DE102023002818A1

DE102023002818A1 - Shifting device and gearbox with shifting device

Info

Publication number: DE102023002818A1
Application number: DE102023002818.5A
Authority: DE
Inventors: Zili Wu
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2022-08-09
Filing date: 2023-07-10
Publication date: 2024-02-15
Also published as: WO2024032927A1

Abstract

Schaltvorrichtung und Getriebe mit Schaltvorrichtung,wobei die Schaltvorrichtung ein Zahnrad aufweist, das auf einer Welle drehbar gelagert angeordnet ist, und ein innenverzahntes Hohlrad aufweist,wobei das Zahnrad eine Laufverzahnung aufweist und eine Mitnehmerverzahnung,eine Außenverzahnung, insbesondere eines Verzahnungsteils, drehfest mit der Welle verbunden ist,wobei das Hohlrad in axialer Richtung, insbesondere also parallel zur Richtung der Drehachse der Welle, verschiebbar angeordnet ist.Switching device and transmission with switching device, the switching device having a gear which is rotatably mounted on a shaft and has an internally toothed ring gear, the gear having a running toothing and a driver toothing, an external toothing, in particular a toothing part, connected in a rotationally fixed manner to the shaft is, the ring gear being displaceable in the axial direction, in particular parallel to the direction of the axis of rotation of the shaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung und ein Getriebe mit Schaltvorrichtung.The invention relates to a switching device and a transmission with a switching device.

Es ist allgemein bekannt, dass in einem Getriebe Verzahnungsteile miteinander im Eingriff sind, so dass ein Drehmomentfluss vom ersten der Verzahnungsteile zum zweiten der Verzahnungsteile durchleitbar ist.It is generally known that in a transmission, toothed parts engage with one another, so that a torque flow can be passed through from the first of the toothed parts to the second of the toothed parts.

Aus der WO 2022/ 152 196 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Schaltgetriebe bekannt.A manual transmission is known as the closest prior art from WO 2022/152 196 A1.

Aus der WO 2008/ 046 735 A2 ist eine Vorrichtung zum Führen eines Drehmoments bekannt.A device for controlling a torque is known from WO 2008/046 735 A2.

Aus der DE 10 2021 128 917 B3 ist eine Schaltwalze bekannt.From the DE 10 2021 128 917 B3 a shift drum is known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe mit präzisem Schaltverhalten weiterzubilden.The invention is therefore based on the object of developing a transmission with precise switching behavior.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Schaltvorrichtung nach den in Anspruch 1 und bei dem Getriebe nach den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved in the switching device according to the features specified in claim 1 and in the transmission according to the features specified in claim 15.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Schaltvorrichtung sind, dass die Schaltvorrichtung ein Zahnrad aufweist, das auf einer Welle drehbar gelagert angeordnet ist, und ein innenverzahntes Hohlrad aufweist,
wobei das Zahnrad eine Laufverzahnung aufweist und eine Mitnehmerverzahnung,
wobei eine Außenverzahnung, insbesondere eines Verzahnungsteils, drehfest mit der Welle verbunden ist,
wobei das Hohlrad in axialer Richtung, insbesondere also parallel zur Richtung der Drehachse der Welle, verschiebbar angeordnet ist.Important features of the invention in the switching device are that the switching device has a gear that is rotatably mounted on a shaft and has an internally toothed ring gear,
wherein the gear has a running toothing and a driver toothing,
wherein an external toothing, in particular a toothing part, is connected to the shaft in a rotationally fixed manner,
wherein the ring gear is displaceable in the axial direction, in particular parallel to the direction of the axis of rotation of the shaft.

Von Vorteil ist dabei, dass ein präzises Steuern des Drehmomentflusses des Getriebes ermöglicht ist. Denn abhängig von der axialen Position ist der Drehmomentfluss durchleitbar oder nicht.The advantage here is that precise control of the torque flow of the transmission is possible. Because depending on the axial position, the torque flow can be passed through or not.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in einer ersten axialen Position des Hohlrades die Innenverzahnung des Hohlrades mit der Außenverzahnung des Verzahnungsteils und mit der Mitnehmerverzahnung des Zahnrades im Eingriff
und in einer zweiten Position, insbesondere welche von der ersten Position beabstandet ist, des Hohlrades ist die Innenverzahnung mit der Mitnehmerverzahnung des Zahnrades im Eingriff, wobei die Innenverzahnung in axialer Richtung beabstandet ist von der Außenverzahnung, insbesondere also nicht im Eingriff ist mit der Außenverzahnung,
insbesondere wobei die erste Position eine erste Schaltposition ist und die zweite Position eine zweite Schaltposition. Von Vorteil ist dabei, dass abhängig von der Position des Hohlrades das Drehmoment durchleitbar ist oder nicht.In an advantageous embodiment, in a first axial position of the ring gear, the internal teeth of the ring gear are in engagement with the external teeth of the toothed part and with the driver teeth of the gear
and in a second position, in particular which is spaced from the first position, of the ring gear, the internal toothing is in engagement with the driver toothing of the gear, the internal toothing being spaced in the axial direction from the external toothing, in particular not in engagement with the external toothing,
in particular, wherein the first position is a first switching position and the second position is a second switching position. The advantage here is that depending on the position of the ring gear, the torque can be passed on or not.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Innenverzahnung koaxial zur Mitnehmerverzahnung und zur Laufverzahnung ausgerichtet. Von Vorteil ist dabei, dass die Innenverzahnung sowohl auf die Mitnehmerverzahnung als auch auf die Laufverzahnung aufsteckbar ist.In an advantageous embodiment, the internal toothing is aligned coaxially with the driver toothing and the running toothing. The advantage here is that the internal toothing can be attached to both the driver toothing and the running toothing.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Innenring des Lagers auf die Welle aufgesteckt und der Außenring des Lagers im Zahnrad aufgenommen,
insbesondere wobei das Lager als Wälzlager ausgeführt ist, insbesondere wobei das Lager den Innenring und den Außenring sowie zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Wälzkörper aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass das Zahnrad auf der Welle drehbar gelagert ist. Somit ist die Drehachse des Zahnrads koaxial zur Drehachse der Welle ausgerichtet. Mittels des Lagers ist aber das Zahnrad nicht drehfest mit der Welle verbunden, sondern hierzu ist das Hohlrad entsprechend verwendbar, insbesondere abhängig von seiner axialen Position. Das Zahnrad weist zumindest zwei Verzahnungen auf, insbesondere eine Mitnehmerverzahnung und eine Laufverzahnung ist es im Eingriff mit einem weiteren Verzahnungsteil des Getriebes. Die Mitnehmerverzahnung hingegen dient zum Herstellen der drehfesten Verbindung, indem das Hohlrad derart axial positioniert wird, dass seine Innenverzahnung sowohl mit der Mitnehmerverzahnung als auch mit einer mit der Welle drehfest verbunden Verzahnung im Eingriff ist. Vorzugsweise ist die letztgenannte Verzahnung auf einem hohlen Verzahnungsteil aufgebracht, das mittels Passfederverbindung drehfest mit der Welle verbindbar ist.In an advantageous embodiment, the inner ring of the bearing is attached to the shaft and the outer ring of the bearing is accommodated in the gear,
in particular, wherein the bearing is designed as a rolling bearing, in particular, wherein the bearing has the inner ring and the outer ring as well as rolling bodies arranged between the inner ring and the outer ring. The advantage here is that the gear is rotatably mounted on the shaft. The axis of rotation of the gear is therefore aligned coaxially with the axis of rotation of the shaft. However, the gear is not connected to the shaft in a rotationally fixed manner by means of the bearing, but the ring gear can be used accordingly, in particular depending on its axial position. The gear has at least two teeth, in particular a driver tooth and a running tooth, it is in engagement with another tooth part of the transmission. The driver toothing, on the other hand, serves to establish the rotationally fixed connection by positioning the ring gear axially in such a way that its internal teeth are in engagement with both the driver toothing and with a toothing that is connected to the shaft in a rotationally fixed manner. Preferably, the last-mentioned toothing is applied to a hollow toothing part, which can be connected to the shaft in a rotationally fixed manner by means of a feather key connection.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Mitnehmerverzahnung radial beabstandet von der Laufverzahnung,
insbesondere wobei die Laufverzahnung koaxial zur Mitnehmerverzahnung angeordnet ist,
insbesondere wobei die Mitnehmerverzahnung auf kleinerem Radialabstand als die Laufverzahnung angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Mitnehmerverzahnung einen anderen Radialabstand aufweisen kann als die Laufverzahnung. Somit ist beispielsweise dasselbe Drehmoment wie bei der Laufverzahnung übertragbar, wenn die Mitnehmerverzahnung entsprechend axial länger sich erstreckt. Umgekehrt ist aber auch ein gleiches Drehmoment übertragbar, wenn die Mitnehmerverzahnung radial außerhalb der Laufverzahnung angeordnet ist und entsprechend axial kürzer ausgebildet ist.In an advantageous embodiment, the driver toothing is radially spaced from the running toothing,
in particular, the running toothing is arranged coaxially to the driver toothing,
in particular, the driver toothing is arranged at a smaller radial distance than the running toothing. The advantage here is that the driver toothing can have a different radial distance than the running toothing. This means, for example, that the same torque can be transmitted as with the running teeth if the driver teeth extend correspondingly axially longer. Conversely, the same torque can also be transmitted if the driver toothing is arranged radially outside the running toothing and is correspondingly axially shorter.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Laufverzahnung von der Mitnehmerverzahnung axial voneinander beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass die Drehmomenteinleitung in die Mitnehmerverzahnung axial beabstandet von der Drehmomentausleitung über die Laufverzahnung stattfindet.In an advantageous embodiment, the running teeth are axially spaced apart from the driver teeth. The advantage here is that the torque introduction into the driver toothing takes place axially spaced from the torque output via the running toothing.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Mitnehmerverzahnung als Außenverzahnung ausgeführt und/oder die Laufverzahnung ist als Außenverzahnung ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist, insbesondere mit einer Evolventenverzahnung.In an advantageous embodiment, the driving teeth are designed as external teeth and/or the running teeth are designed as external teeth. The advantage here is that simple production is possible, especially with involute gearing.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Mitnehmerverzahnung als Evolventenverzahnung ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung mittels Wälzschleifverfahren ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the driver teeth are designed as involute teeth. The advantage here is that simple production can be carried out using generating grinding processes.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Laufverzahnung als Evolventenverzahnung ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung mittels Wälzschleifverfahren ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the running teeth are designed as involute teeth. The advantage here is that simple production can be carried out using generating grinding processes.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Hohlrad eine Ringnut auf,
insbesondere wobei die Ringnut am Außenumfang des Hohlrades angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Ringnut ununterbrochen am radial äußeren Umfang des Hohlrades umläuft und somit die Eingriffsplatte stets einen Raumbereich zum Eingreifen aufweist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ragt eine Eingriffsplatte in die Ringnut hinein und ist in axialer Richtung bewegbar, insbesondere von einem manuell betätigbaren Spindeltrieb. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Kopplung ermöglicht ist, welche aber auch Drehspiel für das Hohlrad erlaubt.In an advantageous embodiment, the ring gear has an annular groove,
in particular, the annular groove being arranged on the outer circumference of the ring gear. The advantage here is that the annular groove runs continuously around the radially outer circumference of the ring gear and thus the engagement plate always has a space for engagement.
In an advantageous embodiment, an engagement plate projects into the annular groove and can be moved in the axial direction, in particular by a manually operated spindle drive. The advantage here is that a simple coupling is possible, which also allows rotational play for the ring gear.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Eingriffsplatte axial beidseitig einen Reibbelag auf, mit welchem die Eingriffsplatte jeweils an der Wandung der Ringnut anliegt, insbesondere wobei der Reibbelag jeweils hohlzylindrisch und/oder als Lochscheibe geformt ist und von in die Eingriffsplatte eingeschraubten Schrauben gegen die Eingriffplatte gedrückt gehalten ist, indem die Schraubenköpfe der Schrauben an der von der Eingriffsplatte abgewandten Seite des jeweiligen Reibbelags auf den Reibbelag drücken. Vorzugsweise sind die Schrauben in Umfangsrichtung voneinander gleichmäßig beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass die relative Bewegung, insbesondere Drehbewegung, zwischen Hohlrad und Eingriffsplatte gedämpft wird und Geräuschemissionen vermindert oder verhindert werden.In an advantageous embodiment, the engagement plate has a friction lining axially on both sides, with which the engagement plate rests against the wall of the annular groove, in particular wherein the friction lining is shaped as a hollow cylindrical and/or as a perforated disk and is held pressed against the engagement plate by screws screwed into the engagement plate is by the screw heads of the screws pressing on the friction lining on the side of the respective friction lining facing away from the engagement plate. Preferably, the screws are evenly spaced from one another in the circumferential direction. The advantage here is that the relative movement, in particular rotational movement, between the ring gear and the engagement plate is dampened and noise emissions are reduced or prevented.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Spindeltrieb eine in eine Spindelmutter eingeschraubte Spindel auf,
wobei ein Handrad mit der Spindel drehfest verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine manuelle Betätigung ermöglicht ist und die Herstellung einfach und kostengünstig ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the spindle drive has a spindle screwed into a spindle nut,
whereby a handwheel is connected to the spindle in a rotationally fixed manner. The advantage here is that manual operation is possible and production can be carried out simply and cost-effectively.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Spindel mittels eines Lagers drehbar gelagert,
wobei der Innenring des Lagers auf die Spindel aufgesteckt ist,
wobei der Außenring des Lagers in oder an einer mit der Eingriffsplatte verbundenen Stange aufgenommen und/oder drehfest mit der Stange verbunden ist,
insbesondere wobei die Spindelmutter drehfest verbunden ist mit einem Gehäuse der Schaltvorrichtung,
insbesondere wobei die Stange an ihrem vom Handrad abgewandten axialen Endbereich mit einer Eingriffsplatte verbunden ist. insbesondere welche bezogen auf die Mittelachse der Spindelmutter radial hervorragt. Von Vorteil ist dabei, dass die Spindel abgestützt ist und somit in axialer Richtung eine große Länge aufweisen darf.In an advantageous embodiment, the spindle is rotatably mounted by means of a bearing,
whereby the inner ring of the bearing is attached to the spindle,
wherein the outer ring of the bearing is received in or on a rod connected to the engagement plate and/or is connected to the rod in a rotationally fixed manner,
in particular, the spindle nut is connected in a rotationally fixed manner to a housing of the switching device,
in particular, the rod being connected to an engagement plate at its axial end region facing away from the handwheel. in particular which protrudes radially in relation to the central axis of the spindle nut. The advantage here is that the spindle is supported and can therefore have a large length in the axial direction.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Innenring des Lagers von einer auf einen Gewindebereich der Spindel aufgeschraubten Mutter axial begrenzt,
insbesondere wobei der Gewindebereich auf der vom Gewindeberiech der Spindel in axialer Richtung abgewandten Seite des Lagers angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Lager sicherbar ist.In an advantageous embodiment, the inner ring of the bearing is axially limited by a nut screwed onto a threaded area of the spindle,
in particular, the thread area being arranged on the side of the bearing facing away from the thread area of the spindle in the axial direction. The advantage is that the warehouse can be secured.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Spindel eine Arretiervorrichtung angeordnet, insbesondere mit welcher die Drehbewegung der Spindel verhinderbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Handbetätigung erst nach Lösen der Arretierung ermöglicht ist. Somit ist die Sicherheit erhöht.In an advantageous embodiment, a locking device is arranged on the spindle, in particular with which the rotational movement of the spindle can be prevented. The advantage here is that manual operation is only possible after the lock has been released. This increases security.

Wichtige Merkmale bei dem Getriebe mit Schaltvorrichtung sind, dass die Verzahnung des Zahnrads mit der Verzahnung eines weiteren Verzahnungsteils im Eingriff ist.
Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Schaltvorrichtung der Drehmomentfluss im Getriebe unterbrechbar ist, insbesondere also schaltbar.Important features of the transmission with a switching device are that the teeth of the gear mesh with the teeth of another toothed part.
The advantage here is that the torque flow in the transmission can be interrupted, in particular switched, by means of the switching device.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages result from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, further sensible combination options of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures arise, in particular from the task and/or the task posed by comparison with the prior art.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in Schrägansicht aus einer ersten Blickrichtung dargestellt, wobei die Zähne des Zahnrads 3 nicht dargestellt sind.
In der 2 ist ein Teilbereich der Schaltvorrichtung dargestellt, wobei die Zähne des Zahnrads 3 nicht dargestellt sind.
In der 3 ist eine Handbetätigung der Schaltvorrichtung in Schrägansicht dargestellt.
In der 4 ist ein Längsschnitt durch die Handbetätigung dargestellt.
In der 5 ist die Schaltvorrichtung aus einer zweiten Blickrichtung dargestellt, wobei die Zähne des Zahnrads 3 nicht dargestellt sind.
In der 6 ist ein Längsschnitt durch die Schaltvorrichtung in einer ersten Schaltstellung dargestellt, wobei die Zähne des Zahnrads 3 dargestellt sind.
In der 7 ist ein Bereich der 6 vergrößert dargestellt.
In der 8 ist der Längsschnitt durch die Schaltvorrichtung in einer zweiten Schaltstellung dargestellt, wobei die Zähne des Zahnrads 3 dargestellt sind.

The invention will now be explained in more detail using schematic illustrations:

In the 1 a switching device according to the invention is shown in an oblique view from a first viewing direction, the teeth of the gear 3 not being shown.
In the 2 A portion of the switching device is shown, the teeth of the gear 3 not being shown.
In the 3 A manual operation of the switching device is shown in an oblique view.
In the 4 A longitudinal section through the manual operation is shown.
In the 5 the switching device is shown from a second viewing direction, the teeth of the gear 3 not being shown.
In the 6 a longitudinal section through the switching device is shown in a first switching position, with the teeth of the gear 3 being shown.
In the 7 is an area of 6 shown enlarged.
In the 8th the longitudinal section through the switching device is shown in a second switching position, with the teeth of the gear 3 being shown.

Wie in den Figuren dargestellt, weist die Schaltvorrichtung zwei Schaltstellungen auf, sodass ein Zahnrad 3 wahlweise drehfest mit einer Welle 2 gekoppelt ist oder nicht.As shown in the figures, the switching device has two switching positions, so that a gear 3 is either coupled to a shaft 2 in a rotationally fixed manner or not.

Hierzu wird durch Drehen eines Handrads 1, also durch ein manuelles Betätigen des Handrads 1, eine mit dem Handrad 1 drehfest verbundene Spindel 30 in Drehbewegung versetzt.For this purpose, by turning a handwheel 1, i.e. by manually actuating the handwheel 1, a spindle 30, which is non-rotatably connected to the handwheel 1, is set in rotation.

Die Drehachse des Handrads 1 ist dabei koaxial zur Drehachse der Spindel 30 ausgerichtet.The axis of rotation of the handwheel 1 is aligned coaxially with the axis of rotation of the spindle 30.

Wie in 4 deutlich gezeigt, ist das Handrad 1 drehfest mit der Spindel 30 verbunden, die in einer Spindelmutter 43 eingeschraubt ist, insbesondere so dass beim Drehen des Handrads 1 die Spindelmutter 43 relativ zur Spindel 30 verschoben wird.As in 4 clearly shown, the handwheel 1 is connected in a rotationally fixed manner to the spindle 30, which is screwed into a spindle nut 43, in particular so that when the handwheel 1 is rotated, the spindle nut 43 is displaced relative to the spindle 30.

Die Spindelmutter 43 ist mit einer hohlen Buchse 31 verbunden, insbesondere fest verbunden.The spindle nut 43 is connected to a hollow bushing 31, in particular firmly connected.

Das von dem Handrad 1 in axialer Richtung abgewandte Ende der Spindel 30 ist mittels eines Lagers 40, insbesondere Wälzlagers, in einer Stange 4, insbesondere Zugstange, insbesondere in einem Sackloch einer Stange 4, insbesondere Zugstange, drehbar gelagert. Hierzu ist der Außenring des Lagers 40 in dem Sackloch der Stange 4 aufgenommen und der Innenring des Lagers 40 auf einen zylindrischen Fortsatz der Spindel 30 aufgesteckt. Eine Endplatte 41 ist an dem dem Handrad 1 zugewandten Endbereich, insbesondere an der dem Handrad 1 zugewandten Stirnseite der Stange 4, befestigt, insbesondere und deckt den Bohrungsrand der Sacklochbohrung ab.The end of the spindle 30 facing away from the handwheel 1 in the axial direction is rotatably mounted by means of a bearing 40, in particular a roller bearing, in a rod 4, in particular a pull rod, in particular in a blind hole of a rod 4, in particular a pull rod. For this purpose, the outer ring of the bearing 40 is accommodated in the blind hole of the rod 4 and the inner ring of the bearing 40 is plugged onto a cylindrical extension of the spindle 30. An end plate 41 is attached to the end region facing the handwheel 1, in particular to the end face of the rod 4 facing the handwheel 1, in particular and covers the bore edge of the blind hole.

Vorzugsweise ist die Endplatte 41 mit Bolzen 42 an der Stange 4 befestigt.Preferably, the end plate 41 is attached to the rod 4 with bolts 42.

Die Spindel 30 weist an ihrem vom Handrad 1 abgewandten axialen Endberiech ein Schraubgewinde auf, auf das eine Mutter 44 aufgeschraubt ist, welche den Innenring des Lagers 40 begrenzt.The spindle 30 has a screw thread on its axial end region facing away from the handwheel 1, onto which a nut 44 is screwed, which delimits the inner ring of the bearing 40.

Beim Schrauben des Handrads 1 wird somit die Stange 4 relativ zur hohlen Buchse 31 in axialer Richtung bewegt.When screwing the handwheel 1, the rod 4 is moved in the axial direction relative to the hollow bushing 31.

Die Stange 4 ist an ihrem vom Handrad 1 abgewandten Axialen Endbereich mit einer Eingriffsplatte 6 verbunden, welche radial hervorragt.The rod 4 is connected at its axial end region facing away from the handwheel 1 to an engagement plate 6, which projects radially.

Somit ist beim Betätigen des Handrads 1 die Eingriffsplatte 6 linear bewegbar.Thus, when the handwheel 1 is actuated, the engagement plate 6 can be moved linearly.

Die Eingriffsplatte 6 ragt in eine Ringnut 63, die am Außenumfang eines innenverzahnten Hohlrades 62 hinein. Insbesondere ist die Ringnut 63 nach radial außen geöffnet.The engagement plate 6 projects into an annular groove 63 on the outer circumference of an internally toothed ring gear 62. In particular, the annular groove 63 is opened radially outwards.

Somit ist durch Bewegen der Eingriffsplatte 6 in axialer Richtung das Hohlrad 62 mitbewegbar in axialer Richtung.Thus, by moving the engagement plate 6 in the axial direction, the ring gear 62 can be moved in the axial direction.

Die Innenverzahnung des Hohlrades 62 ist in einer ersten Schaltstellung der Schaltvorrichtung an einer derartigen axialen Position angeordnet, dass die Innenverzahnung sowohl im Eingriff ist mit einer Außenverzahnung eines Verzahnungsteils 64, das drehfest, insbesondere mittels Passfederverbindung, mit der
Welle 2 verbunden ist, und andererseits im Eingriff mit einer Mitnehmerverzahnung des Zahnrads 3.The internal toothing of the ring gear 62 is arranged in a first switching position of the switching device at such an axial position that the internal toothing is in engagement with an external toothing of a toothed part 64, which is rotationally fixed, in particular by means of a keyway connection
Shaft 2 is connected, and on the other hand in engagement with a driver toothing of the gear 3.

Dabei ist die Mitnehmerverzahnung 61 von der Laufverzahnung 67 des Zahnrads 3 radial beabstandet. Die Mitnehmerverzahnung 61 ist aber auch in axialer Richtung von der Laufverzahnung 67 beabstandet.
in dieser ersten Schaltstellung überlappt also der von der Innenverzahnung des Hohlrades 62 in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von der Mitnehmerverzahnung 61 des Zahnrades 3 in axialer Richtung überdeckte Bereich und mit dem von der Außenverzahnung des Verzahnungsteils 64 in axialer Richtung überdeckten Bereich.The driving teeth 61 are radially spaced from the running teeth 67 of the gear 3. The driver toothing 61 is also spaced apart from the running toothing 67 in the axial direction.
In this first switching position, the area covered by the internal toothing of the ring gear 62 in the axial direction overlaps with the area covered by the driver toothing 61 of the gear 3 in the axial direction and with the area covered by the external toothing of the toothed part 64 in the axial direction.

Das Verzahnungsteil 64 ist vorzugsweise ringartig ausgeführt und/oder auf die Welle 2 aufgesteckt.The toothed part 64 is preferably designed like a ring and/or is plugged onto the shaft 2.

Mittels eines Lagers 60, insbesondere Wälzlagers, ist das Zahnrad 3 auf der Welle 2 drehbar gelagert. Dabei ist der Außenring des Lagers 40 in der Welle 2 vorzugsweise aufgenommen und der Innenring des Lagers 60 auf die Welle 2 aufgesteckt.The gear 3 is rotatably mounted on the shaft 2 by means of a bearing 60, in particular a roller bearing. The outer ring of the bearing 40 is preferably accommodated in the shaft 2 and the inner ring of the bearing 60 is plugged onto the shaft 2.

In einer zweiten Schaltstellung ist das Hohlrad 62 an einer anderen axialen Position als in der ersten Schaltstellung. Dabei ist die Innenverzahnung des Hohlrades 62 nur im Eingriff mit der Mitnehmerverzahnung 61 des Zahnrades 3 und nicht mit der Außenverzahnung des Verzahnungsteils 64.In a second switching position, the ring gear 62 is at a different axial position than in the first switching position. The internal teeth of the ring gear 62 are only in engagement with the driver teeth 61 of the gear 3 and not with the external teeth of the toothed part 64.

Insbesondere ist das Hohlrad 62, insbesondere die Innenverzahnung des Hohlrades 62, von der Außenverzahnung des Verzahnungsteils 64.In particular, the ring gear 62, in particular the internal teeth of the ring gear 62, is different from the external teeth of the toothed part 64.

Auf diese Weise ist das Zahnrad in der ersten Schaltstellung drehfest gekoppelt mit der Welle 2 und in der zweiten Schaltstellung entkoppelt von der Welle 2, insbesondere also frei drehend relativ zur Welle 2.In this way, the gear is non-rotatably coupled to the shaft 2 in the first switching position and decoupled from the shaft 2 in the second switching position, in particular freely rotating relative to the shaft 2.

Das Verzahnungsteil 64 ist mittels einer Passfederverbindung mit der Welle 2 verbunden, wobei die Passfeder 70 in einer Passfedernut der Welle 2 angeordnet ist und in eine entsprechende Nut des Verzahnungsteils hineinragt.The toothed part 64 is connected to the shaft 2 by means of a key connection, the feather key 70 being arranged in a keyway of the shaft 2 and protruding into a corresponding groove of the toothed part.

Die Eingriffsplatte 6 weist axial beidseitig jeweils einen Reibbelag 68 auf, der an den Wänden der Ringnut 63 anliegt und somit nicht nur zur Verbesserung des Kontakts sondern auch zur Verringerung von Geräuschemissionen beiträgt.The engagement plate 6 has a friction lining 68 axially on both sides, which rests on the walls of the annular groove 63 and thus not only contributes to improving the contact but also to reducing noise emissions.

Das Wechseln der Schaltstellungen ist vorzugsweise nur bei Stollstand beziehungsweise unterhalb einer insbesondere sehr geringen Drehzahl der Welle 2 erlaubt. Somit werden dann die Reibbeläge 68 im Wesentlichen nicht abgenutzt.Changing the switching positions is preferably only permitted when the shaft 2 is at a standstill or below a particularly very low speed. The friction linings 68 are then essentially not worn out.

Vorzugsweise wird die Schaltvorrichtung in einem Getriebe angeordnet, so dass das Zahnrad 3, in der ersten Schaltstellung Leistung überträgt an ein zweites Verzahnungsteil des Getriebes, dessen Verzahnung mit der Laufverzahnung 67 des Zahnrades 3 im Eingriff steht, und in der zweiten Schaltstellung keine Leistung an das zweite Verzahnungsteil überträgt, obwohl die Laufverzahnung 67 des Zahnrades 3 mit der Verzahnung des zweiten Verzahnungsteils des Getriebes im Eingriff ist, da dann das Zahnrad 3 zur Welle 2 frei drehend angeordnet ist.The switching device is preferably arranged in a transmission, so that the gear 3, in the first switching position, transmits power to a second toothing part of the transmission, the teeth of which are in engagement with the running teeth 67 of the gear 3, and in the second switching position no power to that second toothing part transmits, although the running teeth 67 of the gear 3 is in engagement with the teeth of the second toothing part of the transmission, since the gear 3 is then arranged to rotate freely relative to the shaft 2.

Vorzugsweise ist die Verzahnung des zweiten Verzahnungsteils des Getriebes axial breiter als die Laufverzahnung 67 des Zahnrades 3.Preferably, the toothing of the second toothing part of the transmission is axially wider than the running toothing 67 of the gear 3.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird die Innenverzahnung des Hohlrades 62 statt als Evolventenverzahnung aus einer anderen Verzahnung ausgeführt. Somit ist eine kostengünstigere Fertigung erreichbar.In further exemplary embodiments according to the invention, the internal toothing of the ring gear 62 is made from a different toothing instead of involute toothing. This means that more cost-effective production can be achieved.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: HandradHandwheel
22: WelleWave
33: Zahnradgear
44: Stange, insbesondere ZugstangeRod, especially tie rod
55: Führungsteile, insbesondere FührungsstangenGuide parts, especially guide rods
66: Eingriffsplatteengagement plate
3030: Spindelspindle
3131: BuchseRifle
3232: ArretiervorrichtungLocking device
4040: Lager, insbesondere WälzlagerBearings, especially rolling bearings
4141: EndplatteEnd plate
4242: Bolzenbolt
4343: Spindelmutterspindle nut
4444: MutterMother
6060: Lagercamp
6161: MitnehmerverzahnungDriver gearing
6262: Hohlradring gear
6363: RingnutRing groove
6464: VerzahnungsteilGear part
6565: Lagercamp
6666: Lagercamp
6767: LaufverzahnungBarrel gearing
6868: Reibbelagfriction lining
7070: PassfederAdjusting spring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102021128917 B3 [0005]

Claims

Switching device, wherein the switching device has a gear which is rotatably mounted on a shaft and has an internally toothed ring gear, characterized in that the gear has a running toothing and a driver toothing, an external toothing, in particular a toothing part, is connected to the shaft in a rotationally fixed manner , wherein the ring gear is displaceable in the axial direction, in particular parallel to the direction of the axis of rotation of the shaft.

switching device Claim 1 , characterized in that in a first axial position of the ring gear, the internal teeth of the ring gear are in engagement with the external teeth, in particular with the external teeth of the toothed part, and with the driver teeth of the gear and that in a second position, in particular which is spaced from the first position is, the internal toothing of the ring gear is in engagement with the driver toothing of the gear, the internal toothing being spaced in the axial direction from the external toothing, in particular not in engagement with the external toothing, in particular wherein the first position is a first switching position and the second position is a second switching position.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the internal toothing is aligned coaxially with the driver toothing and with the running toothing.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner ring of a bearing is plugged onto the shaft and the outer ring of the bearing is accommodated in the gear, in particular wherein the bearing is designed as a rolling bearing, in particular wherein the bearing has the inner ring and the outer ring as well as between has rolling bodies arranged on the inner ring and the outer ring.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the driving toothing is radially spaced from the running toothing, in particular wherein the running toothing is arranged coaxially to the driving toothing, in particular wherein the driving toothing is arranged at a smaller radial distance than the running toothing, in particular wherein the driving toothing is arranged in the axial direction is wider than the running teeth.

Switching device according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the driving toothing is radially spaced from the running toothing, in particular wherein the running toothing is arranged coaxially to the driving toothing, in particular wherein the driving toothing is arranged at a greater radial distance than the running toothing, in particular wherein the driving toothing is shorter in the axial direction than the running toothing .

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the running teeth are axially spaced from the driving teeth, and/or that the driving teeth are designed as external teeth and/or the running teeth are designed as external teeth.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the driver toothing is designed as an involute toothing and/or that the running toothing is designed as an involute toothing.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the ring gear has an annular groove, in particular wherein the annular groove is arranged on the outer circumference of the ring gear.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that an engagement plate projects into the annular groove and is movable in the axial direction, in particular by a manually operated spindle drive.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the engagement plate has a friction lining axially on both sides, with which the engagement plate rests against the wall of the annular groove, in particular wherein the friction lining is shaped as a hollow cylindrical and/or as a perforated disk and is held pressed against the engagement plate by screws screwed into the engagement plate by the screw heads of the screws pressing onto the friction lining on the side of the respective friction lining facing away from the engagement plate.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the spindle drive has a spindle screwed into a spindle nut, a handwheel being connected to the spindle in a rotationally fixed manner.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the spindle is rotatably mounted by means of a bearing, the inner ring of the bearing being slipped onto the spindle, the outer ring of the bearing being received in or on a rod connected to the engagement plate and/or rotationally fixed is connected to the rod, in particular wherein the spindle nut is connected in a rotationally fixed manner to a housing of the switching device, in particular wherein the rod is connected to an engagement plate (6) at its axial end region facing away from the handwheel. in particular which protrudes radially in relation to the central axis of the spindle nut.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner ring of the bearing is axially delimited by a nut screwed onto a threaded region of the spindle, in particular wherein the threaded region is arranged on the side of the bearing facing away from the threaded region of the spindle in the axial direction, and/ or that a locking device is arranged on the spindle, in particular with which the rotational movement of the spindle can be prevented.

Transmission with switching device, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the teeth of the gear are in engagement with the teeth of a further toothed part.