  • Die Radialschaltanordnung umfasst einen konisch geformten Keil, der beweglich in einem inneren Loch des Splitterklauenzahnrads angeordnet ist. Der konisch geformte Keil kann so konfiguriert werden, dass er die Splitterklauen selektiv zwischen der ausgefahrenen und der eingefahrenen Position bewegt. Eine axiale Bewegung des konischen Keils in eine erste Position bewirkt, dass sich die Splitterklauen in die ausgefahrene Position bewegen, in der die Splitterklauen in die Innenverzahnung des Abtriebszahnrads eingreifen, wohingegen eine axiale Bewegung des konischen Keils in eine zweite Position es den Splitterklauen ermöglicht, sich in die eingefahrene Position zu bewegen, in der sich die Splitterklauen von der Innenverzahnung des Abtriebszahnrads lösen, um die Übertragung des Drehmoments vom Abtriebszahnrad auf die hohle Ausgangswelle zu verhindern.
  • Die Splitterklauen können in Richtung der eingefahrenen Position vorgespannt werden, so dass sich die Splitterklauen in die eingefahrene Position bewegen, wenn der Keil in die zweite Position bewegt wird.
  • Darüber hinaus ist ein radial inneres Ende des Splitterklauenzahnrads so geformt, dass es zu einer Außenfläche des Keils passt, um eine reibungslose Übertragung der Bewegung vom Keil zwischen der ersten Position und der zweiten Position auf die Splitterklauen zu ermöglichen. Ein radiales inneres Ende jeder Splitterklaue ist mit einer entsprechenden Nut auf einer Außenfläche des Keils in Eingriff. Dieser Eingriff wirkt als mechanische Kupplung, um sicherzustellen, dass sich die Splitterklauen in die eingefahrene Position bewegen, wenn der Keil in die zweite Position bewegt wird.
  • In einer Ausführungsform kann das Splitterklauenzahnrad 12 Splitterklauen umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann das Splitterklauenzahnrad 4 Splitterklauen umfassen.
  • In einer Ausführungsform kann das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug sein und die Synchronisierung der Drehzahlen des Abtriebszahnrads und der Ausgangswelle während des Eingriffs der Splitterklauen in die Innenverzahnung des Abtriebszahnrads kann von einer E-Maschine des Fahrzeugs gesteuert werden.
  • In einem Aspekt kann die Radialschaltanordnung durch das Fehlen eines Synchronisierers gekennzeichnet sein.
  • Verschiedene Objekte, Merkmale, Aspekte und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Ziffern gleiche Komponenten darstellen, deutlicher.
  • Die beigefügten Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis der vorliegenden Offenbarung und sind Bestandteil dieser Beschreibung. Die Zeichnungen zeigen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung.
    • 1A zeigt die vorgeschlagene Radialschaltanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 1 B zeigt eine Explosionsdarstellung der vorgeschlagenen Radialschaltanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2A zeigt die vorgeschlagene Radialschaltanordnung mit einem Splitterklauenzahnrad in einer ausgefahrenen Position, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2B zeigt die vorgeschlagene Radialschaltanordnung mit einem Splitterklauenzahnrad in einer eingefahrenen Position, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Es folgt eine ausführliche Beschreibung der in den begleitenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Offenbarung. Die Ausführungsformen sind so ausführlich, dass die Offenbarung klar vermittelt wird. Die Ausführlichkeit ist jedoch nicht dazu gedacht, die erwarteten Variationen der Ausführungsformen einzuschränken; im Gegensatz dazu wird beabsichtigt, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.
  • Die hierin erläuterten Ausführungsformen beziehen sich auf Getriebe in Fahrzeugen. Insbesondere betrifft sie eine Radialschaltanordnung für ein Fahrzeuggetriebe.
  • In einem Aspekt basiert die vorgeschlagene Radialschaltanordnung auf einem Splitterklauenzahnrad, das in einer hohlen Ausgangswelle angeordnet ist und eine Vielzahl von radial angeordneten Splitterzähnen aufweist, so dass sich mindestens ein Abschnitt der Splitterzähne durch Schlitze der hohlen Abtriebswelle erstreckt; wobei ein Lager auf der hohlen Ausgangswelle montiert ist und so konfiguriert ist, dass es die Montage eines Abtriebszahnrads auf der hohlen Ausgangswelle ermöglicht, so dass sich das Abtriebszahnrad frei auf der hohlen Ausgangswelle drehen kann. Das Abtriebszahnrad steht im Eingriff mit einem Antriebszahnrad des Getriebes.
  • Zusätzlich ist ein kegelförmiger Keil in einem inneren Loch des Splitterklauenzahnrads beweglich angeordnet, um die Splitterklauen zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position radial zu bewegen. In der ausgefahrenen Position greift ein radial äußerer Abschnitt der Splitterklauen in die Innenverzahnung des Abtriebszahnrads ein, um die Übertragung des Drehmoments vom Abtriebszahnrad auf die Ausgangswelle zu ermöglichen, und in der eingefahrenen Position ist der radial äußere Abschnitt der Splitterklauen von der Innenverzahnung des Abtriebszahnrads gelöst, um eine Übertragung des Drehmoments von dem Abtriebszahnrad auf die Ausgangswelle zu verhindern.
  • In einem Aspekt ist die Radialschaltanordnung durch das Fehlen eines Synchronisierers gekennzeichnet.
  • In einem anderen Aspekt ist die vorgeschlagene Radialschaltanordnung ein kompakter Mechanismus im Vergleich zu den bestehenden Schaltmechanismen auf Synchronisationsbasis. Somit spart die Radialschaltanordnung bei gleicher Schaltleistung Bauraum. Der Platz und das Gewicht, die durch die vorgeschlagene Radialschaltanordnung eingespart werden, können für die Unterbringung anderer Peripheriekomponenten verwendet werden, wodurch die Kompaktheit des Fahrzeuggetriebes gewährleistet wird.
  • In einem anderen Aspekt kann die vorgeschlagene Radialschaltanordnung in elektrischen Antriebseinheiten (Electric Drive Units, EDUs) für Plug-in-Hybridfahrzeuge (Plug-in Hybrid Vehicles, PHEV) und batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (Battery Electric Vehicles, BEV) verwendet werden.
  • Ein weiterer Aspekt ist, dass die vorgeschlagene Radialschaltanordnung aufgrund ihrer Kompaktheit zur Drehmomentübertragung, für Bremskomponenten in Planetensystemen und als Entkopplungsmechanismus verwendet werden kann.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die hier beschriebenen Ausführungsformen sich auf eine Radialschaltanordnung als Inside-Out-Mechanismus beziehen, bei dem die Splitterklauen so konfiguriert sind, dass sie sich von innen radial nach außen bewegen, um mit einem Abtriebszahnrad in Eingriff zu kommen, die Radialschaltanordnung auch als Outside-In-Mechanismus verwendet werden kann, bei dem die Splitterklauen so konfiguriert werden können, dass sie sich für andere Anwendungen von außen radial nach innen bewegen, wobei alle derartigen Variationen ohne jegliche Einschränkungen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Radialschaltanordnung als Outside-In-Mechanismus/Konfiguration zum Bremsen von Kupplungspaketen eines Planetenradsatzes verwendet werden.
  • Unter Bezugnahme auf 1A und 1B umfasst die vorgeschlagene Radialschaltanordnung 100 ein Splitterklauenzahnrad 106, das in einer zentralen Öffnung 108 einer hohlen Ausgangswelle 102 angeordnet ist. In einer Ausführungsform kann die hohle Ausgangswelle 102 eine Ausgangswelle eines Getriebes (nicht dargestellt) eines Fahrzeugs sein. Die hohle Ausgangswelle 102 umfasst Schlitze 104 an einem Außenumfang der Ausgangswelle 102. Das Splitterklauenzahnrad 106 kann mehrere Splitterklauen, wie z.B. die Splitterklauen 110-1, 110-2, 110-3...110-N (zusammen als Splitterklauen 110 bezeichnet) umfassen, die radial angeordnet sind. Ein radial äußerer Abschnitt 126 jeder Splitterklaue 110 erstreckt sich durch den entsprechenden Schlitz 104 der Ausgangswelle 102. Ferner ist ein Abtriebszahnrad 112 über ein Lager 114, das auf der Ausgangswelle 102 montiert ist, drehbar auf der Ausgangswelle 102 angebracht. Das Lager 114 ist so ausgelegt, dass es die Montage des Abtriebszahnrads 112 auf der Ausgangswelle 102 ermöglicht, so dass sich das Abtriebszahnrad 112 frei auf der Ausgangswelle 102 drehen kann. Das Abtriebszahnrad 112 steht im Eingriff mit einem Antriebszahnrad 116, das auf einer Vorgelegewelle (nicht dargestellt) des Getriebes befestigt werden kann. Das Abtriebszahnrad 112 ist mit einer Innenverzahnung 120 versehen.
  • Zum Beispiel, wie gezeigt, ist das Splitterklauenzahnrad 106 mit 12 Splitterklauen 110 versehen. In einer anderen Ausführungsform kann das Splitterklauenzahnrad 106 4 Splitterklauen umfassen.
  • Darüber hinaus kann das Lager 114 an seinem Außenumfang eine Vielzahl von Schlitzen 118 umfassen. Die Schlitze 118 können so gestaltet sein, dass sich die Schlitze 118 des Lagers 114 mit den Schlitzen 104 der Ausgangswelle 102 überlappen. Dies ermöglicht es, dass sich der zahnförmige äußere Abschnitt 126 jeder Splitterklaue 110 durch den entsprechenden Schlitz 104 der Ausgangswelle 102 und den Schlitz 118 des Lagers 114 erstreckt.
  • Ferner umfasst die vorgeschlagene Radialschaltanordnung 100 einen kegelförmigen Keil 122, der beweglich in einem inneren Loch des Splitterklauenzahnrads 106 angeordnet ist. Der Keil 122 ist so konfiguriert, dass er die Splitterklauen 110 selektiv zwischen einer ausgefahrenen Position, wie in 2A gezeigt, und einer eingefahrenen Position, wie in 2B gezeigt, bewegt. In der ausgefahrenen Position greift der radial äußere Abschnitt 126 jeder der Splitterklauen 110 in die Innenverzahnung 120 des Abtriebszahnrads 112 ein. Durch das Ineinandergreifen des radial äußeren Abschnitts 126 der Splitterklauen 110 mit der Innenverzahnung 120 des Abtriebszahnrads 112 wird das Abtriebszahnrad 112 mit der Ausgangswelle 102 gekoppelt, um das Drehmoment vom Abtriebszahnrad 112 auf die Ausgangswelle 102 zu übertragen. d.h. sobald das Abtriebszahnrad 112 mit den Splitterklauen 110 in Eingriff steht, wird das vom Antriebszahnrad 116 auf das Abtriebszahnrad 112 übertragene Drehmoment über die Splitterklauen 110 auf die hohle Ausgangswelle 102 übertragen.
  • Wie in 2B gezeigt, ist in der eingefahrenen Position der radial äußere Abschnitt 126 der Splitterklauen 110 von der Innenverzahnung 120 des Abtriebszahnrads 112 gelöst. Das Lösen des radial äußeren Abschnitts 126 der Splitterklauen 110 von der Verzahnung 120 des Abtriebszahnrads 112 verhindert die Übertragung des Drehmoments vom Abtriebszahnrad 112 auf die hohle Ausgangswelle 102.
  • Der Keil 122 ist so konfiguriert, dass er das innere Loch des Splitterklauenzahnrads 106 zwischen einer ersten Position, wie in 2A gezeigt, und einer zweiten Position, wie in 2B gezeigt, axial verschiebt. Das innere Loch des Splitterklauenzahnrads 106 wird durch die Innenflächen der Splitterklauen 110 definiert. Eine axiale Bewegung des Keils 122 in die erste Position bewirkt, dass sich die Splitterklauen 110 in die ausgefahrene Position bewegen, in der die Splitterklauen 110 mit der Innenverzahnung 120 des Abtriebszahnrads 112 in Eingriff stehen, wohingegen eine axiale Bewegung des Keils 122 in eine zweite Position es den Splitterklauen 110 ermöglicht, sich in die eingefahrene Position zu bewegen, in der die Splitterklauen 110 außer Eingriff mit der Innenverzahnung 120 des Abtriebszahnrads 112 sind.
  • In einer Ausführungsform können die Splitterklauen 110 in Richtung der eingefahrenen Position vorgespannt werden, so dass sich die Splitterklauen 110 in die eingefahrene Position bewegen, wenn der Keil 122 in die zweite Position bewegt wird.
  • In einer Ausführungsform kann ein radial inneres Ende des Splitterklauenzahnrads 106 so geformt sein, dass es zu einer Außenfläche des kegelförmigen Keils 122 passt, um eine reibungslose Übertragung der Bewegung von dem kegelförmigen Keil 122, während der Bewegung zwischen der ersten Position und der zweiten Position, auf die Splitterklauen 110 zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Außenfläche des kegelförmigen Keils 122 mit Nuten 124 versehen sein, die sich über die Länge des Keils 122 erstrecken. Der radial innere Abschnitt der Splitterklauen 110 kann in gleitendem Eingriff mit den Nuten 124 des Keils 122 konfiguriert werden. Dies ermöglicht eine reibungslose Bewegung des kegelförmigen Keils 122 zwischen der ersten Position und der zweiten Position. Darüber hinaus kann der Eingriff zwischen dem radial inneren Ende jeder Splitterklaue 110 und der entsprechenden Nut 124 auf der Außenfläche des Keils 122 als mechanische Kupplung fungieren, um sicherzustellen, dass sich die Splitterklauen 110 in die eingefahrene Position bewegen, wenn der Keil 122 in die zweite Position bewegt wird.
  • In einer Ausführungsform kann die Radialschaltanordnung 100 in einer elektrischen Antriebseinheit eines Elektrofahrzeugs implementiert sein. Ferner kann die Synchronisierung der Drehzahlen des Abtriebszahnrads 112 und der Ausgangswelle 102 während des Eingriffs der Splitterklauen 110 mit der Innenverzahnung 120 des Abtriebszahnrads 112 durch eine elektrische Maschine (E-Maschine), wie z. B. einen Motor, des Fahrzeugs gesteuert werden.
  • Somit stellt die vorliegende Offenbarung eine einfache, kompakte und kostengünstige Radialschaltanordnung für ein Fahrzeuggetriebe bereit, die bei ähnlicher Schaltleistung im Vergleich zur konventionellen, Synchronisierer-basierten Schaltanordnung Bauraum sparen kann.
  • Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung erfunden werden, ohne vom grundsätzlichen Umfang der Erfindung abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche bestimmt. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Varianten oder Beispiele beschränkt, die enthalten sind, um eine Person mit normalem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik in die Lage zu versetzen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, wenn sie mit Informationen und Wissen kombiniert wird, die der Person mit normalem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik zur Verfügung stehen.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt eine einfache und kostengünstige Anordnung zur Verfügung, die die oben genannten Einschränkungen des herkömmlichen Fahrzeuggetriebes überwinden kann.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt eine Radialschaltanordnung für ein Fahrzeuggetriebe bereit.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt eine Radialschaltvorrichtung für den reibungslosen Eingriff eines Abtriebszahnrads und einer Ausgangswelle eines Getriebes bereit.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt eine kompakte Radialschaltanordnung bereit, die in Fahrzeuggetrieben weniger Platz beanspruchen kann.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt eine einfache und kosteneffiziente Radialschaltanordnung bereit, die ohne größere Modifikationen in Fahrzeuggetrieben eingesetzt werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2020099137 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Radialschaltanordnung (100) für ein Fahrzeuggetriebe, wobei die Radialschaltanordnung (100) Folgendes umfasst: eine hohle Ausgangswelle (102) mit Schlitzen (104) an einem Außenumfang; ein Lager (114), das auf der hohlen Ausgangswelle (102) montiert ist, wobei das Lager (114) Schlitze (118) aufweist, die so angeordnet sind, dass die Schlitze (118) des Lagers (114) mit den Schlitzen (104) der hohlen Ausgangswelle (102) überlappen, wobei das Lager (114) dafür ausgelegt ist, die Montage eines Abtriebszahnrads (112) auf der hohlen Ausgangswelle zu ermöglichen so dass das Abtriebszahnrad (112) frei auf der hohlen Ausgangswelle (102) rotieren kann, wobei das Abtriebszahnrad (112) mit einem Antriebszahnrad (116) des Getriebes in Eingriff steht und eine Innenverzahnung (120) aufweist; und ein Splitterklauenzahnrad (106), das in der hohlen Ausgangswelle (102) angeordnet ist und eine Vielzahl von Splitterklauen (110) umfasst, die radial so angeordnet sind, dass sich zumindest ein Abschnitt der Splitterklauen (110) durch die Schlitze (104) der hohlen Ausgangswelle (102) erstreckt, wobei die Splitterklauen (110) so konfiguriert sind, dass sie sich radial zwischen einer ausgefahrenen Position, in der ein radial äußerer Abschnitt (126) der Splitterklauen (110) mit der Innenverzahnung (120) des Abtriebszahnrads (112) in Eingriff steht, und einer eingefahrenen Position, in der der radial äußere Abschnitt (126) der Splitterklauen (110) von der Innenverzahnung (120) des Abtriebszahnrads (112) gelöst ist, bewegen; wobei der Eingriff des radial äußeren Abschnitts (126) der Splitterklauen (110) mit der Innenverzahnung (120) des Abtriebszahnrads (112) das Abtriebszahnrad (112) mit der Ausgangswelle (102) zur Übertragung des Drehmoments von dem Abtriebszahnrad (112) auf die Ausgangswelle (102) koppelt.
  2. Radialschaltanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei die Radialschaltanordnung (100) einen kegelförmigen Keil (122) umfasst, der in einem inneren Loch des Splitterklauenzahnrads (106) beweglich angeordnet ist, wobei der kegelförmige Keil (122) so konfiguriert ist, dass er die Splitterklauen (110) selektiv zwischen der ausgefahrenen Position und der eingefahrenen Position bewegt.
  3. Radialschaltanordnung (100) nach Anspruch 2, wobei eine axiale Bewegung des kegelförmigen Keils (122) in eine erste Position bewirkt, dass sich die Splitterklauen (110) in die ausgefahrene Position bewegen, in der die Splitterklauen (110) in die Innenverzahnung (120) des Abtriebszahnrads (112) eingreifen, und eine axiale Bewegung des kegelförmigen Keils (122) in eine zweite Position es den Splitterklauen (110) ermöglicht, sich in die eingefahrene Position zu bewegen, in der sich die Splitterklauen (110) von der Innenverzahnung (120) des Abtriebszahnrads (112) lösen, um die Übertragung des Drehmoments von dem Abtriebszahnrad (112) auf die hohle Ausgangswelle (102) zu verhindern.
  4. Radialschaltanordnung (100) nach Anspruch 3, wobei ein radial inneres Ende des Splitterklauenzahnrads (106) so geformt ist, dass es zu einer Außenfläche des kegelförmigen Keils (122) passt, um eine reibungslose Übertragung der Bewegung von dem kegelförmigen Keil (122) zwischen der ersten Position und der zweiten Position auf die Splitterklauen (110) zu ermöglichen.
  5. Radialschaltanordnung (100) nach Anspruch 3, wobei die Splitterklauen (110) in Richtung der eingefahrenen Position vorgespannt werden, so dass sich die Splitterklauen (110) in die eingefahrene Position bewegen, wenn der Keil (122) in die zweite Position bewegt wird.
  6. Radialschaltanordnung (100) nach Anspruch 3, wobei ein radiales inneres Ende jeder Splitterklaue mit einer entsprechenden Nut (124) auf einer Außenfläche des Keils (122) in Eingriff ist, wobei der Eingriff als mechanische Kupplung wirkt, um sicherzustellen, dass sich die Splitterklauen (110) in die eingefahrene Position bewegen, wenn der Keil (122) in die zweite Position bewegt wird.
  7. Radialschaltanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei das Splitterklauenzahnrad (106) 12 Splitterklauen (110) umfasst.
  8. Radialschaltanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei das Splitterklauenzahnrad (106) 4 Splitterklauen (110) umfasst.
  9. Radialschaltanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein elektrisches Fahrzeug ist und die Synchronisierung der Drehzahlen des Abtriebszahnrads (112) und der Ausgangswelle (102) während des Eingriffs der Splitterklauen (110) in die Innenverzahnung (120) des Abtriebszahnrads (112) von einer E-Maschine des Fahrzeugs gesteuert wird.
  10. Radialschaltanordnung (100) nach Anspruch 9, wobei die Radialschaltanordnung (100) durch das Fehlen eines Synchronisierers gekennzeichnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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