WO2015117777A1 - Shifting device for a planetary gearbox - Google Patents

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WO2015117777A1
WO2015117777A1 PCT/EP2015/050139 EP2015050139W WO2015117777A1 WO 2015117777 A1 WO2015117777 A1 WO 2015117777A1 EP 2015050139 W EP2015050139 W EP 2015050139W WO 2015117777 A1 WO2015117777 A1 WO 2015117777A1
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WO
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switching
sleeve
drive shaft
shift sleeve
switching device
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Application number
PCT/EP2015/050139
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ewald Schmitz
Frank Richter
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Zf Friedrichshafen Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a switching device for a planetary gear according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
  • Shifting devices for transmissions in particular planetary gears, are used, for example, in machine tools, turning, milling and machining centers.
  • the drive motors are DC / AC main spindle motors.
  • the gearboxes increase the power range of the main spindle motors in order to increase the flexibility of the machine tools when machining different materials or cutting forces due to high torques or speeds.
  • two translation stages are formed.
  • a switching device for a change-speed gearbox which has at least one sliding sleeve, which is mounted rotationally fixed and axially displaceable on a gear shaft. To each of these sliding sleeve a loose wheel is placed adjacent at least on one side, which is arranged freely rotatable on the transmission shaft. The at least one sliding sleeve is axially movable in the direction of each one idler gear in a switching position by an actuation of associated adjusting means from a neutral position. Upon reaching the switching position, a coupling of each one idler gear is caused with the transmission shaft.
  • the associated adjusting means are arranged stationary and engage when actuated in at least one switching groove.
  • the shift groove is provided on an outer diameter of the at least one sliding sleeve. It has a curved course in the axial direction. As a result, an axial displacement of the at least one sliding sleeve is caused in accordance with the course of the at least one shift groove upon rotation of the transmission shaft.
  • a switching device for a transmission in particular a two-stage planetary gear, having a rotatably formed shift sleeve and at least one stationary trained switching element.
  • the shift sleeve is displaceable for switching the transmission along its axis of rotation in at least one switching position.
  • a first switching state of the transmission can be generated in which the drive shaft is coupled without translation, stocky and / or translated with the output shaft of the transmission.
  • the shift sleeve has a first connection region in which it can be connected to a drive shaft of the transmission such that a rotational movement of the drive shaft can be transferred to the shift sleeve.
  • the switching element is preferably a switching pin, which is arranged in particular in the region of the outer circumference of the shift sleeve and / or radially spaced from this.
  • the switching element is positively coupled during its actuation for the axial displacement of the shift sleeve in the switching position with the shift sleeve.
  • the switching element, in particular the switching pin, for positively coupling or connecting to the switching sleeve are moved from a radially outer first position in the radial direction into a radially inner second position.
  • the shift sleeve has a stop in the circumferential direction.
  • the stop is designed such that it is able to strike the actuated switching element, so that the rotational movement of the switching sleeve is stopped relative to a rotational movement of the drive shaft. That is, in the actuated state of the switching element, this comes into contact with the stop of the switching sleeve. As a result, a further rotational movement of the shift sleeve is largely blocked.
  • the switching element is advantageously only during Heidelbergvor- gangs burdened. Suffice a small solenoid for the operation of Wegelemetes.
  • the switching element is thus preferably an electromagnetic switching pin.
  • the method of the switching pin between the radially outer first position and the radially inner second position is electromagnetically. However, this can also be done by an electric motor, hydraulically or pneumatically or otherwise. By reducing the switching and holding forces acting on the switching device, the switching device can be made very small and inexpensive.
  • the stop in the region of the outer and / or inner circumference of the shift sleeve is formed by a radially extending elevation and / or depression.
  • the stop may thus be groove-shaped (depression) or rail-shaped (elevation) on the outer or inner circumference of the shift sleeve.
  • the stop extends substantially parallel to the axis of rotation.
  • the stop is inclined relative to the axis of rotation, so that the shift sleeve slightly twisted when moving in the axial direction.
  • the stop must be designed such that when the switching element is actuated between the drive shaft and the shift sleeve, a speed difference is effected, wherein the shift sleeve rotates slower than the drive shaft.
  • the switching sleeve has a second stop, to which the actuated switching element is able to abut when reversing the direction of rotation of the drive shaft and / or in the switching position located in the switching sleeve.
  • the second stop may also be formed as a in the region of the outer and / or inner circumference of the shift sleeve in the radial direction extending elevation and / or depression.
  • the shift sleeve can be produced particularly cost-effectively, if the first and / or second stop, preferably with its respective insertion and / or Ausfuel Society, is formed by means of a recess.
  • the recess is formed on the outer circumference of the shift sleeve.
  • the recess can be advantageously formed in only a single manufacturing step, if this is preferably designed as, in particular Z-shaped, groove. The two opposite flanks of the groove in this case form the first and second stop.
  • the recess can be made very inexpensively, if the bottom of the recess is formed substantially flat over its entire surface.
  • the switching sleeve has at least one first recess, by means of which it is displaceable between a first and a second switching position. Additionally or alternatively, it is advantageous if the switching sleeve at least a second Having recess, by means of which it is displaceable between a neutral position and at least one of the two switching positions.
  • the two stops of the first recess in the axial direction of the shift sleeve are designed to be longer than those of the second recess. As a result, advantageously different axial displacement lengths of the shift sleeve can be effected.
  • the first connection region is designed such that the stopped shift sleeve moves in the axial direction toward the drive shaft or away from it as a function of the drive shaft rotation direction.
  • the switching element can be decoupled from the axial forces required for displacing the shift sleeve, since the substantially completely absorbed by the first connection area.
  • the switching element is thus loaded only during the switching process.
  • the switching element can thus be made very small and inexpensive.
  • the shift sleeve has a thread, in particular an internal thread and / or fine thread, for axial displacement along the axis of rotation in the connection region.
  • the first connection region for receiving the axial forces can be formed very inexpensively.
  • the shift sleeve can be made very space-saving, if the switching device comprises an axially displaceable coupling element for non-rotatably connecting at least two components of the transmission, which is positively and / or non-positively connected to the shift sleeve in a second connection region.
  • the forces occurring when coupling the at least two components of the transmission are thus absorbed by the coupling element, whereby the switching sleeve takes over exclusively the task of switching.
  • the transmission can be designed to save space.
  • the coupling element with the shift sleeve in the axial direction positively and / or non-positively connected in the circumferential direction. hereby can advantageously be moved to the corresponding shift position and / or neutral position during axial displacement of the shift sleeve at the same time also the coupling element. Furthermore, by means of a non-positive connection in the circumferential direction between the coupling element and the switching sleeve, an undesired axial displacement of the switching sleeve during braking and / or acceleration of the drive shaft can be avoided.
  • the frictional torque of the circumferentially formed frictional connection between the coupling element and the switching sleeve is greater than that in the first connection region maximum moment of inertia of the shift sleeve.
  • a switchable planetary gear in particular for a machine tool, proposed, which has a drive shaft, an output shaft, a planetary arrangement and an axially displaceably mounted central shaft.
  • the central shaft is displaceable by means of a switching device between a first and a second switching position, wherein the central shaft, the drive shaft, the planetary arrangement and / or the output shaft in the two switching positions are different coupled to each other.
  • the switching device is designed according to the preceding description, wherein said features may be present individually or in any combination.
  • the invention may also be a machine tool transmission which has this switchable planetary gear. This is, for example, a machine tool transmission for driving a spindle or another rotatable part of the machine tool.
  • 1, 1 a is a schematic representation of a switchable planetary gear with a switching device in a first switching state
  • FIG. 2 shows a perspective detailed view of a switching sleeve of the switching device
  • FIG. 4 shows a perspective detailed view of the shift sleeve with a second and third recess for displacing the shift sleeve into a neutral position
  • Figure 5 shows the planetary gear engaging in the second recess
  • Figure 6 shows the planetary gear in neutral position.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a switchable planetary gear.
  • Such planetary gears are preferably used in machine tools, for example for driving a spindle of the machine tool.
  • the planetary gear has a with a drive, not shown, (for example, an electric motor) connectable drive shaft 1, which is rotatably mounted in a housing 28 via corresponding bearings 29.
  • the planetary gear has a rotatably mounted, preferably coaxially with the drive shaft 1 extending, output shaft 2, with the planetary gear with a driven component (for example, a machine tool spindle), which is not shown here, connectable.
  • a driven component for example, a machine tool spindle
  • FIG. 3d shows the first switching state of the planetary gear in which the rotary motion transmission of the drive shaft 1 takes place on the output shaft 2 via an intermediate planetary arrangement 4.
  • the planetary arrangement 4 preferably has a planetary sun 26 rotatably mounted about a rotation axis 27 and surrounded by a plurality of planetary gears 24.
  • the planet gears 24 have external teeth and are supported by means of wheel bolts 25 rotatably mounted in a planet carrier 19 which surrounds the central shaft 3 in an annular manner.
  • the planetary arrangement 4 preferably comprises a ring gear 23 which is provided with an internal toothing and is rigidly connected to the housing 28, with which the planet gears 24 provided with the corresponding external toothing are meshingly in contact.
  • the planetary sun 26 of the planetary arrangement 4 designed as an external toothing, first toothing 30 which is rotatably coupled in the first switching state with a formed as an internal toothing second toothing 31 of the central shaft 3.
  • the planet carrier 19 has a provided with the internal toothing planetary gear, with which it is coupled via a connecting element 21 which is mounted on a roller bearing 1 6 on the central shaft 3 and axially displaceable with this, with a driven shaft gear 17 of the output shaft 2.
  • the connecting element 21 is, in particular, an externally toothed sleeve or a connecting toothed wheel.
  • the rotational movement generated by means of a drive is thus first transmitted to the central shaft 3 connected rigidly to the drive shaft 1. From there, the further transmission via the first and second teeth 30, 31 to the planetary sun 26, the rotation causes a movement of the planet gears 24 and thus a rotational movement of the planet carrier 19.
  • the rotation of the planet carrier 19 is finally transmitted by means of the planet carrier gear 20 to the connecting element 21 and from there to the output shaft gear 17, so that as a result a squat drive of the output shaft 2 is ensured.
  • the planet carrier 19 and the planet carrier gearwheel 20 can in particular be executed as a common component, instead of the two separate components shown in Figure 1.
  • the planetary gear or the planetary arrangement 4 can now be switched from the first switching state shown in Figure 1 in the second switching state shown in Figure 3d.
  • the transmission has a switching device 5.
  • the switching device 5 has a switching sleeve 10, which is designed to be rotatable about the axis of rotation 27.
  • the shift sleeve 10 is axially displaceable along its axis of rotation 27.
  • the shift sleeve 10 has a first and a second connection region 6, 7.
  • the first connection region 6 is designed in such a way that the shift sleeve 10 moves in the axial direction towards the drive shaft 1 or away from it as a function of the drive shaft rotational direction as soon as the rotational movement of the shift sleeve 10 is stopped.
  • the switching sleeve 10 in the first connection region 6 a thread 12.
  • the thread 12 is formed, for example, as an internal thread on the inner circumference of the shift sleeve 10.
  • This thread 12 of the shift sleeve 10 is screwed in the first connection region 6 to a corresponding thread 14 of the drive shaft 1.
  • the thread 14 of the drive shaft 1 is formed in the present embodiment as an external thread and arranged on the switching sleeve 10 facing the end of the drive shaft 1.
  • the switching device 5 further comprises a coupling element 15, by means of which, as already explained above, the central shaft 3 rotatably coupled to the planetary sun 26 via the first and second teeth 30, 31 can be coupled.
  • the coupling element 15 is fixedly connected to the central shaft 3 in the axial and circumferential direction. As a result, a rotational movement of the central shaft 3 and an axial displacement of the central shaft 3 can be transmitted to the coupling element 15. That is, the coupling element 15 follows the movement of the central shaft 3.
  • the coupling element 15 may therefore also be a component of the central shaft 3.
  • the switching sleeve 10 is connected in its second connection region 7 with the coupling element 15.
  • the connection between the shift sleeve 10 and the coupling element 15 may be formed positively and / or non-positively.
  • the shift sleeve 10 and the coupling element 15 in the axial direction a positive connection have, so that during the axial displacement of the shift sleeve 10 and the coupling element 15 is moved with the shift sleeve 10.
  • the central shaft 3, the coupling element 15 and the switching sleeve 10 thus form a displaceable in the axial direction of the planetary gear unit. In the circumferential direction of the second connecting portion 7 is formed non-positively.
  • the frictional torque of the frictional connection formed in the circumferential direction between the coupling element 15 and the switching sleeve 10 is greater in the second connection region 7 than the maximum moment of inertia of the switching sleeve 10 occurring in the first connection region 6. This avoids a screw movement between the drive shaft 1 during acceleration or deceleration of the drive shaft 1 and switching sleeve 10 in the first connection region 6 takes place. An axial displacement of the shift sleeve 10 thus takes place exclusively during active braking or stopping by means of a first switching element eighth
  • This first switching element 8, which is part of the switching device 5, can be seen in FIG.
  • the switching element 8 is arranged with respect to the circumferential direction and axial direction of the switching sleeve 10 fixed to the housing 28.
  • the switching element 8 can be moved to form a positive coupling or connecting with the shift sleeve 10 from the radially outer first position shown in Figure 1 in the radial direction in a radially inner second position (see Figure 3a). It is exemplified in the embodiment shown as a switching pin.
  • the switching element 8 corresponds to a first recess 1 1 of the switching sleeve 10.
  • the first recess 1 1 is formed on the outer circumference 9 of the switching sleeve 10.
  • the recess 1 1 is groove-shaped.
  • FIG. 1 a shows an enlarged view of the area designated by A in FIG. 1.
  • the frictional connection in the circumferential direction between the shift sleeve 10 and the coupling element 15 is effected in accordance with Figure 1 a by two prestressed spring elements 10A and 10B. These generate a defined frictional torque between the coupling element 15 and the switching sleeve 10.
  • a type of slip clutch is provided, which upon a rotational movement of the coupling element 15, a braking of the switching sleeve 10 relative to the coupling element 15 is allowed, as soon as a voltage applied to the shift sleeve 10 braking force exceeds the friction torque between coupling element 15 and shift sleeve 10.
  • spring element 10A, 10B By providing a relatively high rigidity of the spring elements 10A, 10B, a quasi-positive connection between the switching sleeve 10 and the coupling element 15 can be effected in the axial direction.
  • the shown spring-loaded coupling of shift sleeve 10 and coupling element 15 in the axial direction also helps possible tooth-on-tooth positions between the teeth 30, 31 to dissolve.
  • spring element 10A, 10B can be used any suitable spring means, for example, one or more disc springs, coil springs or corrugated springs.
  • one or both of the spring elements 10A, 10B may also be omitted. In the latter case, the frictional connection in the circumferential direction between the coupling element 15 and the shift sleeve 10 is then produced otherwise.
  • FIG. 2 shows the switching sleeve 10 with its first recess 1 1 in a detailed view.
  • the first recess 1 1 comprises a first stop 32 to which the actuated first switching element 8 is able to strike for axial displacement of the shift sleeve 10, whereby the rotational movement of the shift sleeve 10 relative to the rotating drive shaft 1 can be stopped.
  • an insertion portion 34 for inserting the operated first switching element 8 and at the other end of the first stopper 32 a lead-out portion 35 for executing the actuated first switching element 8 is arranged.
  • the internal thread 12 of the switching sleeve 10 at the first connection region 6 is not shown in FIG.
  • the first switching element 8 For switching the planetary gear from the first switching state shown in Figure 1 in the second switching state shown in Figure 3d, the first switching element 8 is first actuated according to Figure 3a. As a result, as shown in Figure 3a, the first switching element 8 moves from a radially outer position (see Figure 1) into a radially inner position, whereby it comes into operative connection with the first recess 1 1. Due to the first and / or second connection region 6, 7, the shift sleeve 10 rotates together with the drive shaft 1, the central shaft 3 and the coupling element 15. In particular, the shift sleeve 10 by the frictional connection between the friction sleeve 10 and coupling element 15 in the second connection - area 7 entrained with the rotational movement of the central shaft 3.
  • the first shift element 8 when actuated, passes via the insertion region 34 into the first recess 11.
  • the first switching element 8 abuts on the first stop 32, whereby the rotational movement of the shift sleeve 10 is decelerated or stopped abruptly.
  • the drive shaft 1, the central shaft 3 and the coupling element 15 can continue to rotate due to the slippage of the frictional connection provided in the second connection region 7.
  • the frictional torque present between the shift sleeve 10 and the coupling element 15 is supported by the first shift element 8 on the housing 28.
  • the shift sleeve 10 screws on the axially intermeshing drive shaft 1 due to the intermeshing in the first connection region 6 thread 12, 14.
  • the coupling element 15 is displaced together with the shift sleeve 10 in the direction of the drive shaft 1, since this is coupled in the second connection region 7 in the axial direction positively to the shift sleeve 10.
  • the first shift element 8 according to FIG. 3b slides along the first stop 32 in the axial direction of the transmission until the shift sleeve 10 according to FIG. 3c has arrived in its second shift position.
  • the actuated first switching element 8 loses contact with the first stop 32 and slips over the execution area 35 from the first recess 1 1 out. Since the radial depth of the first recess 1 1 in the insertion and / or Ausfuel Society 34, 35 decreases from the stop 32 in the circumferential direction to the level of the outer diameter of the shift sleeve 10, the first switching element 8 is pressed radially outwards, so that it again is pushed back into its deactivated starting position.
  • the planetary gear is now in accordance with Figure 3d in its second switching position.
  • no active switching elements 8, 13 are necessary. Holding the shift sleeve 10 in this position is effected exclusively by means of the first connection region 6, in particular with the screw connection, ie the intermeshing threads 12, 14, between the shift sleeve 10 and drive shaft 1.
  • the switching element 8 thus only needs to absorb the force to stop the rotational movement of the shift sleeve 10.
  • the axial displacement of the shift sleeve 10 takes place exclusively in the first connection region 6 through the threaded connection between the shift sleeve 10 and the drive shaft 1.
  • FIGURE 3d shows, the connection of first and second toothing 30, 31, which connected the central shaft in its first position (see FIGURE 1) to the planetary sun 26, was released by the axial movement of the central shaft 3, so that the central shaft 3 and the planet sun 26 are now decoupled.
  • the connecting element 21 has been moved together with the central shaft 3 in the direction of the drive shaft 1, so that the coupling between the planet carrier gear 20 and the drive shaft gear 17 has been repealed.
  • the output shaft 2 is decoupled from the planetary arrangement 4.
  • a direct coupling of the central shaft 3 and output shaft 2 by the drive shaft gear 17 was meshingly engaged with the central shaft gear 18.
  • a rotational movement of the drive shaft 1 is now transmitted to the output shaft 2 in this switching state without the planetary arrangement 4 being involved in this case. The inevitable friction losses are thus minimized in this switching state.
  • the direction of rotation of the drive shaft 1 must be reversed. Thereafter, by re-actuation of the first switching element 8, the shift sleeve 10 are displaced in the opposite axial direction such that it moves back from the drive shaft 1 in the first switching position.
  • the activated first switching element 8 according to FIG. 2 passes through an insertion region into the first recess 11. Due to the reversal of the direction of rotation, the lead-in area is now the lead-out area 35 of the first stop 32.
  • the first cut-out 11 also has a second stop 33.
  • the switching sleeve 10 is stopped in an analogous manner by striking the first switching element 8 on the second stop 33, whereby due to the threaded connection in the first connection region 6, an axial displacement of the sleeve takes place back into the first switching position.
  • the actuated first switching element 8 loses the operative contact to the second stop 33 and is led out by a Ausfuel Scheme corresponding to the insertion 34 of the first stop 32 from the first recess 1 1 again, since the shift sleeve 10 due to the frictional connection with the coupling element 15 starts to rotate again.
  • the execution range of the second stop 33 corresponds to the insertion region 34 of the first stop 32.
  • the first recess 1 1 is presently designed as a Z-shaped shift groove.
  • the planetary gear can also be switched to a neutral position (see Figure 6).
  • the shift sleeve 10 according to Figure 4 optionally have a second recess 22, in which a second switching element 13 can engage.
  • the second switching element 13 may be offset relative to the first switching element 8 axially with respect to the switching sleeve 10 and / or have a greater axial extent than the first switching element 8, for example, by a relation to the first switching element 8 enlarged diameter. This prevents that the second switching element 13 can come into operative connection with the first recess 1 1, for example by it enters the recess 1 1.
  • the dimensions of the switching element 13 and the recess 1 1 are chosen in particular so that an engagement of the switching element 13 is prevented in the recess 1 1.
  • the second recess 22 is arranged and oriented such that the shift sleeve 10 can be moved from the second shift position to the central neutral position.
  • An exemplary shape of the recess 22 on the outer circumference 9 of the shift sleeve 10 is shown with dashed lines in the region of the central shaft 3 in Figures 1, 3, 5 and 6.
  • the shift sleeve 10 has a third recess (not shown in FIG. 4) into which the second shift element 13 can engage.
  • the second and third recesses 22 are formed at different ends of the shift sleeve 10.
  • the third recess is oriented and arranged such that the switching sleeve 10 is movable from its first switching position to the neutral position when the second switching element 13 engages therein (ie analogous to the second recess 22, oriented and arranged such that the switching sleeve 10 from their second switching position is movable to the neutral position when the second switching element 13 engages therein).
  • the second and Third recess 22 have, comparable to the first recess 1 1, an insertion region 34, a stop 33 and a delivery region 35.
  • the operating principle of the second and third recess 22 corresponds to that of the first recess 11.
  • the first, second and optionally third recess 1 1, 22 are preferably arranged uniformly on the circumference of the shift sleeve 10.
  • the second and third recesses 22 or the first and second recesses 1 1, 22 may also be arranged on opposite sides of the shift sleeve 10, so offset by 180 ° in the circumferential direction of the shift sleeve 10 to each other.
  • the first recess 1 1 can also be offset in particular by 90 ° in the circumferential direction of the second or the third recess 22.
  • Figure 6 shows the neutral position of the planetary gear in which the central shaft 3 assumes a position seen in the axial direction, which lies between its first and its second position and in which it is decoupled from both the drive shaft 1 and the output shaft 2.
  • the axial fixation takes place in this position as well as in the first and second switching position via the first connection region 6 and the second connection region 7.
  • the present invention is not limited to the illustrated and described embodiment. Variations within the scope of the claims are also possible as a combination of features, even if they are shown and described in different embodiments.
  • corresponding internal and external toothing for example, the 12, 14 could also be replaced by frontal teeth, such as dog clutch teeth.

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Abstract

The invention relates to a shifting device (5) for a gearbox, in particular a two-stage planetary gearbox, comprising a rotatable shifting sleeve (10) which, for shifting the gearbox, is able to be displaced along its axis of rotation (27) into at least one shift position, wherein the shifting sleeve (10) has a connection region (6) in which said shifting sleeve can be connected to a drive shaft (1) of the gearbox in such a way that a rotational movement of the drive shaft (1) can be transmitted to the shifting sleeve (10), and comprising at least one stationary shifting element (8) which, when actuated to displace the shifting sleeve (10) axially into the shift position, can be coupled to said shifting sleeve in a form-fitting manner. According to the invention, the shifting sleeve (10) has in the circumferential direction a stop (32), against which the actuated shifting element (8) can butt so that a rotational movement of the shifting sleeve (10) is stopped relative to a rotational movement of the drive shaft (1).

Description

Schalteinrichtunq für ein Planetenqetriebe  Switching device for a planetary gearbox
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Planetengetriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art. The present invention relates to a switching device for a planetary gear according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
Schalteinrichtungen für Getriebe, insbesondere Planetengetriebe, finden beispielsweise in Werkzeugmaschinen, Dreh-, Fräs- und Bearbeitungszentren Verwendung. Als Antriebsmotoren dienen DC/AC-Hauptspindelmotoren. Die Getriebe vergrößern die Leistungsbandbreite der Hauptspindelmotoren, um die Flexibilität der Werkzeugmaschinen bei der Bearbeitung von unterschiedlichen Werkstoffen bzw. Schnittkräften durch hohe Drehmomente oder Drehzahlen zu vergrößern. Bei bislang bekannten Planetengetrieben für Werkzeugmaschinen werden zwei Übersetzungsstufen gebildet. Shifting devices for transmissions, in particular planetary gears, are used, for example, in machine tools, turning, milling and machining centers. The drive motors are DC / AC main spindle motors. The gearboxes increase the power range of the main spindle motors in order to increase the flexibility of the machine tools when machining different materials or cutting forces due to high torques or speeds. In previously known planetary gearboxes for machine tools two translation stages are formed.
Aus der DE 10 2009 054 942 A1 ist eine Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe bekannt, das mindestens eine Schiebemuffe aufweist, welche drehfest und axial verschiebbar auf einer Getriebewelle aufgesetzt ist. Zu dieser Schiebemuffe ist zumindest auf einer Seite je ein Losrad benachbart platziert, das frei rotierbar auf der Getriebewelle angeordnet ist. Die mindestens eine Schiebemuffe ist durch eine Betätigung von zugehörigen Stellmitteln aus einer Neutralstellung axial in Richtung des je einen Losrades in eine Schaltstellung bewegbar. Bei Erreichen der Schaltstellung wird eine Kopplung des je einen Losrades mit der Getriebewelle hervorgerufen. Die zugehörigen Stellmittel sind ortsfest angeordnet und greifen bei Betätigung in mindestens eine Schaltnut ein. Die Schaltnut ist auf einem Außendurchmesser der mindestens einen Schiebemuffe vorgesehen. Sie weist einen in axialer Richtung kurvenförmigen Verlauf auf. Hierdurch wird entsprechend dem Verlauf der mindestens einen Schaltnut bei Rotation der Getriebewelle eine axiale Verschiebung der mindestens einen Schiebemuffe hervorgerufen. From DE 10 2009 054 942 A1 discloses a switching device for a change-speed gearbox is known, which has at least one sliding sleeve, which is mounted rotationally fixed and axially displaceable on a gear shaft. To each of these sliding sleeve a loose wheel is placed adjacent at least on one side, which is arranged freely rotatable on the transmission shaft. The at least one sliding sleeve is axially movable in the direction of each one idler gear in a switching position by an actuation of associated adjusting means from a neutral position. Upon reaching the switching position, a coupling of each one idler gear is caused with the transmission shaft. The associated adjusting means are arranged stationary and engage when actuated in at least one switching groove. The shift groove is provided on an outer diameter of the at least one sliding sleeve. It has a curved course in the axial direction. As a result, an axial displacement of the at least one sliding sleeve is caused in accordance with the course of the at least one shift groove upon rotation of the transmission shaft.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen. Es wird eine Schalteinrichtung für ein Getriebe, insbesondere ein zweistufiges Planetengetriebe, vorgeschlagen, das eine drehbar ausgebildete Schalthülse und zumindest ein ortsfest ausgebildetes Schaltelement aufweist. Die Schalthülse ist zum Schalten des Getriebes entlang ihrer Drehachse in zumindest eine Schaltstellung verschiebbar. Hierdurch kann ein erster Schaltzustand des Getriebes erzeugt werden, in dem die Antriebswelle mit der Abtriebswelle des Getriebes übersetzungsfrei, untersetzt und/oder übersetzt gekoppelt ist. Die Schalthülse weist einen ersten Verbindungsbereich auf, in dem diese derart mit einer Antriebswelle des Getriebes verbindbar ist, dass eine Drehbewegung der Antriebswelle auf die Schalthülse übertragbar ist. The problem underlying the invention is solved by the features of the independent claims. Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the drawings. It is proposed a switching device for a transmission, in particular a two-stage planetary gear, having a rotatably formed shift sleeve and at least one stationary trained switching element. The shift sleeve is displaceable for switching the transmission along its axis of rotation in at least one switching position. In this way, a first switching state of the transmission can be generated in which the drive shaft is coupled without translation, stocky and / or translated with the output shaft of the transmission. The shift sleeve has a first connection region in which it can be connected to a drive shaft of the transmission such that a rotational movement of the drive shaft can be transferred to the shift sleeve.
Das Schaltelement ist vorzugsweise ein Schaltstift, der insbesondere im Bereich des Außenumfangs der Schalthülse und/oder von dieser radial beanstandet angeordnet ist. Das Schaltelement ist bei seiner Betätigung zum axialen Verschieben der Schalthülse in die Schaltstellung mit der Schalthülse formschlüssig koppelbar. Vorzugsweise kann das Schaltelement, insbesondere der Schaltstift, zum formschlüssigen Koppeln bzw. Verbinden mit der Schalthülse aus einer radial außenliegenden ersten Stellung in Radialrichtung in eine radial innenliegende zweite Stellung verfahren werden. The switching element is preferably a switching pin, which is arranged in particular in the region of the outer circumference of the shift sleeve and / or radially spaced from this. The switching element is positively coupled during its actuation for the axial displacement of the shift sleeve in the switching position with the shift sleeve. Preferably, the switching element, in particular the switching pin, for positively coupling or connecting to the switching sleeve are moved from a radially outer first position in the radial direction into a radially inner second position.
Die Schalthülse weist in Umfangsrichtung einen Anschlag auf. Der Anschlag ist derart ausgebildet, dass an diesem das betätigte Schaltelement anzuschlagen vermag, sodass die Drehbewegung der Schalthülse gegenüber einer Drehbewegung der Antriebswelle abgestoppt wird. Das heißt, im betätigten Zustand des Schaltelements gelangt dieses in Kontakt mit dem Anschlag der Schalthülse. Hierdurch wird eine weitere Drehbewegung der Schalthülse weitestgehend gesperrt. The shift sleeve has a stop in the circumferential direction. The stop is designed such that it is able to strike the actuated switching element, so that the rotational movement of the switching sleeve is stopped relative to a rotational movement of the drive shaft. That is, in the actuated state of the switching element, this comes into contact with the stop of the switching sleeve. As a result, a further rotational movement of the shift sleeve is largely blocked.
Im Gegensatz zu bekannten technischen Lösungen, bei denen die axiale Verschiebung der Schalthülse über eine spiralförmige Nut erfolgt - wodurch die Schalthülse nicht abgebremst wird, sondern weiterhin drehfest mit der Antriebswelle gekoppelt rotiert -, kann mittels des Anschlags eine in der Herstellung sehr kostengünstige Schalteinrichtung geschaffen werden. Des Weiteren kann vorteilhafterweise mittels des Anschlags die auf das Schaltelement einwirkende Kraft reduziert werden. Zur Betätigung des Schaltelementes ist somit ebenfalls ein stark reduzierter Kraftaufwand erforderlich. Ferner ist das Schaltelement vorteilhafterweise nur während des Schaltvor- gangs belastet. Es genügt ein kleiner Elektromagnet für die Betätigung des Schaltelemetes. Das Schaltelement ist somit vorzugsweise ein elektromagnetischer Schaltstift. Hierbei erfolgt das Verfahren des Schaltstiftes zwischen der radial außenliegenden ersten Stellung und der radial innenliegende zweiten Stellung elektromagnetisch. Dies kann allerdings auch elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch oder auf sonstige andere Art erfolgen. Durch die Reduktion der auf die Schalteinrichtung wirkenden Schalt- und Haltekräfte kann die Schalteinrichtung sehr klein und kostengünstig ausgebildet werden. In contrast to known technical solutions in which the axial displacement of the shift sleeve via a spiral groove - whereby the shift sleeve is not braked, but still rotatably coupled rotatably coupled to the drive shaft - can be created by means of the stop in the production of a very cost-switching device , Furthermore, the force acting on the switching element can advantageously be reduced by means of the stop. To actuate the switching element thus also a much reduced effort is required. Furthermore, the switching element is advantageously only during Schaltvor- gangs burdened. Suffice a small solenoid for the operation of Schaltelemetes. The switching element is thus preferably an electromagnetic switching pin. Here, the method of the switching pin between the radially outer first position and the radially inner second position is electromagnetically. However, this can also be done by an electric motor, hydraulically or pneumatically or otherwise. By reducing the switching and holding forces acting on the switching device, the switching device can be made very small and inexpensive.
Vorzugsweise ist der Anschlag im Bereich des Außen- und/oder Innenumfangs der Schalthülse durch eine in Radialrichtung erstreckende Erhebung und/oder Vertiefung ausgebildet. Hierdurch ist eine sehr kostengünstige Herstellung der Schalthülse möglich. Der Anschlag kann somit nutförmig (Vertiefung) oder schienenförmig (Erhebung) auf dem Außen- bzw. Innenumfang der Schalthülse ausgeführt sein. Preferably, the stop in the region of the outer and / or inner circumference of the shift sleeve is formed by a radially extending elevation and / or depression. As a result, a very cost-effective production of the shift sleeve is possible. The stop may thus be groove-shaped (depression) or rail-shaped (elevation) on the outer or inner circumference of the shift sleeve.
Um ein vollständiges Abstoppen der Schalthülse gegenüber der weiterhin rotierenden Antriebswelle sicherstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn sich der Anschlag im Wesentlichen parallel zur Drehachse erstreckt. Alternativ ist es aber auch ebenso denkbar, dass der Anschlag gegenüber der Drehachse schräg gestellt ist, so dass sich die Schalthülse beim Verschieben in Axialrichtung leicht verdreht. Grundsätzlich muss der Anschlag derart ausgebildet sein, dass bei betätigtem Schaltelement zwischen der Antriebswelle und der Schalthülse ein Drehzahlunterschied bewirkt wird, wobei sich die Schalthülse langsamer dreht als die Antriebswelle. In order to be able to ensure a complete stopping of the shift sleeve relative to the further rotating drive shaft, it is advantageous if the stop extends substantially parallel to the axis of rotation. Alternatively, it is also conceivable that the stop is inclined relative to the axis of rotation, so that the shift sleeve slightly twisted when moving in the axial direction. Basically, the stop must be designed such that when the switching element is actuated between the drive shaft and the shift sleeve, a speed difference is effected, wherein the shift sleeve rotates slower than the drive shaft.
Vorteilhaft ist es ebenso, wenn an einem der beiden Enden des Anschlags ein Einführbereich zum Einführen des betätigten Schaltelementes und/oder am anderen Ende des Anschlags ein Ausführbereich zum Ausführen des betätigten Schaltelementes angeordnet ist. Hierdurch kann ein zuverlässiges Abstoppen sowie erneutes Antreiben der Schalthülse sichergestellt werden. Zum Verschieben der Schalthülse wird das betätigte Schaltelement somit über den Einführbereich in Kontakt mit dem Anschlag gebracht. Sobald das Schaltelement am Anschlag anliegt, wird die Schalthülse entlang ihrer Drehachse in Richtung der Schaltstellung axial verschoben. Hierbei bewegt sich der Anschlag an dem ortsfesten Schaltelement in Axialrichtung entlang. Sobald die Schalthülse die Schaltstellung erreicht hat, wird mittels des Ausführbereichs der Anlagekontakt zwischen Schaltelement und Anschlag aufgehoben, so dass die Schalthülse wieder erneut zusammen mit der Antriebswelle zu Rotieren beginnt. It is also advantageous if at one of the two ends of the stop an insertion region for insertion of the actuated switching element and / or at the other end of the stop a Ausführbereich for executing the actuated switching element is arranged. As a result, a reliable stopping and re-driving the shift sleeve can be ensured. To move the shift sleeve, the actuated switching element is thus brought over the insertion in contact with the stop. As soon as the switching element bears against the stop, the switching sleeve is axially displaced along its axis of rotation in the direction of the switching position. In this case, the stop moves along the stationary switching element in the axial direction. As soon as the Shift sleeve has reached the switching position is canceled by means of the execution range of the contact between the contact element and stop, so that the shift sleeve again starts to rotate together with the drive shaft.
Vorteilhaft ist es, wenn die Schalthülse einen zweiten Anschlag aufweist, an den das betätigte Schaltelement bei Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle und/oder bei in Schaltstellung befindlicher Schalthülse anzustoßen vermag. Hierdurch kann die Schalthülse wieder aus ihrer Schaltstellung in ihre vorherige Ausgangsstellung zurückgeschoben werden. Der zweite Anschlag kann auch als eine im Bereich des Außen- und/oder Innenumfang der Schalthülse in Radialrichtung erstreckende Erhebung und/oder Vertiefung ausgebildet sein. It is advantageous if the switching sleeve has a second stop, to which the actuated switching element is able to abut when reversing the direction of rotation of the drive shaft and / or in the switching position located in the switching sleeve. As a result, the shift sleeve can be pushed back from its switching position to its previous starting position. The second stop may also be formed as a in the region of the outer and / or inner circumference of the shift sleeve in the radial direction extending elevation and / or depression.
Die Schalthülse kann besonders kostengünstig hergestellt werden, wenn der erste und/oder zweite Anschlag, vorzugsweise mit ihrem jeweiligen Einführ- und/oder Ausführbereich, mittels einer Aussparung ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Aussparung am Außenumfang der Schalthülse ausgebildet. Die Aussparung kann vorteilhafterweise in nur einem einzigen Fertigungsschritt ausgebildet werden, wenn diese vorzugsweise als, insbesondere Z-förmige, Nut ausgebildet ist. Die beiden gegenüberliegenden Flanken der Nut bilden hierbei den ersten und zweiten Anschlag. The shift sleeve can be produced particularly cost-effectively, if the first and / or second stop, preferably with its respective insertion and / or Ausführbereich, is formed by means of a recess. Preferably, the recess is formed on the outer circumference of the shift sleeve. The recess can be advantageously formed in only a single manufacturing step, if this is preferably designed as, in particular Z-shaped, groove. The two opposite flanks of the groove in this case form the first and second stop.
Um ein selbstständiges Ein- und Ausführen des Schaltelementes in bzw. aus der Aussparung sicherstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn sich die radiale Tiefe der Aussparung im Einführ- und/oder Ausführbereich vom ersten und/oder zweiten Anschlag ausgehend in Umfangsrichtung auf das Niveau des Außendurchmessers der Schalthülse verringert. In order to ensure an independent insertion and removal of the switching element in or out of the recess, it is advantageous if the radial depth of the recess in the insertion and / or Ausführbereich starting from the first and / or second stop in the circumferential direction to the level the outer diameter of the shift sleeve is reduced.
Die Aussparung kann sehr kostengünstig hergestellt werden, wenn der Grund der Aussparung im Wesentlichen über ihre gesamte Fläche plan ausgebildet ist. The recess can be made very inexpensively, if the bottom of the recess is formed substantially flat over its entire surface.
Um unterschiedliche Schaltzustände des Getriebes ermöglichen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Schalthülse zumindest eine erste Aussparung aufweist, mittels derer diese zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltstellung verschiebbar ist. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Schalthülse zumindest eine zweite Aussparung aufweist, mittels derer diese zwischen einer Neutralstellung und zumindest einer der beiden Schaltstellungen verschiebbar ist. In order to enable different switching states of the transmission, it is advantageous if the switching sleeve has at least one first recess, by means of which it is displaceable between a first and a second switching position. Additionally or alternatively, it is advantageous if the switching sleeve at least a second Having recess, by means of which it is displaceable between a neutral position and at least one of the two switching positions.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die beiden Anschläge der ersten Aussparung in Axialrichtung der Schalthülse länger ausgebildet sind als diejenigen der zweiten Aussparung. Hierdurch können vorteilhafterweise unterschiedliche axiale Verschiebungslängen der Schalthülse bewirkt werden. It is also advantageous if the two stops of the first recess in the axial direction of the shift sleeve are designed to be longer than those of the second recess. As a result, advantageously different axial displacement lengths of the shift sleeve can be effected.
Vorteilhaft ist es, wenn der erste Verbindungsbereich derart ausgebildet ist, dass sich die abgestoppte Schalthülse in Abhängigkeit der Antriebswellendrehrichtung in Axialrichtung zur Antriebswelle hin- oder von dieser wegbewegt. Hierdurch kann das Schaltelement von den zum Verschieben der Schalthülse benötigten Axialkräften entkoppelt werden, da die im Wesentlichen vollständig vom ersten Verbindungsbereich aufgenommen werden. Das Schaltelement ist somit nur während des Schaltvorgangs belastet. Vorteilhafterweise kann das Schaltelement somit sehr klein und kostengünstig ausgebildet sein. It is advantageous if the first connection region is designed such that the stopped shift sleeve moves in the axial direction toward the drive shaft or away from it as a function of the drive shaft rotation direction. In this way, the switching element can be decoupled from the axial forces required for displacing the shift sleeve, since the substantially completely absorbed by the first connection area. The switching element is thus loaded only during the switching process. Advantageously, the switching element can thus be made very small and inexpensive.
Vorteilhaft ist es, wenn die Schalthülse zum axialen Verschieben entlang der Drehachse im Verbindungsbereich ein Gewinde, insbesondere ein Innengewinde und/oder Feingewinde, aufweist. Hierdurch kann der erste Verbindungsbereich zur Aufnahme der axialen Kräfte sehr kostengünstig ausgebildet werden. It is advantageous if the shift sleeve has a thread, in particular an internal thread and / or fine thread, for axial displacement along the axis of rotation in the connection region. As a result, the first connection region for receiving the axial forces can be formed very inexpensively.
Die Schalthülse kann sehr bauraumsparend ausgebildet werden, wenn die Schalteinrichtung ein in Axialrichtung verschiebbares Koppelelement zum drehfesten Verbinden zumindest zweier Bauteile des Getriebes umfasst, das mit der Schalthülse in einem zweiten Verbindungsbereich form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist. Die beim Koppeln der zumindest zwei Bauteile des Getriebes auftretenden Kräfte werden somit vom Koppelelement aufgenommen, wodurch die Schalthülse ausschließlich die Aufgabe des Schaltens übernimmt. Hierdurch kann das Getriebe sehr bauraumsparend ausgebildet werden. The shift sleeve can be made very space-saving, if the switching device comprises an axially displaceable coupling element for non-rotatably connecting at least two components of the transmission, which is positively and / or non-positively connected to the shift sleeve in a second connection region. The forces occurring when coupling the at least two components of the transmission are thus absorbed by the coupling element, whereby the switching sleeve takes over exclusively the task of switching. As a result, the transmission can be designed to save space.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Koppelelement mit der Schalthülse in Axialrichtung formschlüssig und/oder in Umfangsrichtung kraftschlüssig verbunden ist. Hierdurch kann vorteilhafterweise beim axialen Verschieben der Schalthülse zugleich auch das Koppelelement in die entsprechende Schaltstellung und/oder Neutralstellung verschoben werden. Des Weiteren kann mittels einer in Umfangsrichtung kraftschlüssigen Verbindung zwischen Koppelelement und Schalthülse eine ungewollte Axialverschiebung der Schalthülse beim Abbremsen und/oder Beschleunigen der Antriebswelle vermieden werden. It is also advantageous if the coupling element with the shift sleeve in the axial direction positively and / or non-positively connected in the circumferential direction. hereby can advantageously be moved to the corresponding shift position and / or neutral position during axial displacement of the shift sleeve at the same time also the coupling element. Furthermore, by means of a non-positive connection in the circumferential direction between the coupling element and the switching sleeve, an undesired axial displacement of the switching sleeve during braking and / or acceleration of the drive shaft can be avoided.
Um beim Beschleunigen und/oder Abbremsen der Antriebswelle eine relative Verdrehung der Schalthülse gegenüber der Antriebswelle im ersten Verbindungsbereich vermeiden zu können, ist es vorteilhaft, wenn im zweiten Verbindungsbereich das Reibmoment des in Umfangsrichtung ausgebildeten Kraftschlusses zwischen Koppelelement und Schalthülse größer ist als das im ersten Verbindungsbereich maximal auftretende Trägheitsmoment der Schalthülse. In order to avoid a relative rotation of the shift sleeve relative to the drive shaft in the first connection region during acceleration and / or deceleration of the drive shaft, it is advantageous if in the second connection region, the frictional torque of the circumferentially formed frictional connection between the coupling element and the switching sleeve is greater than that in the first connection region maximum moment of inertia of the shift sleeve.
Des Weiteren wird ein schaltbares Planetengetriebe, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, vorgeschlagen, das eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, eine Planetenanordnung und eine axial verschiebbar gelagerte Zentralwelle aufweist. Die Zentralwelle ist mittels einer Schalteinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltstellung verschiebbar, wobei die Zentralwelle, die Antriebswelle, die Planetenanordnung und/oder die Abtriebswelle in den beiden Schaltstellungen unterschiedlich miteinander koppelbar sind. Die Schalteinrichtung ist gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Bei der Erfindung kann es sich demnach auch um ein Werkzeugmaschinengetriebe handeln, das über dieses schaltbare Planetengetriebe verfügt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ein Werkzeugmaschinengetriebe zum Antrieb einer Spindel oder eines anderen drehbaren Teils der Werkzeugmaschine. Furthermore, a switchable planetary gear, in particular for a machine tool, proposed, which has a drive shaft, an output shaft, a planetary arrangement and an axially displaceably mounted central shaft. The central shaft is displaceable by means of a switching device between a first and a second switching position, wherein the central shaft, the drive shaft, the planetary arrangement and / or the output shaft in the two switching positions are different coupled to each other. The switching device is designed according to the preceding description, wherein said features may be present individually or in any combination. Accordingly, the invention may also be a machine tool transmission which has this switchable planetary gear. This is, for example, a machine tool transmission for driving a spindle or another rotatable part of the machine tool.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt: Further advantages of the invention are described in the following exemplary embodiments. It shows:
Figur 1 , 1 a eine schematische Darstellung eines schaltbaren Planetengetriebes mit einer Schalteinrichtung in einem ersten Schaltzustand, Figur 2 eine perspektivische Detailansicht einer Schalthülse der Schalteinrichtung, 1, 1 a is a schematic representation of a switchable planetary gear with a switching device in a first switching state, FIG. 2 shows a perspective detailed view of a switching sleeve of the switching device,
Figuren 3a-3d einen sequenziellen Schaltvorgang des Planetengetriebes vom in Figur 1 dargestellten ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand, 3a-3d show a sequential switching operation of the planetary gear from the first switching state shown in Figure 1 in a second switching state,
Figur 4 eine perspektivische Detailansicht der Schalthülse mit einer zweiten und dritten Aussparung zum Verschieben der Schalthülse in eine Neutralstellung, FIG. 4 shows a perspective detailed view of the shift sleeve with a second and third recess for displacing the shift sleeve into a neutral position,
Figur 5 das Planetengetriebe mit in die zweite Aussparung eingreifendem Figure 5 shows the planetary gear engaging in the second recess
Schaltelement zum Schalten des Getriebes in den Neutralzustand und Switching element for switching the transmission in the neutral state and
Figur 6 das Planetengetriebe in Neutralstellung. Figure 6 shows the planetary gear in neutral position.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines schaltbaren Planetengetriebes. Derartige Planetengetriebe kommen bevorzugt in Werkzeugmaschinen zum Einsatz, beispielsweise zum Antrieb einer Spindel der Werkzeugmaschine. Das Planetengetriebe verfügt über eine mit einem nicht gezeigten Antrieb (beispielsweise einem Elektromotor) verbindbare Antriebswelle 1 , die über entsprechende Lager 29 drehbar in einem Gehäuse 28 gelagert ist. Ferner verfügt das Planetengetriebe über eine drehbar gelagerte, vorzugsweise koaxial mit der Antriebswelle 1 verlaufende, Abtriebswelle 2, mit der das Planetengetriebe mit einem anzutreibenden Bauteil (beispielsweise einer Werkzeugmaschinenspindel), das vorliegend nicht gezeigt ist, verbindbar ist. Über die Abtriebswelle 2 ist die Drehbewegung des Antriebs auf das anzutreibende Bauteil übertragbar. Figure 1 shows a schematic representation of a switchable planetary gear. Such planetary gears are preferably used in machine tools, for example for driving a spindle of the machine tool. The planetary gear has a with a drive, not shown, (for example, an electric motor) connectable drive shaft 1, which is rotatably mounted in a housing 28 via corresponding bearings 29. Furthermore, the planetary gear has a rotatably mounted, preferably coaxially with the drive shaft 1 extending, output shaft 2, with the planetary gear with a driven component (for example, a machine tool spindle), which is not shown here, connectable. About the output shaft 2, the rotational movement of the drive to the driven component can be transferred.
Die genannte Übertragung der Drehbewegung erfolgt mithilfe einer drehbar gelagerten Zentralwelle 3, die einerseits mit der Antriebswelle 1 drehfest gekoppelt ist und die, wie im Folgenden noch näher erläutert, auf unterschiedliche Weise mit der Abtriebswelle 2 in Wirkverbindung bringbar ist, um wenigstens einen ersten (vgl. Figur 1 ) und einen zweiten Schaltzustand (vgl. Figur 3d) des Planetengetriebes realisieren zu können, bei denen das Drehzahlverhältnis zwischen Antriebswelle 1 und Abtriebswelle 2 unterschiedlich ist. Figur 1 zeigt den ersten Schaltzustand des Planetengetriebes, in dem die Drehbewegungsübertragung der Antriebswelle 1 auf die Abtriebswelle 2 über eine zwischengeschaltete Planetenanordnung 4 erfolgt. Die Planetenanordnung 4 verfügt vorzugsweise über eine um eine Drehachse 27 drehbar gelagerte Planetensonne 26, die von mehreren Planetenrädern 24 umgeben ist. Die Planetenräder 24 weisen eine Außenverzahnung auf und sind mithilfe von Radbolzen 25 drehbar in einem Planetenträger 19 gelagert, der die Zentralwelle 3 ringförmig umgibt. Schließlich umfasst die Planetenanordnung 4 vorzugsweise ein mit einer Innenverzahnung versehenes und starr mit dem Gehäuse 28 verbundenes Hohlrad 23, mit dem die mit der korrespondierenden Außenverzahnung versehenen Planetenräder 24 kämmend in Kontakt stehen. Said transmission of the rotational movement takes place by means of a rotatably mounted central shaft 3, which is rotatably coupled on the one hand to the drive shaft 1 and, as explained in more detail below, in different ways with the output shaft 2 in operative connection can be brought to at least a first (see 1) and a second switching state (cf., FIG. 3d) of the planetary gear, in which the speed ratio between the drive shaft 1 and the output shaft 2 is different. Figure 1 shows the first switching state of the planetary gear in which the rotary motion transmission of the drive shaft 1 takes place on the output shaft 2 via an intermediate planetary arrangement 4. The planetary arrangement 4 preferably has a planetary sun 26 rotatably mounted about a rotation axis 27 and surrounded by a plurality of planetary gears 24. The planet gears 24 have external teeth and are supported by means of wheel bolts 25 rotatably mounted in a planet carrier 19 which surrounds the central shaft 3 in an annular manner. Finally, the planetary arrangement 4 preferably comprises a ring gear 23 which is provided with an internal toothing and is rigidly connected to the housing 28, with which the planet gears 24 provided with the corresponding external toothing are meshingly in contact.
Wie aus Figur 1 hervorgeht, weist die Planetensonne 26 der Planetenanordnung 4 eine, als Außenverzahnung ausgebildete, erste Verzahnung 30 auf, die im ersten Schaltzustand mit einer als Innenverzahnung ausgebildeten zweiten Verzahnung 31 der Zentralwelle 3 drehfest gekoppelt ist. Hierdurch wird eine Drehbewegung der Zentralwelle 3 auf die Planetensonne 26 und von dieser über die in dem äußeren Hohlrad 23 geführten Planetenräder 24 auf den Planetenträger 19 übertragen. Der Planetenträger 19 weist ein mit der Innenverzahnung versehenes Planetenzahnrad auf, mit dem er über ein Verbindungselement 21 , das über ein Wälzlager 1 6 auf der Zentralwelle 3 gelagert und mit dieser axial verschiebbar ist, mit einem Abtriebswellenzahnrad 17 der Abtriebswelle 2 gekoppelt ist. Bei dem Verbindungselement 21 handelt es sich insbesondere um eine außenverzahnte Hülse bzw. ein Verbindungszahnrad. As is apparent from Figure 1, the planetary sun 26 of the planetary arrangement 4, designed as an external toothing, first toothing 30 which is rotatably coupled in the first switching state with a formed as an internal toothing second toothing 31 of the central shaft 3. As a result, a rotational movement of the central shaft 3 is transmitted to the planetary sun 26 and from this via the guided in the outer ring gear 23 planetary gears 24 to the planet carrier 19. The planet carrier 19 has a provided with the internal toothing planetary gear, with which it is coupled via a connecting element 21 which is mounted on a roller bearing 1 6 on the central shaft 3 and axially displaceable with this, with a driven shaft gear 17 of the output shaft 2. The connecting element 21 is, in particular, an externally toothed sleeve or a connecting toothed wheel.
Im in Figur 1 gezeigten ersten Schaltzustand wird die mithilfe eines Antriebs erzeugte Drehbewegung somit zunächst auf die starr mit der Antriebswelle 1 verbundene Zentralwelle 3 übertragen. Von dort erfolgt die weitere Übertragung über die erste und zweite Verzahnung 30, 31 auf die Planetensonne 26, deren Drehung eine Bewegung der Planetenräder 24 und damit eine Drehbewegung des Planetenträgers 19 bewirkt. Die Drehung des Planetenträgers 19 wird schließlich mithilfe des Planetenträgerzahnrads 20 auf das Verbindungselement 21 und von dort auf das Abtriebswellenzahnrad 17 übertragen, so dass im Ergebnis ein untersetzter Antrieb der Abtriebswelle 2 sichergestellt ist. Der Planetenträger 19 und das Planetenträgerzahnrad 20 können insbesonde- re als ein gemeinsames Bauteil ausgeführt sein, anstatt der in Figur 1 gezeigten beiden separaten Bauteile. In the first switching state shown in FIG. 1, the rotational movement generated by means of a drive is thus first transmitted to the central shaft 3 connected rigidly to the drive shaft 1. From there, the further transmission via the first and second teeth 30, 31 to the planetary sun 26, the rotation causes a movement of the planet gears 24 and thus a rotational movement of the planet carrier 19. The rotation of the planet carrier 19 is finally transmitted by means of the planet carrier gear 20 to the connecting element 21 and from there to the output shaft gear 17, so that as a result a squat drive of the output shaft 2 is ensured. The planet carrier 19 and the planet carrier gearwheel 20 can in particular be executed as a common component, instead of the two separate components shown in Figure 1.
Das Planetengetriebe bzw. die Planetenanordnung 4 kann nun aus dem in Figur 1 dargestellten ersten Schaltzustand in den in Figur 3d dargestellten zweiten Schaltzustand geschalten werden. Hierfür weist das Getriebe eine Schalteinrichtung 5 auf. Die Schalteinrichtung 5 verfügt über eine Schalthülse 10, die um die Drehachse 27 drehbar ausgebildet ist. Zum Schalten des Getriebes ist die Schalthülse 10 entlang ihrer Drehachse 27 axial verschiebbar ausgebildet. Die Schalthülse 10 weist einen ersten und einen zweiten Verbindungsbereich 6, 7 auf. Der erste Verbindungsbereich 6 ist derart ausgebildet, dass sich die Schalthülse 10 in Abhängigkeit der Antriebswellen- drehrichtung in Axialrichtung zur Antriebswelle 1 hin- oder von dieser wegbewegt, sobald die Drehbewegung der Schalthülse 10 abgestoppt wird. Hierfür weist die Schalthülse 10 im ersten Verbindungsbereich 6 ein Gewinde 12 auf. Das Gewinde 12 ist beispielsweise als Innengewinde am Innenumfang der Schalthülse 10 ausgebildet. Dieses Gewinde 12 der Schalthülse 10 ist im ersten Verbindungsbereich 6 auf ein damit korrespondierendes Gewinde 14 der Antriebswelle 1 aufgeschraubt. Das Gewinde 14 der Antriebswelle 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Außengewinde ausgebildet und an dem der Schalthülse 10 zugewandten Ende der Antriebswelle 1 angeordnet. The planetary gear or the planetary arrangement 4 can now be switched from the first switching state shown in Figure 1 in the second switching state shown in Figure 3d. For this purpose, the transmission has a switching device 5. The switching device 5 has a switching sleeve 10, which is designed to be rotatable about the axis of rotation 27. For switching the transmission, the shift sleeve 10 is axially displaceable along its axis of rotation 27. The shift sleeve 10 has a first and a second connection region 6, 7. The first connection region 6 is designed in such a way that the shift sleeve 10 moves in the axial direction towards the drive shaft 1 or away from it as a function of the drive shaft rotational direction as soon as the rotational movement of the shift sleeve 10 is stopped. For this purpose, the switching sleeve 10 in the first connection region 6 a thread 12. The thread 12 is formed, for example, as an internal thread on the inner circumference of the shift sleeve 10. This thread 12 of the shift sleeve 10 is screwed in the first connection region 6 to a corresponding thread 14 of the drive shaft 1. The thread 14 of the drive shaft 1 is formed in the present embodiment as an external thread and arranged on the switching sleeve 10 facing the end of the drive shaft 1.
Die Schalteinrichtung 5 umfasst ferner ein Koppelelement 15, mittels dem, wie bereits vorstehend erläutert, die Zentralwelle 3 drehfest mit der Planetensonne 26 über die erste und zweite Verzahnung 30, 31 gekoppelt werden kann. Das Koppelelement 15 ist mit der Zentralwelle 3 in Axial- und Umfangsrichtung fest verbunden. Infolgedessen kann eine Drehbewegung der Zentralwelle 3 sowie eine axiale Verschiebung der Zentralwelle 3 auf das Koppelelement 15 übertragen werden. Das heißt, dass das Koppelelement 15 der Bewegung der Zentralwelle 3 folgt. Alternativ kann das Koppelelement 15 daher auch ein Bestandteil der Zentralwelle 3 sein. The switching device 5 further comprises a coupling element 15, by means of which, as already explained above, the central shaft 3 rotatably coupled to the planetary sun 26 via the first and second teeth 30, 31 can be coupled. The coupling element 15 is fixedly connected to the central shaft 3 in the axial and circumferential direction. As a result, a rotational movement of the central shaft 3 and an axial displacement of the central shaft 3 can be transmitted to the coupling element 15. That is, the coupling element 15 follows the movement of the central shaft 3. Alternatively, the coupling element 15 may therefore also be a component of the central shaft 3.
Die Schalthülse 10 ist in ihrem zweiten Verbindungsbereich 7 mit dem Koppelelement 15 verbunden. Die Verbindung zwischen der Schalthülse 10 und dem Koppelelement 15 kann form- und/oder kraftschlüssig ausgebildet sein. So kann die Schalthülse 10 und das Koppelelement 15 in Axialrichtung eine formschlüssige Verbindung aufweisen, so dass sich beim axialen Verschieben der Schalthülse 10 auch das Koppelelement 15 mit der Schalthülse 10 mitbewegt wird. Die Zentralwelle 3, das Koppelelement 15 und die Schalthülse 10 bilden somit eine in Axialrichtung des Planetengetriebes verschiebbare Einheit aus. In Umfangsrichtung ist der zweite Verbindungsbereich 7 kraftschlüssig ausgebildet. Das Reibmoment des in Umfangsrichtung ausgebildeten Kraftschlusses zwischen Koppelelement 15 und Schalthülse 10 ist im zweiten Verbindungsbereich 7 größer als das im ersten Verbindungsbereich 6 maximal auftretende Trägheitsmoment der Schalthülse 10. Hierdurch kann vermieden werden, dass beim Beschleunigen oder Abbremsen der Antriebswelle 1 eine Schraubbewegung zwischen Antriebswelle 1 und Schalthülse 10 im ersten Verbindungsbereich 6 erfolgt. Eine Axialverschiebung der Schalthülse 10 erfolgt somit ausschließlich beim aktiven Abbremsen oder Stoppen mittels eines ersten Schaltelementes 8. The switching sleeve 10 is connected in its second connection region 7 with the coupling element 15. The connection between the shift sleeve 10 and the coupling element 15 may be formed positively and / or non-positively. Thus, the shift sleeve 10 and the coupling element 15 in the axial direction a positive connection have, so that during the axial displacement of the shift sleeve 10 and the coupling element 15 is moved with the shift sleeve 10. The central shaft 3, the coupling element 15 and the switching sleeve 10 thus form a displaceable in the axial direction of the planetary gear unit. In the circumferential direction of the second connecting portion 7 is formed non-positively. The frictional torque of the frictional connection formed in the circumferential direction between the coupling element 15 and the switching sleeve 10 is greater in the second connection region 7 than the maximum moment of inertia of the switching sleeve 10 occurring in the first connection region 6. This avoids a screw movement between the drive shaft 1 during acceleration or deceleration of the drive shaft 1 and switching sleeve 10 in the first connection region 6 takes place. An axial displacement of the shift sleeve 10 thus takes place exclusively during active braking or stopping by means of a first switching element eighth
Dieses erste Schaltelement 8, das Bestandteil der Schaltvorrichtung 5 ist, ist in Figur 1 ersichtlich. Das Schaltelement 8 ist bezüglich der Umfangsrichtung und Axialrichtung der Schalthülse 10 ortsfest am Gehäuse 28 angeordnet. Das Schaltelement 8 kann zum formschlüssigen Koppeln bzw. Verbinden mit der Schalthülse 10 aus der in Figur 1 gezeigten radial außenliegenden ersten Stellung in Radialrichtung in eine radial innenliegende zweite Stellung (vergleiche Figur 3a) verfahren werden. Es ist im gezeigten Ausführungsbeispiel beispielhaft als Schaltstift ausgeführt. Das Schaltelement 8 korrespondiert mit einer ersten Aussparung 1 1 der Schalthülse 10. Die erste Aussparung 1 1 ist am Außenumfang 9 der Schalthülse 10 ausgebildet. Die Aussparung 1 1 ist nutförmig ausgeführt. Alternativ kann sie als Schiene ausgebildet sein und entsprechend vom Außenumfang 9 hervorstehen. Eine beispielhafte Form der Aussparung 1 1 auf dem Außenumfang 9 der Schalthülse 10 ist mit gestrichelten Linien im Bereich der Zentralwelle 3 in den Figuren 1 , 3, 5 und 6 eingezeichnet. This first switching element 8, which is part of the switching device 5, can be seen in FIG. The switching element 8 is arranged with respect to the circumferential direction and axial direction of the switching sleeve 10 fixed to the housing 28. The switching element 8 can be moved to form a positive coupling or connecting with the shift sleeve 10 from the radially outer first position shown in Figure 1 in the radial direction in a radially inner second position (see Figure 3a). It is exemplified in the embodiment shown as a switching pin. The switching element 8 corresponds to a first recess 1 1 of the switching sleeve 10. The first recess 1 1 is formed on the outer circumference 9 of the switching sleeve 10. The recess 1 1 is groove-shaped. Alternatively, it may be formed as a rail and protrude accordingly from the outer circumference 9. An exemplary shape of the recess 1 1 on the outer circumference 9 of the shift sleeve 10 is shown with dashed lines in the region of the central shaft 3 in Figures 1, 3, 5 and 6.
Figur 1 a zeigt eine vergrößerte Ansicht des mit A bezeichneten Bereichs der Figur 1 . Die kraftschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung zwischen der Schalthülse 10 und dem Koppelelement 15 wird gemäß Figur 1 a durch zwei vorgespannte Federelementen 10A und 10B bewirkt. Diese erzeugen ein definiertes Reibmoment zwischen Koppelelement 15 und Schalthülse 10. Somit wird eine Art Rutschkupplung bereitgestellt, die bei einer Drehbewegung des Koppelelements 15 ein Abbremsen der Schalt- hülse 10 gegenüber dem Koppelelement 15 gestattet, sobald eine an der Schalthülse 10 anliegende Bremskraft das Reibmoment zwischen Koppelelement 15 und Schalthülse 10 übersteigt. Durch Vorsehen eine relativ hohe Steifigkeit der Federelemente 10A, 10B kann dabei eine quasi formschlüssige Verbindung zwischen Schalthülse 10 und Koppelelement 15 in Axialrichtung bewirkt werden. Die gezeigte angefederte Koppelung von Schalthülse 10 und Koppelelement 15 in Axialrichtung hilft zudem mögliche Zahn-auf-Zahn-Stellungen zwischen den Verzahnungen 30, 31 aufzulösen. Als Federelement 10A, 10B kann dabei jedes geeignete Federmittel eingesetzt werden, beispielsweise eine oder mehrere Tellerfedern, Spiralfedern oder Wellfedern. In alternativen Ausführungsformen können eines oder beide der Federelemente 10A, 10B auch entfallen. In letzterem Fall wird der Kraftschluss in Umfangsrichtung zwischen dem Koppelelement 15 und der Schalthülse 10 dann anderweitig hergestellt. FIG. 1 a shows an enlarged view of the area designated by A in FIG. 1. The frictional connection in the circumferential direction between the shift sleeve 10 and the coupling element 15 is effected in accordance with Figure 1 a by two prestressed spring elements 10A and 10B. These generate a defined frictional torque between the coupling element 15 and the switching sleeve 10. Thus, a type of slip clutch is provided, which upon a rotational movement of the coupling element 15, a braking of the switching sleeve 10 relative to the coupling element 15 is allowed, as soon as a voltage applied to the shift sleeve 10 braking force exceeds the friction torque between coupling element 15 and shift sleeve 10. By providing a relatively high rigidity of the spring elements 10A, 10B, a quasi-positive connection between the switching sleeve 10 and the coupling element 15 can be effected in the axial direction. The shown spring-loaded coupling of shift sleeve 10 and coupling element 15 in the axial direction also helps possible tooth-on-tooth positions between the teeth 30, 31 to dissolve. As spring element 10A, 10B can be used any suitable spring means, for example, one or more disc springs, coil springs or corrugated springs. In alternative embodiments, one or both of the spring elements 10A, 10B may also be omitted. In the latter case, the frictional connection in the circumferential direction between the coupling element 15 and the shift sleeve 10 is then produced otherwise.
Figur 2 zeigt die Schalthülse 10 mit ihrer ersten Aussparung 1 1 in einer Detailansicht. Die erste Aussparung 1 1 umfasst einen ersten Anschlag 32, an den das betätigte erste Schaltelement 8 zum axialen Verschieben der Schalthülse 10 anzuschlagen vermag, wodurch die Drehbewegung der Schalthülse 10 gegenüber der rotierenden Antriebswelle 1 abgestoppt werden kann. An einem der beiden Enden des ersten Anschlags 32 ist ein Einführbereich 34 zum Einführen des betätigten ersten Schaltelements 8 und am anderen Ende des ersten Anschlags 32 ein Ausführbereich 35 zum Ausführen des betätigten ersten Schaltelements 8 angeordnet. Das Innengewinde 12 der Schalthülse 10 am ersten Verbindungsbereich 6 (siehe Fig. 1 ) ist in Figur 2 nicht dargestellt. Figure 2 shows the switching sleeve 10 with its first recess 1 1 in a detailed view. The first recess 1 1 comprises a first stop 32 to which the actuated first switching element 8 is able to strike for axial displacement of the shift sleeve 10, whereby the rotational movement of the shift sleeve 10 relative to the rotating drive shaft 1 can be stopped. At one of the two ends of the first stopper 32, an insertion portion 34 for inserting the operated first switching element 8 and at the other end of the first stopper 32, a lead-out portion 35 for executing the actuated first switching element 8 is arranged. The internal thread 12 of the switching sleeve 10 at the first connection region 6 (see FIG. 1) is not shown in FIG.
Zum Schalten des Planetengetriebes aus dem in Figur 1 dargestellten ersten Schaltzustand in den in Figur 3d dargestellten zweiten Schaltzustand wird gemäß Figur 3a zunächst das erste Schaltelement 8 betätigt. Hierdurch rückt das erste Schaltelement 8, wie in Figur 3a dargestellt, aus einer radial äußeren Position (vgl. Figur 1 ) in eine radial innere Position, wodurch es in Wirkverbindung mit der ersten Aussparung 1 1 gelangt. Aufgrund des ersten und/oder zweiten Verbindungsbereichs 6, 7 rotiert die Schalthülse 10 gemeinsam mit der Antriebswelle 1 , der Zentralwelle 3 und dem Koppelelement 15. Insbesondere wird die Schalthülse 10 durch den Kraftschluss bzw. das Reibmoment zwischen Schalthülse 10 und Koppelelement 15 im zweiten Verbindungs- bereich 7 mit der Drehbewegung der Zentralwelle 3 mitgerissen. Durch diese Drehbewegung der Schalthülse 10 gelangt das erste Schaltelement 8 bei seiner Betätigung über den Einführbereich 34 in die erste Aussparung 1 1 . Hierbei schlägt das erste Schaltelement 8 an den ersten Anschlag 32 an, wodurch die Drehbewegung der Schalthülse 10 abgebremst bzw. abrupt gestoppt wird. Die Antriebswelle 1 , die Zentralwelle 3 und das Koppelelement 15 können hingegen aufgrund des Durchrutschens der im zweiten Verbindungsbereich 7 vorgesehenen kraftschlüssigen Verbindung weiter rotieren. Somit findet nun eine Relativdrehung zwischen Schalthülse 10 und Koppelelement 15 statt. Das dabei zwischen Schalthülse 10 und Koppelelement 15 vorliegende Reibmoment wird durch das erste Schaltelement 8 am Gehäuse 28 abgestützt. Da sich nun die Antriebswelle 1 rotiert und die Schalthülse 10 steht, schraubt sich die Schalthülse 10 aufgrund der im ersten Verbindungsbereich 6 ineinandergreifenden Gewinde 12, 14 auf die in Axialrichtung ortsfest ausgebildete Antriebswelle 1 auf. Hierbei wird das Koppelelement 15 gemeinsam mit der Schalthülse 10 in Richtung der Antriebswelle 1 verschoben, da dieses im zweiten Verbindungsbereich 7 in Axialrichtung formschlüssig mit der Schalthülse 10 gekoppelt ist. For switching the planetary gear from the first switching state shown in Figure 1 in the second switching state shown in Figure 3d, the first switching element 8 is first actuated according to Figure 3a. As a result, as shown in Figure 3a, the first switching element 8 moves from a radially outer position (see Figure 1) into a radially inner position, whereby it comes into operative connection with the first recess 1 1. Due to the first and / or second connection region 6, 7, the shift sleeve 10 rotates together with the drive shaft 1, the central shaft 3 and the coupling element 15. In particular, the shift sleeve 10 by the frictional connection between the friction sleeve 10 and coupling element 15 in the second connection - area 7 entrained with the rotational movement of the central shaft 3. As a result of this rotational movement of the shift sleeve 10, the first shift element 8, when actuated, passes via the insertion region 34 into the first recess 11. Here, the first switching element 8 abuts on the first stop 32, whereby the rotational movement of the shift sleeve 10 is decelerated or stopped abruptly. On the other hand, the drive shaft 1, the central shaft 3 and the coupling element 15 can continue to rotate due to the slippage of the frictional connection provided in the second connection region 7. Thus, there is now a relative rotation between the switching sleeve 10 and coupling element 15 instead. The frictional torque present between the shift sleeve 10 and the coupling element 15 is supported by the first shift element 8 on the housing 28. Since now the drive shaft 1 rotates and the shift sleeve 10 is stationary, the shift sleeve 10 screws on the axially intermeshing drive shaft 1 due to the intermeshing in the first connection region 6 thread 12, 14. Here, the coupling element 15 is displaced together with the shift sleeve 10 in the direction of the drive shaft 1, since this is coupled in the second connection region 7 in the axial direction positively to the shift sleeve 10.
Bei dieser Verschiebung gleitet das erste Schaltelement 8 gemäß Figur 3b an dem ersten Anschlag 32 in Axialrichtung des Getriebes entlang, bis die Schalthülse 10 gemäß Figur 3c in ihrer zweiten Schaltstellung angelangt ist. In dieser Stellung verliert das betätigte erste Schaltelement 8 den Kontakt zum ersten Anschlag 32 und rutscht über den Ausführbereich 35 aus der ersten Aussparung 1 1 heraus. Da sich die radiale Tiefe der ersten Aussparung 1 1 im Einführ- und/oder Ausführbereich 34, 35 vom Anschlag 32 ausgehend in Umfangsrichtung auf das Niveau des Außendurchmessers der Schalthülse 10 verringert, wird das erste Schaltelement 8 radial nach außen gedrückt, so dass es erneut in seine deaktivierte Ausgangsstellung zurückgedrückt wird. During this displacement, the first shift element 8 according to FIG. 3b slides along the first stop 32 in the axial direction of the transmission until the shift sleeve 10 according to FIG. 3c has arrived in its second shift position. In this position, the actuated first switching element 8 loses contact with the first stop 32 and slips over the execution area 35 from the first recess 1 1 out. Since the radial depth of the first recess 1 1 in the insertion and / or Ausführbereich 34, 35 decreases from the stop 32 in the circumferential direction to the level of the outer diameter of the shift sleeve 10, the first switching element 8 is pressed radially outwards, so that it again is pushed back into its deactivated starting position.
Das Planetengetriebe befindet sich nun gemäß Figur 3d in seiner zweiten Schaltstellung. Um die Schalteinrichtung 5 bzw. die Schalthülse 10 in dieser Position halten zu können, sind keine aktiven Schaltelemente 8, 13 notwendig. Ein Halten der Schalthülse 10 in dieser Position wird ausschließlich mittels des ersten Verbindungsbereiches 6, insbesondere mit der Schraubverbindung, d.h. den ineinandergreifenden Gewinden 12, 14, zwischen Schalthülse 10 und Antriebswelle 1 , bewirkt. Vorteilhafter- weise muss das Schaltelement 8 somit lediglich die Kraft zum Abstoppen der Rotationsbewegung der Schalthülse 10 aufnehmen. Die axiale Verschiebung der Schalthülse 10 erfolgt ausschließlich im ersten Verbindungsbereich 6 durch die Gewindeverbindung zwischen Schalthülse 10 und Antriebswelle 1 . The planetary gear is now in accordance with Figure 3d in its second switching position. In order to hold the switching device 5 and the switching sleeve 10 in this position, no active switching elements 8, 13 are necessary. Holding the shift sleeve 10 in this position is effected exclusively by means of the first connection region 6, in particular with the screw connection, ie the intermeshing threads 12, 14, between the shift sleeve 10 and drive shaft 1. Vorteilhafter- way, the switching element 8 thus only needs to absorb the force to stop the rotational movement of the shift sleeve 10. The axial displacement of the shift sleeve 10 takes place exclusively in the first connection region 6 through the threaded connection between the shift sleeve 10 and the drive shaft 1.
Wie Figur 3d zeigt, wurde die Verbindung aus erster und zweiter Verzahnung 30, 31 , die die Zentralwelle in ihrer ersten Stellung (vgl. Figur 1 ) mit der Planetensonne 26 verband, durch die axiale Bewegung der Zentralwelle 3 gelöst, so dass die Zentralwelle 3 und die Planetensonne 26 nun entkoppelt sind. Ebenso wurde auch das Verbindungselement 21 gemeinsam mit der Zentralwelle 3 in Richtung der Antriebswelle 1 verschoben, so dass auch die Kopplung zwischen dem Planetenträgerzahnrad 20 und dem Antriebswellenzahnrad 17 aufgehoben wurde. Im Ergebnis ist somit die Abtriebswelle 2 von der Planetenanordnung 4 entkoppelt. Im Gegensatz hierzu erfolgt nun durch die axiale Bewegung der Zentralwelle 3 in ihre zweite Stellung gemäß Figur 3d eine direkte Kopplung von Zentralwelle 3 und Abtriebswelle 2, indem das Antriebswellenzahnrad 17 mit dem Zentralwellenzahnrad 18 kämmend in Eingriff gebracht wurde. Eine Drehbewegung der Antriebswelle 1 wird in diesem Schaltzustand nun auf die Abtriebswelle 2 übertragen, ohne dass hierbei die Planetenanordnung 4 beteiligt ist. Die unweigerlich auftretenden Reibverluste sind in diesem Schaltzustand somit minimiert. As FIGURE 3d shows, the connection of first and second toothing 30, 31, which connected the central shaft in its first position (see FIGURE 1) to the planetary sun 26, was released by the axial movement of the central shaft 3, so that the central shaft 3 and the planet sun 26 are now decoupled. Likewise, the connecting element 21 has been moved together with the central shaft 3 in the direction of the drive shaft 1, so that the coupling between the planet carrier gear 20 and the drive shaft gear 17 has been repealed. As a result, thus the output shaft 2 is decoupled from the planetary arrangement 4. In contrast, now takes place by the axial movement of the central shaft 3 in its second position according to Figure 3d, a direct coupling of the central shaft 3 and output shaft 2 by the drive shaft gear 17 was meshingly engaged with the central shaft gear 18. A rotational movement of the drive shaft 1 is now transmitted to the output shaft 2 in this switching state without the planetary arrangement 4 being involved in this case. The inevitable friction losses are thus minimized in this switching state.
Um das Getriebe aus dem in Figur 3d dargestellten zweiten Schaltzustand erneut in den in Figur 1 dargestellten ersten Schaltzustand zu bringen, muss die Drehrichtung der Antriebswelle 1 umgekehrt werden. Danach kann durch erneute Betätigung des ersten Schaltelementes 8 die Schalthülse 10 in entgegengesetzter Axialrichtung derart verschoben werden, dass sich diese von der Antriebswelle 1 in die erste Schaltstellung zurückbewegt. Hierfür gelangt das aktivierte erste Schaltelement 8 gemäß Figur 2 über einen Einführbereich in die erste Aussparung 1 1 . Der Einführbereich ist aufgrund der Drehrichtungsumkehr nun der Ausführbereich 35 des ersten Anschlags 32. Die erste Aussparung 1 1 weist ferner einen zweiten Anschlag 33 auf. Wie vorstehend beschrieben, wird auf analoger Art und Weise die Schalthülse 10 durch das Anschlagen des ersten Schaltelementes 8 an dem zweiten Anschlag 33 abgestoppt, wodurch aufgrund der Gewindeverbindung im ersten Verbindungsbereich 6 eine axiale Verschiebung der Hülse zurück in die erste Schaltstellung erfolgt. Sobald die erste Schaltstellung erreicht ist, verliert das betätigte erste Schaltelement 8 den Wirkkontakt zum zweiten Anschlag 33 und wird durch einen Ausführbereich, der dem Einführbereich 34 des ersten Anschlags 32 entspricht, aus der ersten Aussparung 1 1 erneut herausgeführt, da die Schalthülse 10 aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung mit dem Koppelelement 15 erneut zu rotieren beginnt. Der Ausführbereich des zweiten Anschlags 33 entspricht dem Einführbereich 34 des ersten Anschlags 32. Die erste Aussparung 1 1 ist vorliegend als Z-förmige Schaltnut ausgebildet. To bring the transmission from the second switching state shown in Figure 3d again in the first switching state shown in Figure 1, the direction of rotation of the drive shaft 1 must be reversed. Thereafter, by re-actuation of the first switching element 8, the shift sleeve 10 are displaced in the opposite axial direction such that it moves back from the drive shaft 1 in the first switching position. For this purpose, the activated first switching element 8 according to FIG. 2 passes through an insertion region into the first recess 11. Due to the reversal of the direction of rotation, the lead-in area is now the lead-out area 35 of the first stop 32. The first cut-out 11 also has a second stop 33. As described above, the switching sleeve 10 is stopped in an analogous manner by striking the first switching element 8 on the second stop 33, whereby due to the threaded connection in the first connection region 6, an axial displacement of the sleeve takes place back into the first switching position. As soon as the first shift position is reached is, the actuated first switching element 8 loses the operative contact to the second stop 33 and is led out by a Ausführbereich corresponding to the insertion 34 of the first stop 32 from the first recess 1 1 again, since the shift sleeve 10 due to the frictional connection with the coupling element 15 starts to rotate again. The execution range of the second stop 33 corresponds to the insertion region 34 of the first stop 32. The first recess 1 1 is presently designed as a Z-shaped shift groove.
Neben der ersten und zweiten Schaltstellung kann das Planetengetriebe ferner in eine Neutralstellung geschalten werden (vgl. Figur 6). Hierfür kann die Schalthülse 10 gemäß Figur 4 optional eine zweite Aussparung 22 aufweisen, in die ein zweites Schaltelement 13 eingreifen kann. Das zweite Schaltelement 13 kann gegenüber dem ersten Schaltelement 8 axial bezüglich der Schalthülse 10 versetzt sein und/oder eine größere axiale Erstreckung als das erste Schaltelement 8 aufweisen, beispielsweise durch einen gegenüber dem ersten Schaltelement 8 vergrößerten Durchmesser. Hierdurch wird verhindert, dass das zweite Schaltelement 13 in Wirkverbindung mit der ersten Aussparung 1 1 geraten kann, beispielsweise indem es in die Aussparung 1 1 einfährt. Demnach sind die Abmessungen des Schaltelements 13 und der Aussparung 1 1 insbesondere so gewählt, dass ein Eingreifen des Schaltelements 13 in die Aussparung 1 1 verhindert wird. Die zweite Aussparung 22 ist derart angeordnet und orientiert, dass die Schalthülse 10 aus der zweiten Schaltstellung in die mittige Neutralstellung verschoben werden kann. Eine beispielhafte Form der Aussparung 22 auf dem Außenumfang 9 der Schalthülse 10 ist mit gestrichelten Linien im Bereich der Zentralwelle 3 in den Figuren 1 , 3, 5 und 6 eingezeichnet. In addition to the first and second switching position, the planetary gear can also be switched to a neutral position (see Figure 6). For this purpose, the shift sleeve 10 according to Figure 4 optionally have a second recess 22, in which a second switching element 13 can engage. The second switching element 13 may be offset relative to the first switching element 8 axially with respect to the switching sleeve 10 and / or have a greater axial extent than the first switching element 8, for example, by a relation to the first switching element 8 enlarged diameter. This prevents that the second switching element 13 can come into operative connection with the first recess 1 1, for example by it enters the recess 1 1. Accordingly, the dimensions of the switching element 13 and the recess 1 1 are chosen in particular so that an engagement of the switching element 13 is prevented in the recess 1 1. The second recess 22 is arranged and oriented such that the shift sleeve 10 can be moved from the second shift position to the central neutral position. An exemplary shape of the recess 22 on the outer circumference 9 of the shift sleeve 10 is shown with dashed lines in the region of the central shaft 3 in Figures 1, 3, 5 and 6.
Optional weist die Schalthülse 10 eine dritte Aussparung auf (in Fig. 4 nicht gezeigt), in die das zweite Schaltelement 13 eingreifen kann. Die zweite und dritte Aussparung 22sind an unterschiedliche Enden der Schalthülse 1 0 ausgebildet. Die dritte Aussparung ist derart orientiert und angeordnet, dass die Schalthülse 10 aus ihrer ersten Schaltstellung in die Neutralstellung bewegbar ist, wenn das zweite Schaltelement 13 darin eingreift (also analog zur zweiten Aussparung 22, die derart orientiert und angeordnet, dass die Schalthülse 10 aus ihrer zweiten Schaltstellung in die Neutralstellung bewegbar ist, wenn das zweite Schaltelement 13 darin eingreift). Die zweite und dritte Aussparung 22 weisen vergleichbar zur ersten Aussparung 1 1 einen Einführbereich 34, einen Anschlag 33 sowie einen Ausführbereich 35 auf. Das Wirkprinzip der zweiten und dritten Aussparung 22 entspricht dem der ersten Aussparung 1 1 . Die erste, zweite und gegebenenfalls dritte Aussparung 1 1 , 22 sind bevorzugt gleichmäßig auf dem Umfang der Schalthülse 10 angeordnet. Insbesondere die zweite und dritte Aussparung 22 oder die erste und zweite Aussparung 1 1 , 22 können auch auf gegenüberliegenden Seiten der Schalthülse 10 angeordnet sein, also um 180° in Umfangsrichtung der Schalthülse 10 versetzt zueinander liegen. Die erste Aussparung 1 1 kann auch insbesondere um 90° in Umfangsrichtung von der zweiten oder der dritten Aussparung 22 versetzt angeordnet sein. Optionally, the shift sleeve 10 has a third recess (not shown in FIG. 4) into which the second shift element 13 can engage. The second and third recesses 22are formed at different ends of the shift sleeve 10. The third recess is oriented and arranged such that the switching sleeve 10 is movable from its first switching position to the neutral position when the second switching element 13 engages therein (ie analogous to the second recess 22, oriented and arranged such that the switching sleeve 10 from their second switching position is movable to the neutral position when the second switching element 13 engages therein). The second and Third recess 22 have, comparable to the first recess 1 1, an insertion region 34, a stop 33 and a delivery region 35. The operating principle of the second and third recess 22 corresponds to that of the first recess 11. The first, second and optionally third recess 1 1, 22 are preferably arranged uniformly on the circumference of the shift sleeve 10. In particular, the second and third recesses 22 or the first and second recesses 1 1, 22 may also be arranged on opposite sides of the shift sleeve 10, so offset by 180 ° in the circumferential direction of the shift sleeve 10 to each other. The first recess 1 1 can also be offset in particular by 90 ° in the circumferential direction of the second or the third recess 22.
Figur 6 zeigt die Neutralstellung des Planetengetriebes, in der die Zentralwelle 3 in axialer Richtung gesehen eine Stellung einnimmt, die zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Stellung liegt und in der sie sowohl von der Antriebswelle 1 als auch der Abtriebswelle 2 entkoppelt ist. Die axiale Fixierung erfolgt in dieser Stellung wie auch in der ersten und zweiten Schaltstellung über den ersten Verbindungsbereich 6 und den zweiten Verbindungsbereich 7. So vermeidet die reibschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung zwischen der Schalthülse 10 und dem Koppelelement 15 ein Ein- bzw. Ausschrauben der Schalthülse 10 gegenüber der Antriebswelle 1 , wenn die Antriebswelle 1 abgebremst oder beschleunigt wird. Des Weiteren hält die Schraubverbindung zwischen Schalthülse 10 und Antriebswelle 1 die Schalthülse 10 in der entsprechenden Neutralposition. Figure 6 shows the neutral position of the planetary gear in which the central shaft 3 assumes a position seen in the axial direction, which lies between its first and its second position and in which it is decoupled from both the drive shaft 1 and the output shaft 2. The axial fixation takes place in this position as well as in the first and second switching position via the first connection region 6 and the second connection region 7. Thus avoids the frictional connection in the circumferential direction between the switching sleeve 10 and the coupling element 15 a screwing or unscrewing the shift sleeve 10th relative to the drive shaft 1, when the drive shaft 1 is braked or accelerated. Furthermore, the screw connection between the shift sleeve 10 and drive shaft 1 holds the shift sleeve 10 in the corresponding neutral position.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind. Insbesondere ist es möglich, einzelne oder alle der in den Figuren gezeigten Innenverzahnungen bzw. Innengewinde, wie beispielsweise die 14, 31 , stattdessen als Außenverzahnungen bzw. Außengewinde auszuführen, wobei dann jeweils korrespondierenden Außenverzahnungen bzw. Außengewinde, wie beispielsweise 12, 30, als Innenverzahnungen oder Innengewinde ausgeführt werden. Jeweils korrespondierende Innen- und Außenver- zahnungen, beispielsweise die 12, 14 könne ebenso durch stirnseitige Verzahnungen, beispielsweise Klauenkupplungsverzahnungen, ersetzt werden. The present invention is not limited to the illustrated and described embodiment. Variations within the scope of the claims are also possible as a combination of features, even if they are shown and described in different embodiments. In particular, it is possible to carry out individual or all of the internal gears or internal threads shown in the figures, such as 14, 31, instead as external toothings or external threads, in which case corresponding external toothings or external threads, such as 12, 30, for internal toothings or internal thread. Corresponding internal and external toothing, for example, the 12, 14 could also be replaced by frontal teeth, such as dog clutch teeth.
Bezuqszeichen REFERENCE CHARACTERS
Antriebswelle drive shaft
Abtriebswelle output shaft
Zentralwelle central shaft
Planetenanordnung planetary arrangement
Schalteinrichtung switching device
erster Verbindungsbereich first connection area
zweiter Verbindungsbereich second connection area
erstes Schaltelement first switching element
Außenumfangouter periphery
. Schalthülse, switching sleeve
A. FederelementA. spring element
B. Federelement B. spring element
. erste Aussparung, first recess
. Gewinde der Schalthülse, Thread of the shift sleeve
. zweites Schaltelement, second switching element
. Gewinde der Antriebswelle, Thread of the drive shaft
. Koppelelement, coupling element
. Wälzlager, roller bearing
. Abtriebswellenzahnrad, Output shaft gear
. Zentralwellenzahnrad, Central shaft gear
. Planetenträger, planet carrier
. Planetenträgerzahnrad, Planet gear carrier
. Verbindungselement, connecting element
. zweite Aussparung, second recess
. Hohlrad, ring gear
. Planetenrad, planet
. Radbolzen, Studs
. Planetensonne, planet sun
. Drehachse, axis of rotation
. Gehäuse 29. Lager , casing 29th camp
30. erste Verzahnung 30th first gearing
31 . zweite Verzahnung31. second gearing
32. erster Anschlag32nd first stop
33. zweiter Anschlag33rd second stop
34. Einführbereich34. insertion area
35. Ausführbereich35. Execution area
36. dritte Aussparung 36th third recess

Claims

Patentansprüche claims
1 . Schalteinrichtung (5) für ein Getriebe, insbesondere ein zweistufiges Planetengetriebe, 1 . Switching device (5) for a transmission, in particular a two-stage planetary gear,
mit einer drehbar ausgebildeten Schalthülse (10), die zum Schalten des Getriebes entlang ihrer Drehachse (27) in zumindest eine Schaltstellung verschiebbar ist, wobei die Schalthülse (10) einen Verbindungsbereich (6) aufweist, in dem diese derart mit einer Antriebswelle (1 ) des Getriebes verbindbar ist, dass eine Drehbewegung der Antriebswelle (1 ) auf die Schalthülse (10) übertragbar ist,  with a rotatably formed shift sleeve (10) which is displaceable in at least one shift position for switching the transmission along its axis of rotation (27), wherein the shift sleeve (10) has a connection region (6) in which it is provided with a drive shaft (1). the transmission is connectable, that a rotational movement of the drive shaft (1) on the shift sleeve (10) is transferable,
und mit zumindest einem ortsfest ausgebildeten Schaltelement (8), das bei seiner Betätigung zum axialen Verschieben der Schalthülse (10) in die Schaltstellung mit dieser formschlüssig koppelbar ist,  and with at least one stationary trained switching element (8) which is positively coupled during its actuation for the axial displacement of the shift sleeve (10) in the switching position with this,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Schalthülse (10) in Umfangsrichtung einen Anschlag (32) aufweist, an den das betätigte Schaltelement (8) anzuschlagen vermag, sodass eine Drehbewegung der Schalthülse (10) gegenüber einer Drehbewegung der Antriebswelle (1 ) abgestoppt wird.  the shift sleeve (10) in the circumferential direction has a stop (32) to which the actuated switching element (8) is able to strike, so that a rotational movement of the shift sleeve (10) relative to a rotational movement of the drive shaft (1) is stopped.
2. Schalteinrichtung (5) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Anschlag (32) im Wesentlichen parallel zur Drehachse (27) erstreckt. Second switching device (5) according to the preceding claim, characterized in that the stop (32) extends substantially parallel to the axis of rotation (27).
3. Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der beiden Enden des Anschlags (27) ein Einführbereich (34) zum Einführen des betätigten Schaltelements (8) und/oder am anderen Ende des Anschlags (27) ein Ausführbereich (35) zum Ausführen des betätigten 3. Switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that at one of the two ends of the stop (27) has an insertion region (34) for inserting the actuated switching element (8) and / or at the other end of the stop ( 27) has a lead-out area (35) for performing the actuated
Schaltelementes (8) angeordnet ist. Switching element (8) is arranged.
4. Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (10) einen zweiten Anschlag (33) aufweist, an den das betätigte Schaltelement bei Drehrichtungsumkehr der Antriebswelle (1 ) und/oder bei in Schaltstellung befindlicher Schalthülse (10) anzustoßen vermag, wodurch die Schalthülse (10) wieder aus ihrer Schaltstellung zurückschiebbar ist. 4. Switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching sleeve (10) has a second stop (33) to which the actuated switching element when reversing the direction of rotation of the drive shaft (1) and / or befindlicher in switching position Switching sleeve (10) abuts can, whereby the switching sleeve (10) is pushed back out of its switching position.
5. Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (32) und/oder zweite Anschlag (33), vorzugsweise mit ihrem jeweiligen Einführ- (34) und/oder Ausführbereich (35), mittels einer Aussparung (1 1 ), insbesondere mittels einer Nut, vorzugsweise einer Z-förmigen Nut, am Außenumfang (9) der Schalthülse (10) ausgebildet ist. 5. switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the first (32) and / or second stop (33), preferably with their respective insertion (34) and / or Ausführbereich (35) by means of a recess (1 1), in particular by means of a groove, preferably a Z-shaped groove, on the outer circumference (9) of the switching sleeve (10) is formed.
6. Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die radiale Tiefe der Aussparung (1 1 ; 22; 36) im Einführ- (34) und/oder Ausführbereich (35) vom ersten (32) und/oder zweiten Anschlag (33) ausgehend in Umfangsrichtung auf das Niveau des Außendurchmessers der Schalthülse (10) verringert. 6. Switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the radial depth of the recess (1 1; 22; 36) in the insertion (34) and / or Ausführbereich (35) from the first (32) and / or second stop (33), starting in the circumferential direction, reduced to the level of the outer diameter of the shift sleeve (10).
7. Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (10) zumindest eine erste Aussparung (1 1 ) aufweist, mittels derer diese zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltstellung verschiebbar ist, und/oder zumindest eine zweite Aussparung (22; 36) aufweist, mittels derer diese zwischen einer Neutralstellung und zumindest einer der beiden Schaltstellungen verschiebbar ist. 7. Switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching sleeve (10) has at least one first recess (1 1), by means of which it is displaceable between a first and a second switching position, and / or at least a second recess (22, 36), by means of which it is displaceable between a neutral position and at least one of the two switching positions.
8. Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (6) derart ausgebildet ist, dass sich die abgestoppte Schalthülse (10) in Abhängigkeit der Antriebswellendrehrichtung in Axialrichtung zur Antriebswelle (1 ) hin- oder von dieser wegbewegt. 8. Switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the connecting region (6) is formed such that the stopped shift sleeve (10) in dependence of the drive shaft rotation in the axial direction to the drive shaft (1) back or from this moved away.
9. Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (10) zum axialen Verschieben entlang der Drehachse (27) im Verbindungsbereich (6) ein Gewinde (12), insbesondere ein Innengewinde und/oder Feingewinde, aufweist. 9. switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching sleeve (10) for axial displacement along the axis of rotation (27) in the connecting region (6) has a thread (12), in particular an internal thread and / or fine thread , having.
10. Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (5) ein in Axialrichtung verschiebbares Koppelelement (15), zum drehfesten Verbinden zumindest zweier Bauteile des Getriebes umfasst, das mit der Schalthülse (10) in einem zweiten Verbindungsbereich (7) form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist. 10. Switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching device (5) has an axially displaceable coupling element (15) for non-rotatably connecting at least two components of Transmission comprises, which is positively and / or non-positively connected to the switching sleeve (10) in a second connection region (7).
1 1 . Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (15) mit der Schalthülse (10) in Axialrichtung formschlüssig und/oder in Umfangsrichtung kraftschlüssig verbunden ist. 1 1. Switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coupling element (15) with the switching sleeve (10) is positively connected in the axial direction positively and / or circumferentially positively.
12. Schalteinrichtung (5) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Verbindungsbereich (7) das Reibmoment des in Umfangsrichtung ausgebildeten Kraftschlusses zwischen Koppelelement (15) und Schalthülse (10) größer ist als das im ersten Verbindungsbereich (6) maximal auftretende Trägheitsmoment der Schalthülse (10). 12. Switching device (5) according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the second connection region (7) the frictional torque of the circumferentially formed frictional connection between coupling element (15) and switching sleeve (10) is greater than that in the first connection region (6 ) maximum occurring moment of inertia of the shift sleeve (10).
13. Schaltbares Planetengetriebe, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, mit einer Antriebswelle (1 ), einer Abtriebswelle (2), einer Planetenanordnung (4) und einer axial verschiebbar gelagerten Zentralwelle (3), die mittels einer Schalteinrichtung (5) zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltstellung verschiebbar ist, wobei die Zentralwelle (3) die Antriebswelle (1 ), die Planetenanordnung (4) und/oder die Abtriebswelle (2) in den beiden Schaltstellungen unterschiedlich miteinander koppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (5) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist. 13. Switchable planetary gear, in particular for a machine tool, with a drive shaft (1), an output shaft (2), a planetary arrangement (4) and an axially displaceably mounted central shaft (3) by means of a switching device (5) between a first and a the second shaft position is displaceable, wherein the central shaft (3), the drive shaft (1), the planetary assembly (4) and / or the output shaft (2) in the two switch positions are coupled differently, characterized in that the switching device (5) according to a or more of the preceding claims.
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