DE102012221057A1 - Gear switching device for switching gear of motor vehicle, has transmission element that is coupled with axial shifting movement of switching element via interaction of contact pin inserted into groove-shift gate - Google Patents

Abstract

The device has drivable gear element (1) on which switching element (7) is located and moved into switching position. A transmission element (4) is coupled with axial shifting movement of switching element via interaction of contact pin (18). The contact pin radially moved between normal position and engaged position is inserted into groove-shift gate (17) triggered in axial direction. The groove-shift gate is moved radially opposite to the switching element. The contact pin is received radially and slidably between the inner and outer diameter of transmission element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeschalteinrichtung, umfassend ein erstes, rotativ antreibbares Getriebebauteil, auf welchem drehfest und axial verschiebbar ein Schaltelement angeordnet ist, das axial in zumindest eine Schaltstellung bewegbar ist, in welcher jeweils das erste Getriebebauteil mit je einem benachbart zu diesem angeordneten und hieran anbindbaren Getriebebauteil drehfest gekoppelt ist, wobei eine jeweilige, axiale Schaltbewegung des Schaltelements in die zumindest eine Schaltstellung und/oder aus dieser heraus durch Zusammenspiel jeweils eines Schaltstifts mit jeweils mindestens einer zugehörigen, nutartigen Schaltkulisse auslösbar ist, die in axialer Richtung zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Schaltelement für eine Getriebeschalteinrichtung. The invention relates to a transmission shifting device, comprising a first, rotatably drivable transmission component, on which a switching element is arranged rotatably and axially displaceable, which is axially movable in at least one switching position, in each of which the first transmission component arranged with one adjacent thereto and connectable thereto Transmission component is rotatably coupled, wherein a respective axial switching movement of the switching element in the at least one switching position and / or out of this by interaction of a switching pin with at least one associated, groove-like shift gate can be triggered, which is at least partially variable in the axial direction. The invention further relates to a switching element for a transmission shifting device.

Getriebeschalteinrichtungen kommen bei Stufengetrieben zur Anwendung, um Getriebebauteile des jeweiligen Getriebes zur Darstellung je eines zugehörigen Übersetzungsverhältnisses drehfest miteinander zu koppeln. Dabei ist einer Getriebeschalteinrichtung zumeist ein Schaltelement zugeordnet, das, je nach konkreter Ausgestaltung, eine kraft- oder formschlüssige Koppelung der jeweils zugeordneten Getriebebauteile bei Betätigung vornimmt. Das jeweilige Schaltelement ist dabei dann üblicherweise drehfest und axial verschiebbar auf einem der beiden drehfest zu verbindenden Getriebebauteile vorgesehen und wird mittels einer Aktuatorik axial in eine jeweilige Schaltstellung verschoben, in welcher die gewünschte, drehfeste Koppelung unter vorherigem Abbau einer eventuell vorherrschenden Drehzahldifferenz zwischen den beide Getriebebauteilen verwirklich ist. Je nach konkreter Ausgestaltung dieser Aktuatorik kann eine derartige axiale Schaltbewegung des jeweiligen Schaltelements dabei mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder auch durch Mischformen eingeleitet werden. Transmission shifting devices are used in multi-step gearboxes in order to non-rotatably couple gearbox components of the respective gearbox to each represent an associated gear ratio. In this case, a gear shift device is usually associated with a switching element, which, depending on the specific embodiment, performs a positive or positive coupling of the respective associated transmission components when actuated. The respective switching element is then usually rotatably and axially slidably provided on one of the two rotatably connected transmission components and is axially displaced by means of an actuator in a respective switching position in which the desired, rotationally fixed coupling with previous reduction of a possibly prevailing speed difference between the two transmission components is realizable. Depending on the specific configuration of this actuator, such axial switching movement of the respective switching element can be introduced mechanically, hydraulically, pneumatically, electrically or by mixed forms.

Aus der DE 196 27 980 A1 geht eine Getriebeschalteinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes hervor, über welche ein erstes, rotativ antreibbares Getriebebauteil in Form einer Getriebewelle mit mehreren benachbart liegenden Getriebebauteilen jeweils gekoppelt werden kann. Vorliegend handelt es sich bei diesen weiteren Getriebebauteilen jeweils um Zahnräder, die drehbar auf dieser gelagert sind. Zudem sind auf der Getriebewelle mehrere Schaltelemente in Form von Schaltmuffen drehfest und axial verschiebbar angeordnet, wobei sich jede der Schiebemuffen aus je einem ringförmigen Körper zusammensetzt, welcher an einem Innenumfang mit einer axial verlaufenden Verzahnung versehen und über diese Verzahnung auf einer korrespondierenden Verzahnung seitens der radial innenliegenden Getriebewelle geführt ist. From the DE 196 27 980 A1 shows a transmission switching device of an automated transmission, via which a first, rotatably drivable transmission component in the form of a transmission shaft with a plurality of adjacent transmission components can be coupled in each case. In the present case, these other transmission components are each gearwheels which are rotatably mounted thereon. In addition, a plurality of shift elements in the form of shift sleeves rotatably and axially displaceably arranged on the transmission shaft, each of the sliding sleeves each composed of an annular body which is provided on an inner circumference with an axially extending toothing and via this toothing on a corresponding toothing on the part of the radial inside transmission shaft is guided.

Jede der Schiebemuffen kann nun jeweils axial zwischen je einer Neutralstellung, in welcher die jeweilige Schiebemuffe keines der beiden axial beiderseits liegenden Zahnräder mit der Getriebewelle koppelt, und je zwei Schaltstellungen bewegt werden, in welchen jeweils die Getriebewelle mit je einem Zahnräder unter einem vorherigen Abbau einer Differenzdrehzahl drehfest gekoppelt ist. Die axialen Schaltbewegungen der einzelnen Schiebemuffe werden vorliegend dabei über einen Elektromotor, zwischenliegende Übersetzungsstufen, sowie eine Schaltwalze im Zusammenspiel mit je einer der einzelnen Schiebemuffe zugeordneten Schaltgabel dargestellt. Hierbei wird über den Elektromotor mittels der zwischenliegenden Übersetzungsstufen einerseits ein Öffnen einer der Getriebewelle vorgeschalteten Trennkupplung und andererseits zeitgleich ein entsprechendes Verdrehen der Schaltwalze hervorgerufen. Each of the sliding sleeves can now each axially between each of a neutral position in which the respective sliding sleeve coupled neither axially on both sides lying gears with the transmission shaft, and two switching positions are moved, in each of which the transmission shaft, each with a gear under a previous degradation of a Differential speed is rotatably coupled. The axial switching movements of the individual sliding sleeve are presently represented via an electric motor, intermediate gear ratios, and a shift drum in interaction with each one of the individual shift sleeve associated shift fork. In this case, on the one hand, an opening of one of the transmission shaft upstream separating clutch and on the other hand at the same time a corresponding rotation of the shift drum is caused via the electric motor by means of the intermediate gear ratios.

Die Schaltwalze ist an einer radialen Außenseite mit nutartigen Schaltkulissen versehen, die in axialer Richtung jeweils zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet sind und in denen je ein Schaltstift der jeweiligen Schaltgabel läuft. Wird also die Schaltwalze über den Elektromotor mittels der zwischenliegenden Übersetzungsstufen in Drehbewegung versetzt, so ruft der in axialer Richtung veränderliche Verlauf der jeweiligen Schaltkulisse über den darin laufenden Schaltstift eine axiale Schiebebewegung der jeweiligen Schaltgabel hervor, was in eine entsprechende, axiale Verschiebung der je zugehörigen Schaltmuffe auf der Getriebewelle umgesetzt wird. In der Folge wird die jeweilige Schaltmuffe damit zwischen ihrer jeweiligen Neutralstellung und eine der möglichen Schaltstellungen axial bewegt. Die Schaltkulissen an der Schaltwalze sind dabei jeweils in axialer Richtung derartig veränderlich gestaltet, dass bei stetiger, über den Elektromotor eingeleiteter Drehbewegung ein aufeinanderfolgendes Schalten der einzelnen Gänge des automatisierten Schaltgetriebes bei jeweils geöffneter Trennkupplung stattfindet. The shift drum is provided on a radial outer side with groove-like shift gates, which are each at least partially variable in the axial direction and in each of which a switching pin of the respective shift fork runs. Thus, if the shift drum is rotated by the electric motor by means of the intermediate gear ratios in rotation, so calls in the axial direction variable course of the respective shift gate on the therein switching pin an axial sliding movement of the respective shift fork forth, resulting in a corresponding axial displacement of each associated shift sleeve is implemented on the transmission shaft. As a result, the respective shift sleeve is thus moved axially between their respective neutral position and one of the possible shift positions. The shift gates on the shift drum are each designed such variable in the axial direction, that with continuous, initiated via the electric motor rotational movement, a successive switching of the individual gears of the automated transmission takes place at each open disconnect clutch.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeschalteinrichtung zur Verfügung zu stellen, über welche zumindest eine Schaltbewegung eines Schaltelements zur drehfesten Koppelung und/oder zur Trennung zweier ansonsten relativ zueinander verdrehbarer Getriebebauteile bei kompakten Aufbau realisiert werden kann. Based on the above-described prior art, it is now the object of the present invention to provide a gear shifting device, via which at least one switching movement of a switching element for rotationally fixed coupling and / or separation of two otherwise relatively rotatable transmission components can be realized in a compact design ,

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Schaltelements für eine derartige Getriebeschalteinrichtung geht aus den Ansprüchen 8 bis 10 hervor. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention. The inventive design of a switching element for such a transmission switching device is apparent from the claims 8 to 10.

Gemäß der Erfindung umfasst eine Getriebeschalteinrichtung ein erstes, rotativ antreibbares Getriebebauteil, auf welchem drehfest und axial verschiebbar ein Schaltelement angeordnet ist, das axial in zumindest eine Schaltstellung bewegt werden kann. In dieser zumindest einen Schaltstellung ist das erste Getriebebauteil dabei mit je einem hieran anbindbaren Getriebebauteil drehfest gekoppelt, welches benachbart zu dem ersten Getriebebauteil angeordnet und ansonsten relativ zu diesem verdrehbar ist. Zudem ist eine jeweilige, axiale Schaltbewegung des Schaltelements in die zumindest einen Schaltstellung und/oder aus dieser heraus durch Zusammenspiel jeweils eines Schaltstifts mit jeweils mindestens einer zugehörigen, nutartigen Schaltkulisse auslösbar, die in axialer Richtung zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet ist. According to the invention, a gear shifting device comprises a first, rotatably drivable transmission component, on which a switching element is arranged rotatably and axially displaceable, which can be moved axially into at least one switching position. In this at least one switching position, the first transmission component is rotatably coupled thereto, each having a thereto connectable transmission component, which is arranged adjacent to the first transmission component and otherwise rotatable relative thereto. In addition, a respective, axial switching movement of the switching element in the at least one switching position and / or out of this by interaction of a switching pin with at least one associated, groove-like shift gate can be triggered, which is at least partially variable in the axial direction.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Getriebebauteil generell ein rotierbares oder auch feststehendes Bauteil des Getriebes zu verstehen, wie beispielsweise eine Getriebewelle, ein Zahnrad, ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil, etc.. Insbesondere ist das jeweilige Getriebebauteil dabei, zumindest bei Schalten einzelner Gänge des Getriebes, an einer Leistungsübertragung zwischen einer Antriebs- und einer Abtriebsseite des Getriebes beteiligt. Während es sich bei dem ersten Getriebebauteil zwingend um ein rotativ antreibbares Getriebebauteil, wie eine Getriebewelle oder ein Zahnrad einer Übersetzungsstufe, handeln muss, kann das benachbart zu diesem liegende, hieran anbindbare Getriebebauteil erfindungsgemäß entweder ebenfalls als ein rotativ antreibbares Getriebebauteil ausgeführt sein, also beispielsweise als Getriebewelle oder als drehbar gelagertes Stirnrad, oder aber auch als feststehendes Bauteil in Form eines Getriebegehäuses oder eines Getriebegehäuseteils vorliegen. Im Fall der ersten Variante rotieren die beiden Getriebebauteile dann nach der drehfesten Koppelung gemeinsam, während im zweitgenannten Fall das erste Getriebebauteil bei drehfester Verbindung mit dem anbindbaren Getriebebauteil an diesem festgesetzt wird. For the purposes of the invention, a transmission component generally means a rotatable or fixed component of the transmission, such as a gear shaft, a gear, a housing or a housing part, etc .. In particular, the respective transmission component is, at least when switching individual gears of the Getriebes, involved in a power transmission between a drive and an output side of the transmission. While the first transmission component must imperatively be a rotatably drivable transmission component, such as a transmission shaft or a gear of a transmission stage, the transmission component lying next to it can also be designed as a rotationally drivable transmission component, ie for example as Transmission shaft or as a rotatably mounted spur gear, or as a stationary component in the form of a gear housing or a transmission housing part present. In the case of the first variant, the two transmission components then rotate together after the rotationally fixed coupling, while in the second-mentioned case, the first transmission component is fixed at rotationally fixed connection with the attachable transmission component at this.

Das Schaltelement kann im Sinne der Erfindung hierbei direkt an der drehfesten Verbindung des ersten Getriebebauteils mit dem anbindbaren Getriebebauteil beteiligt sein, indem es bei seiner axialen Verschiebung in die jeweilige Schaltstellung selbst mit dem anbindbaren Getriebebauteil in Verbindung tritt, also selbst ein Drehmoment von dem ersten Getriebebauteil auf das anbindbare Getriebebauteil überträgt. Hierbei kann das anbindbare Getriebebauteil zur drehfesten Koppelung mit einem zusätzlichen Bauteil, beispielsweise in Form eines Kupplungskörpers, versehen sein, mit welchem das Schaltelement des ersten Getriebebauteils bei seiner Überführung in die Schaltstellung drehfest in Kontakt tritt. Alternativ dazu kann das weitere, anbindbare Getriebebauteil aber auch mit einem eigenen Schaltelement versehen sein, welches ebenfalls drehfest und axial verschiebbar auf Seiten des anbindbaren Getriebebauteils vorgesehen ist und zur drehfesten Koppelung der beiden Getriebebauteile zeitgleich mit dem, seitens des ersten Getriebebauteils vorgesehenen Schaltelements in eine zugehörige Schaltstellung zu bewegen ist, in welcher es dann mit dem Schaltelement des ersten Getriebebauteils drehfest gekoppelt wird. The switching element can be involved in the sense of the invention in this case directly to the non-rotatable connection of the first transmission component with the attachable transmission component by it even occurs in its axial displacement in the respective switching position with the attachable transmission component, so even a torque of the first transmission component transmits to the attachable transmission component. Here, the attachable transmission component for non-rotatable coupling with an additional component, for example in the form of a coupling body, be provided, with which the switching element of the first transmission component in its transfer into the switching position rotatably comes into contact. Alternatively, the other, connectable transmission component but also be provided with its own switching element, which is also rotatably and axially slidably provided on the part of the attachable transmission component and the non-rotatable coupling of the two transmission components at the same time, provided on the part of the first transmission component switching element in an associated Switching position is to move, in which it is then rotatably coupled to the switching element of the first transmission component.

Alternativ zu den vorgenannten Möglichkeiten kann es sich bei dem Schaltelement jedoch auch um ein Bauteil handeln, welches nicht direkt die Koppelung der beiden Getriebebauteile vollzieht, sondern diese drehfeste Verbindung nur einleitet, ohne hierbei selber ein Drehmoment zu übertragen. So ist eine Ausführung des Schaltelements als Schieberkolben denkbar, welcher bei Überführung in eine Schaltstellung weitere, mit den zu koppelnden Getriebebauteile verbundene Bauteile, wie beispielsweise zwei Lamellensätze eines Lamellenpakets, aufeinander drückt und hierüber die Koppelung der Getriebebauteile hervorruft. As an alternative to the aforementioned possibilities, however, the switching element may also be a component which does not directly perform the coupling of the two gear components, but only introduces this rotationally fixed connection, without transmitting a torque itself. Thus, an embodiment of the switching element is conceivable as a spool, which, when transferred to a switching position further, connected to the components to be coupled gear components, such as two sets of disks of a disk pack, each other and this causes the coupling of the transmission components.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung entweder als einfache Schalteinrichtung ausgeführt sein, bei welcher das zugehörige Schaltelement aus einer Neutralstellung nur in eine Schaltstellung bewegt werden kann, oder aber auch als Doppelschalteinrichtung realisiert sein, bei welcher das zugehörige Schaltelement aus der Neutralstellung heraus axial sowohl in eine erste Richtung als auch in eine zweite Richtung in jeweils eine Schaltstellung verschoben werden kann und hierbei eine drehfeste Kopplung des ersten Getriebebauteils mit jeweils einem benachbart liegenden, anbindbaren Getriebebauteil vornimmt. Des Weiteren ist auch eine Ausgestaltung im Rahmen der Erfindung denkbar, bei welcher lediglich zwischen zwei Schaltstellungen gewechselt werden kann, also keine Neutralstellung des Schaltelements möglich ist. Finally, the transmission switching device according to the invention can be designed either as a simple switching device in which the associated switching element can be moved from a neutral position only in a switching position, or realized as a double switching device, in which the associated switching element from the neutral position axially both in a first Direction as well as in a second direction in each case a shift position can be moved and in this case makes a rotationally fixed coupling of the first transmission component, each with an adjacent lying, connectable transmission component. Furthermore, an embodiment within the scope of the invention is also conceivable in which it is only possible to change between two switching positions, ie no neutral position of the switching element is possible.

Erfindungsgemäß weist ein Schaltelement einer Getriebeschalteinrichtung insbesondere einen ringförmigen Körper auf, welcher an einem Innenumfang mit einer axial verlaufenden Verzahnung versehen ist, über die der Körper drehfest und axial verschiebbar über eine korrespondierende Verzahnung auf einem radial innenliegenden Getriebebauteil geführt werden kann. Besonders bevorzugt bildet der ringförmige Körper einen Kreisring und ist durch ein einziges Element gebildet, wobei im Rahmen der Erfindung auch ein Zusammensetzen des Körpers aus mehreren Einzelteilen prinzipiell denkbar ist. Diese Einzelteile sind dann zumindest drehfest miteinander zu verbinden. According to the invention, a switching element of a gear shift device in particular an annular body which is provided on an inner circumference with an axially extending toothing, via which the body can be rotatably and axially displaceable over a corresponding toothing on a radially inner gear component. Particularly preferably, the annular body forms a circular ring and is formed by a single element, wherein in the context of the invention, an assembly of the body of several individual parts is in principle conceivable. These items are then at least rotatably connected to each other.

Prinzipiell kann das erfindungsgemäße Schaltelement des Weiteren derartig ausgestaltet sein, dass es in einer Getriebeschalteinrichtung bei axialer Verschiebung in eine Schaltstellung eine formschlüssige oder eine kraftschlüssige Koppelung zweier Getriebebauteile hervorruft. So kann dieses Schaltelement als Klauenmuffe einer Klauenkupplung oder Klauenbremse, als Schiebemuffe einer Sperrsynchronisation, oder ähnlich aufgebautes Bauteil ausgeführt sein, welches nach Abbau einer eventuell vorhandenen Differenzdrehzahl zwischen den beiden Getriebebauteilen die formschlüssige Koppelung vornimmt. Ein Abbau einer Differenzdrehzahl kann dabei entweder rein durch einen Zahneingriff des Schaltelements mit einem seitens des Weiteren Getriebebauteils vorgesehenen Element bewerkstelligt oder mithilfe zwischenliegender Bauteile, wie Synchronringe, hervorgerufen werden. Zudem kann es sich bei dem Schaltelement auch um einen Kolbenschieber handeln, welcher bei Verschiebung Kupplungshälften einer kraftschlüssigen Kupplung oder Bremse, wie einer Lamellenkupplung bzw. -bremse, zusammendrückt. In principle, the switching element according to the invention may further be configured in such a way that, in the case of an axial shift into a switching position, it causes a positive or non-positive coupling of two transmission components in a gear shift device. Thus, this switching element can be designed as a claw sleeve of a dog clutch or dog brake, as a sliding sleeve locking synchronization, or similarly constructed component which makes the positive coupling after removal of any existing differential speed between the two transmission components. A reduction of a differential speed can be accomplished either purely by a meshing engagement of the switching element with an element provided on the side of the further transmission component or by means of intermediate components, such as synchronizer rings, caused. In addition, the switching element can also be a piston valve which, when displaced, compresses coupling halves of a frictional clutch or brake, such as a multi-plate clutch or brake.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das Schaltelement an eine Innendurchmesser und/oder an einem Außendurchmesser die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse aufweist, während der jeweils eine Schaltstift radial verschiebbar und der mindestens einen Schaltkulisse radial gegenüberliegend an einem benachbart zum Schaltelement liegenden Getriebebauteil angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend dazu nimmt das Schaltelement an einem radialen Innendurchmesser und/oder an einem radialen Außendurchmesser den jeweils einen Schaltstift radial verschiebbar auf, wohingegen die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse dem jeweils einen Schaltstift radial gegenüberliegend an einem benachbart zum Schaltelement liegenden Getriebebauteil ausgestaltet ist. Ferner kann der jeweils eine Schaltstift über einen zugehörigen Aktuator jeweils radial zwischen einer Grundstellung und einer Eingriffsstellung bewegt werden, in welcher er in die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse eingeführt werden kann. The invention now includes the technical teaching that the switching element to an inner diameter and / or on an outer diameter having at least one associated shift gate, while each a shift pin radially displaceable and the at least one shift gate is arranged radially opposite to a gear member lying adjacent to the switching element , Alternatively or additionally, the switching element takes on a radial inner diameter and / or on a radial outer diameter of a respective switching pin radially displaceable, whereas the at least one associated shift gate is configured in each case a switching pin radially opposite to a lying adjacent to the switching element transmission component. Further, the respective one switching pin can be moved via an associated actuator in each case radially between a basic position and an engagement position, in which it can be inserted into the at least one associated shift gate.

Mit anderen Worten sind also der jeweils eine Schaltstift und die mindestens eine zugehörige, nutartige Schaltkulisse radial gegenüberliegend zwischen dem Schaltelement und einem hierzu benachbart liegenden Getriebebauteil vorgesehen. Zum einen kann eines dieser beiden Bauteile, also entweder der Schaltstift oder die Schaltkulisse, hierbei an einem Innendurchmesser oder an einem Außendurchmesser des Schaltelements vorgesehen sein, wobei das jeweils andere Element dann umgekehrt hierzu an einer radialen Außenseite oder einer radialen Innenseite des benachbart liegenden Getriebebauteils platziert ist. Werden verschiedene axiale Schaltbewegungen des Schaltelements durch ein derartiges Zusammenspiel je eines Schaltstifts mit mindestens einer zugehörigen Schaltkulisse eingeleitet, so können seitens des Schaltelements und eines oder verschiedener radial benachbarter Getriebebauteile mehrere aus je einem Schaltstift und je einer Schaltkulisse gebildete Paare vorgesehen sein. Bei mehreren derartigen Paaren sind verschiedene Kombinationen denkbar, bei welchen das Schaltelement an seinem Innendurchmesser und/oder auch an seinem Außendurchmesser mehrere Schaltstifte, mehrere Schaltkulissen oder mindestens einen Schaltstift und mindestens eine Schaltkulisse aufnimmt. Die diesen hierbei jeweils gegenüberliegenden Elemente können hierbei an nur einem benachbart liegenden Getriebebauteil oder aber auch an unterschiedlichen, benachbart liegenden Getriebebauteilen vorgesehen sein, müssen aber zwingend radial gegenüberliegend ausgestaltet sein. In other words, the respective one switching pin and the at least one associated, groove-like shift gate are provided radially opposite one another between the shifting element and a transmission component lying adjacent thereto. On the one hand, one of these two components, that is, either the switching pin or the switching gate, may be provided on an inner diameter or on an outer diameter of the switching element, the other element then being placed on a radially outer side or a radially inner side of the adjacent transmission component is. If different axial switching movements of the switching element initiated by such interaction of a respective switching pin with at least one associated shift gate, so may be provided from the switching element and one or more radially adjacent transmission components more of a respective switching pin and a shift gate each formed pairs. In several such pairs, various combinations are conceivable in which the switching element receives at its inner diameter and / or at its outer diameter a plurality of shift pins, a plurality of shift gates or at least one shift pin and at least one shift gate. The here each opposing elements can be provided in this case only on one adjacent lying transmission component or even on different, adjacent lying transmission components, but must necessarily be designed radially opposite one another.

Die jeweils zugehörige axiale Schaltbewegung wird dabei dadurch ausgelöst, dass der jeweilige, über einen zugehörigen Aktuator radial bewegliche Schaltstift in die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse eingeführt wird, so dass entsprechend des in axialer Richtung veränderlichen Verlaufs der Schaltkulisse eine axiale Verschiebung des Schaltelements relativ zu dem benachbart liegenden Getriebebauteil hervorgerufen wird. Da diese axiale Schaltbewegung erst bei radialer Verschiebung des jeweiligen Schaltstifts aus der Grundstellung in die Eingriffsstellung stattfindet, kann diese axiale Schaltbewegung des Schaltelements gezielt über den Aktuator eingeleitet werden. Gleichzeitig ist die Anordnung des Schaltstifts mit Aktuator und das Vorsehen der Schaltkulisse auf kompakte Art und Weise möglich. Insgesamt lässt sich die erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung damit platzsparend im Bereich eines Getriebes realisieren, wobei hierbei auch mehrere Schaltelemente jeweils über je eine derartig gestaltete Getriebeschalteinrichtung problemlos unabhängig voneinander gesteuert werden können. The respective associated axial switching movement is thereby triggered by the respective, via an associated actuator radially movable switching pin is inserted into the at least one associated shift gate, so that corresponding to the axially variable course of the shift gate an axial displacement of the switching element relative to the adjacent lying transmission component is caused. Since this axial switching movement takes place only with radial displacement of the respective switching pin from the basic position into the engaged position, this axial switching movement of the switching element can be specifically initiated via the actuator. At the same time, the arrangement of the shift pin with actuator and the provision of the shift gate in a compact manner is possible. Overall, the gearshift device according to the invention can thus save space in the area of a gear realize, in which case several switching elements can each be easily independently controlled via one such gearshift device designed in this way.

Im Unterschied hierzu laufen bei der DE 196 27 980 A1 die jeweils seitens der Schaltgabeln vorgesehenen Schaltstifte permanent in den je zugehörigen Schaltkulissen, die auf einer radialen Außenseite der Schaltwalze ausgestaltet sind. Infolge dessen kann das einzelne Schaltelement nicht individuell aus einer Neutralstellung in eine Schaltstellung verschoben werden, da axiale Schaltbewegungen der Schaltelemente stets starr entsprechend der Verdrehung der Schaltwalze und der jeweiligen Gestaltung der Schaltkulissen vorgenommen wird. Ein Schalten der Gangstufen des automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes der DE 196 27 980 A1 erfolgt also entsprechend einer starr vorgegebenen Schaltabfolge, so dass beispielsweise ein Überspringen eines oder mehrerer Gänge nicht möglich ist. Damit ist dieser Aufbau nur für die Verwendung bei einem automatisierten Schaltgetriebe geeignet. Ferner setzt die Unterbringung der aus Elektromotor, Übersetzungsstufen und Schaltwalze gebildeten Aktuatorik einen entsprechenden Bauraum voraus, so dass eine kompakte Betätigung der Schaltelemente im Falle der DE 196 27 980 A1 nicht möglich ist. In contrast, run in the DE 196 27 980 A1 the switching pins respectively provided on the shift pins permanently in the respective associated shift gate, which are designed on a radial outer side of the shift drum. As a result, the individual switching element can not be moved individually from a neutral position to a switching position, since axial switching movements of the switching elements is always made rigid according to the rotation of the shift drum and the respective design of the shift gates. A switching of the gear stages of the automated motor vehicle transmission of DE 196 27 980 A1 takes place in accordance with a rigidly predetermined switching sequence, so that, for example, skipping one or more gears is not possible. Thus, this structure is only suitable for use in an automated manual transmission. Furthermore, the Housing the actuator formed from the electric motor, gear ratios and shift drum ahead of a corresponding space, so that a compact operation of the switching elements in the case of DE 196 27 980 A1 not possible.

Dem Fachmann wird vorliegend klar sein, dass es bei der erfindungsgemäßen Getriebeschalteinrichtung zur Einleitung einer axialen Bewegung des Schaltelements bis zu dessen Überführung in die zumindest eine Schaltstellung stets einer Relativdrehzahl zwischen dem den Schaltstift tragenden Bauteil und dem mit der nutartigen Schaltkulisse versehenen Bauteil bedarf, da ansonsten das Einfassen des Schaltstifts in die zugehörige Schaltkulisse nicht in eine axiale Schiebebewegung umgesetzt wird. Dies hat zur Folge, dass eine Schaltbewegung des Schaltelements bei Stillstehen des ersten Getriebebauteils nicht vollzogen werden kann, sofern nicht gerade das gegenüberliegende Getriebebauteil, welches entweder den jeweils einen Schaltstift oder die mindestens eine, zugehörige Schaltkulisse aufweist, eine Drehbewegung ausführt. Des Weiteren ist eine erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung bei einem Kraftfahrzeuggetriebe zumindest bei Anfahrgängen antriebsseitig vorzusehen, da zu Beginn eines Anfahrvorganges des Kraftfahrzeuges sich eine Abtriebsseite des jeweiligen Kraftfahrzeuggetriebes im Stillstand befindet. Generell ist eine erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung aber ansonsten bei sämtlichen Stufengetrieben und hierbei insbesondere bei Kraftfahrzeuggetrieben problemlos anwendbar. The person skilled in the present case will be clear that in the transmission switching device according to the invention for initiating an axial movement of the switching element until its transfer into the at least one switching position always requires a relative speed between the component carrying the contact pin and the component provided with the groove-like shift gate, otherwise the insertion of the switching pin is not converted into the associated shift gate in an axial sliding movement. This has the consequence that a switching movement of the switching element at standstill of the first transmission component can not be performed, unless just the opposite transmission component, which has either the respective one switching pin or the at least one, associated shift gate, performs a rotational movement. Furthermore, a transmission shifting device according to the invention is to be provided on the drive side in a motor vehicle transmission, at least when starting gears, since at the beginning of a starting process of the motor vehicle, an output side of the respective motor vehicle transmission is at a standstill. In general, however, a transmission shifting device according to the invention is otherwise readily applicable to all multi-step transmissions and, in particular, to automotive transmissions.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind der jeweils eine Schaltstift und der Aktuator an einem radial umliegend zum Schaltelement vorgesehenen Gehäuse angeordnet. Das Vorsehen des oder der Schaltstifte, sowie des oder auch der mehreren Aktuatoren auf Seiten eines Gehäuses hat dabei den Vorteil, dass diese Komponenten damit seitens eines feststehenden Teils vorgesehen sind und damit die Zuführung von Steuerleitungen zu dem zugehörigen Aktuator einfach gestaltet werden kann. So können im Falle der Ausgestaltung des Aktuators als elektronischer Aktuator elektrische Leitungen problemlos in den Bereich des Aktuators herangeführt werden. Ferner bewirkt die Anordnung des jeweils einen Schaltstifts auf Seiten eines Gehäuses, dass bei Rotation des ersten Getriebebauteils stets eine Relativdrehzahl zwischen dem jeweils einen Schaltstift und der auf Seiten des Schaltelements vorgesehenen Schaltkulisse besteht. Abgesehen davon kann der jeweils eine Schaltstift und der zugehörige Aktuator aber auch auf Seiten des rotierbaren Schaltelements oder an einem rotierbaren Getriebebauteil vorgesehen sein, wobei dann Steuer- und Versorgungsleitungen des Aktuators auf das jeweils drehende Bauteil zu führen sind. According to one embodiment of the invention, the respective one switching pin and the actuator are arranged on a housing provided radially surrounding the switching element. The provision of the switching pins or of the one or more actuators on the side of a housing has the advantage that these components are thus provided by a fixed part and thus the supply of control lines to the associated actuator can be made simple. Thus, in the case of the configuration of the actuator as an electronic actuator electrical lines can be easily brought into the area of the actuator. Further, the arrangement of the respective one switching pin on the side of a housing, that upon rotation of the first transmission component is always a relative speed between the respective one switching pin and the switching gate provided on the side of the switching element. Apart from that, the respective one switching pin and the associated actuator but also be provided on the part of the rotatable switching element or on a rotatable transmission component, in which case control and supply lines of the actuator are to be guided on the respective rotating component.

In Weiterbildung der Erfindung trägt das erste Getriebebauteil an mindestens einer Mitnahmeverzahnung je einen Lamellensatz, dessen Lamellen in axialer Richtung alternierend mit Lamellen je eines zugehörigen und seitens des je einen anbindbaren Getriebebauteils drehfest vorgesehenen Lamellensatzes angeordnet sind. Dabei bilden diese beiden einander zugeordneten Lamellensätze je ein Lamellenpaket aus, welches das Schaltelement in der zumindest einen Schaltstellung zusammendrückt. Erfindungsgemäß ist das Schaltelement hierfür als Bremsschieber ausgestaltet und an zumindest einer axialen Stirnseite mit einer Kontaktfläche versehen, an welcher das Schaltelement über seinen Körper in Kontakt mit dem Bremslamellenpaket gebracht werden kann. Die Getriebeschalteinrichtung umfasst also in diesem Fall eine Lamellenkupplung, über welche die beiden zu koppelnden Getriebebauteile bei Betätigung kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Ein Schließen der Lamellenkupplung kann dabei über das als Bremsschieber gestaltete Schaltelement eingeleitet werden, welches in seiner zumindest einen Schaltstellung die Lamellensätze der Lamellenkupplung reibschlüssig durch Zusammendrücken in Kontakt bringt. Das Schaltelement ist in diesem Fall also nicht direkt an einer Drehmomentübertragung zwischen den beiden Getriebebauteilen beteiligt, sondern leitet deren Koppelung nur ein. In a further development of the invention, the first gear member carries at least one driving teeth each a set of plates, the lamellae are arranged alternately in the axial direction with lamella each associated with and rotatably provided on the side of each anbindable transmission component set of lamellae. These two mutually associated disk sets each form a disk set, which compresses the switching element in the at least one switching position. According to the invention, the switching element for this purpose is designed as a brake slide and provided on at least one axial end face with a contact surface on which the switching element can be brought via its body in contact with the brake disk set. The gearshift device thus comprises in this case a multi-plate clutch, via which the two gearbox components to be coupled are non-positively connected to each other when actuated. A closing of the multi-plate clutch can be initiated via the designed as a brake slide switching element, which brings in its at least one switching position, the disk sets of the multi-plate clutch frictionally by pressing into contact. The switching element is therefore not directly involved in a torque transmission between the two transmission components in this case, but initiates the coupling only one.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorgenannten Variante ist das Schaltelement an dem Außendurchmesser mit einer einzelnen Schaltkulisse versehen, welche bei Einfassen eines einzelnen Schaltstifts im Zusammenspiel mit diesem eine Überführung des Schaltelements in eine Schaltstellung bewirkt, in welcher das je eine Lamellenpaket gegen das je eine anbindbare Getriebebauteil zusammengedrückt ist. Dabei ist axial zwischen dem je einen anbindbaren Getriebebauteil und dem je einen Lamellenpaket ein Federelement vorgesehen, das das Lamellenpaket bei dessen Zusammendrücken gegen das Schaltelement vorspannt. Bevorzugt ist die Schaltkulisse des Schaltelements dabei derartig gestaltet, dass die Schaltkulisse in den Außendurchmesser des Körpers des Schaltelements über einen Übergangsbereich übergeht, an welchen sich ein in axialer Richtung orientierter, spiralförmiger Abschnitt anschließt, der wiederum an einem dem Übergangsbereich abgewandten Ende in einen auf einer gleichbleibenden axialen Höhe in Umfangsrichtung verlaufenden Abschnitt übergeht. According to one embodiment of the aforementioned variant, the switching element is provided on the outer diameter with a single shift gate, which causes a transfer of the switching element in a switching position when inserting a single shift pin in which the ever compressed a lamella against each a connectable transmission component is. In this case, a spring element is axially provided between each a connectable transmission component and the one each disk set, which biases the disk set in its compression against the switching element. Preferably, the shift gate of the switching element is designed such that the shift gate merges into the outer diameter of the body of the switching element via a transition region, which adjoins an oriented in the axial direction, spiral section, which in turn at an end facing away from the transition region in one on a Constant axial height in the circumferential direction extending section passes.

Diese Ausgestaltung einer Getriebeschalteinrichtung hat dabei den Vorteil, dass somit ein Verschieben des Schaltelements zwischen einer ein Schließen der Lamellenkupplung hervorrufenden Schaltstellung und einer Neutralstellung, in welcher die Lamellenkupplung geöffnet ist, über lediglich einen Schaltstift mit zugeordneter Schaltkulisse gesteuert werden kann. So wird bei Einfassen des Schaltstifts in die Schaltkulisse die Verschiebung des Schaltelements in die Schaltstellung hervorgerufen, wobei das Schaltelement durch Zusammenspiel des Schaltstifts mit dem auf einer axialen Höhe verlaufenden Abschnitt der Schaltkulisse solange in dieser Stellung verbleibt, solange der Schaltstift in die Schaltkulisse einfasst. Wird der Schaltstift hingegen wieder in seine Grundstellung überführt und verlässt hierbei die Schaltkulisse, so bewirkt das zwischen dem anbindbaren Getriebebauteil und dem Lamellenpaket liegende Federelement ein Zurückschieben des Schaltelements in seine Neutralstellung und auch ein Auseinanderschieben der Lamellen des Lamellenpakets. Das Öffnen der Lamellenkupplung wird also über das Federelement bei Rückführen des Schaltstifts in seine Grundstellung automatisch eingeleitet. Vorzugsweise ist das Federelement dabei als Tellerfeder ausgestaltet, wodurch eine axial sehr kompakte Anordnung des Federelements möglich ist. This embodiment of a gear shift device has the advantage that thus shifting the switching element between a closing of the multi-plate clutch causing switching position and a neutral position in which the multi-plate clutch is open, via only one switching pin associated with Schaltkulisse can be controlled. Thus, the shift of the switching element is caused in the switching position when the switching pin in the shift gate, the switching element by interaction of the shift pin with the running at an axial height portion of the shift gate remains in this position as long as the switch pin engages in the shift gate. On the other hand, if the shift pin is returned to its basic position and leaves the shift gate, the spring element between the linkable transmission component and the disk pack causes the shift element to be pushed back into its neutral position and the disks of the disk pack to slide apart. The opening of the multi-plate clutch is thus automatically initiated via the spring element upon return of the shift pin to its normal position. Preferably, the spring element is designed as a plate spring, whereby an axially very compact arrangement of the spring element is possible.

In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsformen ist das je eine anbindbare Getriebebauteil ein Gehäuse, an welchem das erste Getriebebauteil in der zumindest einen Schaltstellung des Schaltelements mittels des je einen Lamellenpakets kraftschlüssig festgesetzt ist. Die Lamellenkupplung fungiert in diesem konkreten Fall also als Lamellenbremse, über welche das erste Getriebebauteil stillgesetzt werden kann. Insbesondere verfügt das Gehäuse dabei über einen radial vorkragenden Teil, gegen welchen das Lamellenpaket über das als Bremsschieber ausgestaltete Schaltelement zusammengeschoben wird und zwischen welchem und dem Lamellenpaket das das Lamellenpaket gegen das Schaltelement vorspannende Federelement vorgesehen ist. In a further development of the aforementioned embodiments, each one attachable transmission component is a housing, on which the first transmission component in the at least one switching position of the switching element by means of the respective one disk set is fixed non-positively. The multi-plate clutch thus acts in this specific case as a multi-disc brake, via which the first transmission component can be stopped. In particular, the housing in this case has a radially projecting part, against which the disk set is pushed together via the designed as a brake slide switching element and between which and the disk pack is provided the plate pack against the switching element biasing spring element.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Getriebebauteil eine Getriebewelle. Folglich kann diese Getriebewelle über die erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung drehfest mit dem benachbart liegenden Bauteil gekoppelt werden, bei welchem es sich bevorzugt um das Gehäuse des Getriebes handelt. Des Weiteren ist der dem jeweils einen Schaltstift zugehörige Aktuator insbesondere als elektrischer Aktuator ausgeführt, wodurch eine kompakte und präzise Steuerung des Schaltstifts realisierbar ist. According to a further embodiment of the invention, the first transmission component is a transmission shaft. Consequently, this transmission shaft can be rotatably coupled via the transmission switching device according to the invention with the adjacent component, which is preferably the housing of the transmission. Furthermore, the respective one switching pin associated actuator is designed in particular as an electric actuator, whereby a compact and precise control of the switching pin can be realized.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder auch der jeweils hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Figuren hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken. The invention is not limited to the specified combination of the features of the independent claims or the claims dependent therefrom. It also results in ways to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of an embodiment of the invention or directly from the figures. The reference of the claims to the drawings by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung näher dargestellt, welche Bezug auf die in den Figuren dargestellten Zeichnungen nimmt. Es zeigen: Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention, which refers to the drawings shown in the figures. Show it:

1A bis 1D schematische Ansichten einer Getriebeschalteinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, gezeigt in unterschiedlichen Schaltzuständen der Getriebeschalteinrichtung. 1A to 1D schematic views of a transmission switching device according to a preferred embodiment of the invention, shown in different switching states of the transmission shifting device.

Aus den 1A bis 1D geht jeweils eine schematische Ansicht einer Getriebeschalteinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, wobei über die 1A bis 1D hierbei einzelne Schaltzustände dieser Getriebeschalteinrichtung dargestellt sind. Im Folgenden soll nun zunächst der erfindungsgemäße Aufbau der Getriebeschalteinrichtung anhand der 1A beschrieben werden:
Bei der in 1A dargestellten Getriebeschalteinrichtung handelt es sich um eine Schalteinrichtung eines Stufengetriebes, beispielsweise in Form eines automatisierten PKW-Getriebes. Hierbei umfasst diese Getriebeschalteinrichtung ein erstes Getriebebauteil 1, welches vorliegend als Getriebewelle 2 des Handschaltgetriebes ausgeführt ist und in Rotation um eine Rotationsachse 3 versetzt werden kann. Umliegend zu der Getriebewelle 2 ist des Weiteren ein weiteres Getriebebauteil 4 in Form eines Gehäuses 5 des Getriebes vorgesehen. Mittels der erfindungsgemäßen Getriebeschalteinrichtung kann die Getriebewelle 2 hierbei drehfest mit dem Gehäuse 5 gekoppelt und damit stillgesetzt werden. From the 1A to 1D in each case a schematic view of a transmission switching device according to a preferred embodiment of the invention will be apparent, wherein on the 1A to 1D In this case, individual switching states of this transmission shifting device are shown. In the following, the structure of the transmission shifting device according to the invention will now be described on the basis of 1A to be discribed:
At the in 1A shown transmission switching device is a switching device of a stepped transmission, for example in the form of an automated car transmission. In this case, this transmission shifting device comprises a first transmission component 1 , which in the present case as a transmission shaft 2 of the manual transmission is executed and in rotation about an axis of rotation 3 can be offset. Surrounding the gear shaft 2 is also another transmission component 4 in the form of a housing 5 provided the transmission. By means of the transmission shifting device according to the invention, the transmission shaft 2 this rotatably with the housing 5 coupled and thus shut down.

Wie des Weiteren aus 1A zu erkennen ist, weist die Getriebewelle 2 in dem in 1A dargestellten Bereich an einem ersten Außendurchmesser eine erste Mitnahmeverzahnung 6 auf, über welche die Getriebewelle 2 ein radial außen auf die Getriebewelle 2 aufgesetztes Schaltelement 7 drehfest und axial verschiebbar führt. Dabei ist dieses Schaltelement 7 mit einem ringförmigen Körper 8 ausgeführt, der im vorliegenden Fall einstückig ausgebildet und an einem Innenumfang mit einer zur ersten Mitnahmeverzahnung 6 korrespondierenden Verzahnung 9 versehen ist. Die drehfeste und axial verschiebbare Anordnung des Schaltelements 7 auf der Getriebewelle 2 wird dabei durch den jeweils in axialer Richtung orientierten Verlauf der jeweiligen Zähne der ersten Mitnahmeverzahnung 6 und der Verzahnung 9 realisiert. As further out 1A can be seen, the transmission shaft 2 in the 1A shown region at a first outer diameter a first driving teeth 6 on, over which the transmission shaft 2 a radially outward on the transmission shaft 2 attached switching element 7 rotatably and axially displaceable leads. In this case, this switching element 7 with an annular body 8th executed, which in the present case integrally formed and on an inner circumference with a first driving toothing 6 corresponding toothing 9 is provided. The rotationally fixed and axially displaceable arrangement of the switching element 7 on the gear shaft 2 is thereby by the respective oriented in the axial direction of the respective teeth of the first driving teeth 6 and the gearing 9 realized.

Benachbart zum ersten Außendurchmesser ist die Getriebewelle 2 zudem an einem zweiten Außendurchmesser mit einer weiteren, zweiten Mitnahmeverzahnung 10 versehen, über welche die Getriebewelle 2 mehrere Innenlamellen 11 drehfest und axial verschiebbar trägt. Die Innenlamellen 11 sind dabei jeweils an radialen Außenbereichen mit je einem Reibbelag 12 ausgestattet, wobei jede der Innenlamellen 11 hierbei mit dem jeweiligen Reibbelag 12 radial zwischen je zwei axial benachbart liegende Außenlamellen 13 ragt. Die Außenlamellen 13 wiederum sind jeweils radial außen über eine Verzahnung 14 drehfest und axial verschiebbar aufgenommen, die an einer radialen Innenseite des Gehäuses 5 ausgestaltet ist. In der Folge sind die Innenlamellen 11 und die Außenlamellen 13 in axialer Richtung alternierend angeordnet und bilden gemeinsam ein Lamellenpaket 15, über welches die Getriebewelle 2 durch reibschlüssige Verbindung der Innenlamellen 11 mit den Außenlamellen 13 an dem Gehäuse 5 festgesetzt werden kann. Hierzu wird das Lamellenpaket 15 über das Schaltelement 7 gegen einen radial vorstehenden Abschnitt 16 des Gehäuses 5 zusammengedrückt. Adjacent to the first outer diameter is the gear shaft 2 also on a second Outer diameter with a further, second driving teeth 10 provided over which the transmission shaft 2 several inner plates 11 rotatably and axially displaceable carries. The inner disks 11 are each at radial outer areas, each with a friction lining 12 equipped with each of the inner fins 11 in this case with the respective friction lining 12 radially between each two axially adjacent outer plates 13 protrudes. The outer disks 13 in turn, each radially outward via a toothing 14 rotatably and axially slidably received, which on a radial inside of the housing 5 is designed. As a result, the inner plates are 11 and the outer plates 13 arranged alternately in the axial direction and together form a plate pack 15 over which the transmission shaft 2 by frictional connection of the inner plates 11 with the outer plates 13 on the housing 5 can be fixed. For this purpose, the disk pack 15 over the switching element 7 against a radially projecting portion 16 of the housing 5 pressed together.

Um nun gezielt eine axiale Verschiebung des Schaltelements 7 aus der in 1A dargestellten Neutralstellung in eine Schaltstellung darstellen zu können, in welcher das Lamellenpaket 15 über das Schaltelement 7 gegen den Abschnitt 16 zusammengedrückt ist, ist das Schaltelement 7 an einem Außendurchmesser seines Körpers 8 mit einer Schaltkulisse 17 versehen, welche im Zusammenspiel mit einem zugehörigen Schaltstift 18 gezielt die axiale Verschiebung des Schaltelements 7 einleiten kann. Der Schaltstift 18 ist dabei gemeinsam mit einem zugehörigen Aktuator 19 auf Seiten des Gehäuses 5 vorgesehen. Dabei kann der Schaltstift 18 über den Aktuator 19 aus einer, in 1A dargestellten Grundstellung in eine Eingriffsstellung verschoben werden, in welcher er in die Schaltkulisse 17 radial einfassen kann. Zu diesem Zweck ist der Schaltstift 18 radial verschiebbar in dem Aktuator 19 geführt, wobei der Aktuator 19 dabei ebenfalls am Gehäuse 5 vorgesehen ist. Ferner ist der Aktuator 19 hierbei als elektrischer Aktuator ausgebildet, über welchen die jeweils gewünschte radiale Bewegung des Schaltstifts 18 durch entsprechende Bestromung gezielt eingeleitet werden kann. To now specifically an axial displacement of the switching element 7 from the in 1A shown neutral position to be able to represent a switching position in which the disk set 15 over the switching element 7 against the section 16 is compressed, is the switching element 7 on an outside diameter of his body 8th with a shift gate 17 provided, which in conjunction with an associated switching pin 18 specifically the axial displacement of the switching element 7 can initiate. The switching pin 18 is there together with an associated actuator 19 on the side of the case 5 intended. In this case, the switching pin 18 over the actuator 19 from one, in 1A shown basic position are moved into an engaged position, in which he in the shift gate 17 radially border. For this purpose, the switching pin 18 radially displaceable in the actuator 19 guided, the actuator 19 while also on the case 5 is provided. Further, the actuator 19 in this case designed as an electrical actuator, via which the respective desired radial movement of the switching pin 18 can be specifically initiated by appropriate energization.

Wie des Weiteren auch aus 1A zu erkennen ist, setzt sich die Schaltkulisse 17 aus einem auf einer gleichbleibenden axialen Höhe verlaufenden Abschnitt 20 und einem in axialer Richtung veränderlich gestalteten Abschnitt 21 zusammen, wobei letzterer hierbei einen spiralförmigen Charakter aufweist. Des Weiteren ist die Schaltkulisse 17 mit einem – vorliegend nicht weiter dargestellten – Übergangsbereich ausgestattet, über welchen der Außendurchmesser des ringförmigen Körpers 8 in den veränderlich gestalteten Abschnitt 21 der nutartig gestalteten Schaltkulisse 17 15 übergeht. Hierbei liegt in der Neutralstellung des Schaltelements 7 der Übergangsbereich der Schaltkulisse 17 axial auf Höhe des Schaltstifts 18. As well as from further 1A can be seen, is the shift gate 17 from a section running at a constant axial height 20 and an axially variable portion 21 together, the latter in this case has a spiral character. Furthermore, the shift gate 17 equipped with a - not shown here - transition region, via which the outer diameter of the annular body 8th in the variably designed section 21 the groove-like Schaltkulisse 17 15 passes. This is in the neutral position of the switching element 7 the transition region of the shift gate 17 axially at the level of the switching pin 18 ,

Des Weiteren ist axial zwischen dem Lamellenpaket 15 und dem Abschnitt 16 des Gehäuses 5 ein Federelement 22 in Form einer Tellerfeder vorgesehen, welches sich mit einem außenradialen Ende am Gehäuse 5 abstützt und mit einem innenradialen Ende an der axial nächstliegenden der Außenlamellen 13 anliegt. In der Schaltstellung des Schaltelements 7 wird das Lamellenpaket 15 gegen das Federelement 22 über das Schaltelement 7 zusammengeschoben, wobei das Federelement 22 hierbei das Lamellenpaket 15 gegen das Schaltelement 7 vorspannt und damit bei fehlendem Kontakt des Lamellenpakets 15 mit dem Schaltelement 7 ein Trennen der reibschlüssigen Verbindung zwischen den Innen- 11 und Außenlamellen 13 bewirkt. Furthermore, it is axially between the disk pack 15 and the section 16 of the housing 5 a spring element 22 provided in the form of a plate spring, which with an outer radial end of the housing 5 supported and with an inner radial end at the axially closest of the outer plates 13 is applied. In the switching position of the switching element 7 becomes the disk pack 15 against the spring element 22 over the switching element 7 pushed together, wherein the spring element 22 here the disk pack 15 against the switching element 7 pretensioned and thus in the absence of contact of the disk pack 15 with the switching element 7 separating the frictional connection between the inner 11 and outer plates 13 causes.

Eine Schaltbewegung des Schaltelements 7 aus der, in 1A zu sehenden Neutralstellung heraus in die Schaltstellung und wieder zurück in die Neutralstellung soll nun im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1A bis 1D beschrieben werden:
Um zunächst das Schaltelement 7 aus der in 1A dargestellten Neutralstellung in die Schaltstellung zu bewegen, in welcher das Schaltelement 7 das Lamellenpaket 15 gegen das Federelement 22 und gegen den Abschnitt 16 zusammendrückt und damit eine reibschlüssige Verbindung zwischen den Lamellen 11 und 13 ausgebildet ist, wird zunächst in einem ersten Schritt der Schaltstift 18 mittels des Aktuators 19 radial aus der in 1A dargestellten Grundstellung in eine, aus 1B hervorgehende Eingriffsstellung bewegt, in welcher der Schaltstift 18 in die Schaltkulisse 17 einfassen kann. Befinden sich die Schaltkulisse 17 und der Schaltstift 18 in Umfangsrichtung bei Ausfahren des Schaltstifts 18 nicht in Überdeckung, so läuft der Schaltstift 18 zunächst am Außendurchmesser des Schaltelements 7 an, bis er schließlich über den Übergangsbereich der Schaltkulisse 17 in diese hineingleiten kann. Im Folgenden bewirkt der in axialer Richtung veränderliche Abschnitt 21 der Schaltkulisse 17, dass aufgrund der festen Position des Schaltstifts 18 eine axiale Verschiebung des Schaltelements 7 erzwungen wird. A switching movement of the switching element 7 from the, in 1A to see neutral position out in the switching position and back to the neutral position will now be with reference to the 1A to 1D to be discribed:
To first the switching element 7 from the in 1A shown neutral position to move to the switching position, in which the switching element 7 the disk pack 15 against the spring element 22 and against the section 16 compresses and thus a frictional connection between the slats 11 and 13 is formed, first in a first step, the switching pin 18 by means of the actuator 19 radially out of the in 1A illustrated basic position in one, from 1B outgoing engagement position moves, in which the switching pin 18 into the shift gate 17 can surround. Are the shift gate 17 and the switch pin 18 in the circumferential direction when extending the shift pin 18 not in overlap, so runs the switch pin 18 initially on the outer diameter of the switching element 7 until he finally crossed the transitional area of the shift gate 17 can slide into it. In the following causes the variable in the axial direction section 21 the shift gate 17 that due to the fixed position of the shift pin 18 an axial displacement of the switching element 7 is enforced.

Im Folgenden wird das Schaltelement 7 aus der in 1B dargestellten axialen Position in die, in 1C dargestellte Stellung verschoben, die der Schaltstellung des Schaltelements 7 entspricht. Auf dem Weg in diese Schaltstellung tritt dabei der Körper 8 des Schaltelements 7 mit einer stirnseitigen Kontaktfläche 23 in Kontakt mit der äußersten, dem Schaltelement 7 zugewandten Außenlamelle 13. Dadurch wird das Lamellenpaket 15 über das Schaltelement 7 gegen das Federelement 22 und den Abschnitt 16 zusammengeschoben, wobei durch den hergestellten reibschlüssigen Kontakt zwischen den Innenlamellen 11 und den Außenlamellen 13 die Getriebewelle 2 und das Gehäuse 5 drehfest miteinander gekoppelt werden. The following is the switching element 7 from the in 1B shown axial position in the, in 1C shown shifted position, the switching position of the switching element 7 equivalent. On the way to this switch position occurs while the body 8th of the switching element 7 with a frontal contact surface 23 in contact with the outermost, the switching element 7 facing outer lamella 13 , This will make the plate pack 15 over the switching element 7 against the spring element 22 and the section 16 pushed together by the made frictional contact between the inner plates 11 and the outer plates 13 the transmission shaft 2 and the case 5 rotatably coupled with each other.

In 1C ist das Schaltelement 7 vollständig in seine Schaltstellung verschoben, so dass das Lamellenpaket 15 vollständig zusammengeschoben und das Federelement 22 gespannt ist. Hierbei wurde die Getriebewelle 2 über das Lamellenpaket 15 vollständig abgebremst und mit dem Gehäuse drehfest verbunden ist. Der über den Aktuator 19 noch in der Eingriffsstellung gehaltene Schaltstift 18 läuft dabei in dem auf einer axialen Höhe verlaufenden Abschnitt 20 der Schaltkulisse 17, so dass der Schaltstift 18 das gemeinsam mit der Getriebewelle 2 stillstehende Schaltelement 7 entgegen dem Schaltelement 22 in der Schaltstellung hält und das Lamellenpaket 15 zusammengeschoben bleibt. In 1C is the switching element 7 completely shifted into its switching position, so that the disk set 15 completely pushed together and the spring element 22 is curious. This was the transmission shaft 2 over the disk pack 15 completely decelerated and rotatably connected to the housing. The over the actuator 19 still held in the engaged position switching pin 18 runs in the running at an axial height section 20 the shift gate 17 so the switch pin 18 that together with the gear shaft 2 stationary switching element 7 against the switching element 22 in the switching position stops and the disk set 15 pushed together.

Zur Rückbewegung des Schaltelements 7 in seine Neutralstellung wird bei einem hierauf folgenden, in 1D dargestellten Schritt der Schaltstift 18 über den Aktuator 19 in seine Grundstellung zurückbewegt. In der Folge kann sich das Federelement 22 entspannen und schiebt das Lamellenpaket 15 auseinander, sowie das Schaltelement in die in 1A zu sehende Neutralstellung. Damit kann die Getriebewelle 2 wieder relativ zum Gehäuse 5 rotieren. For return movement of the switching element 7 in its neutral position is at a subsequent, in 1D illustrated step of the switching pin 18 over the actuator 19 moved back to its basic position. As a result, the spring element can 22 relax and push the slat pack 15 apart, as well as the switching element in the in 1A to see neutral position. This allows the transmission shaft 2 again relative to the housing 5 rotate.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen einer Getriebeschalteinrichtung können Schaltbewegungen eines Schaltelements 7 auf kompakte Art und Weise, sowie präzise und unabhängig gesteuert werden. By means of the embodiments of a gear shift device according to the invention switching movements of a switching element 7 be controlled in a compact manner, as well as precise and independent.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1

Getriebebauteil transmission component

2 2

Getriebewelle gear shaft

3 3

Rotationsachse axis of rotation

4 4

Getriebebauteil transmission component

5 5

Gehäuse casing

6 6

Mitnahmeverzahnung engaging gears

7 7

Schaltelement switching element

8 8th

Körper body

9 9

Verzahnung gearing

10 10

Mitnahmeverzahnung engaging gears

11 11

Innenlamellen inner disk

12 12

Reibbelag friction lining

13 13

Außenlamellen outer disk

14 14

Verzahnung gearing

15 15

Lamellenpaket disk pack

16 16

Abschnitt section

17 17

Schaltkulisse shift gate

18 18

Schaltstift switch Probe

19 19

Aktuator actuator

20 20

Abschnitt section

21 21

Abschnitt section

22 22

Federelement spring element

23 23

Kontaktfläche contact area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 19627980 A1 [0003, 0018, 0018, 0018] DE 19627980 A1 [0003, 0018, 0018, 0018]

Claims (10)

Getriebeschalteinrichtung, umfassend ein erstes, rotativ antreibbares Getriebebauteil (1), auf welchem drehfest und axial verschiebbar ein Schaltelement (7) angeordnet ist, das axial in zumindest eine Schaltstellung bewegbar ist, in welcher jeweils das erste Getriebebauteil (1) mit je einem benachbart zu diesem angeordneten und hieran anbindbaren Getriebebauteil (4) drehfest gekoppelt ist, wobei je eine axiale Schaltbewegung des Schaltelements (7) in die zumindest eine Schaltstellung und/oder aus dieser heraus durch Zusammenspiel jeweils eines Schaltstifts (18) mit jeweils mindestens einer zugehörigen, nutartigen Schaltkulisse (17) auslösbar ist, die in axialer Richtung zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (7) an einem Innendurchmesser und/oder an einem Außendurchmesser die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse (17) aufweist, während der jeweils eine Schaltstift (18) radial verschiebbar und der mindestens einen Schaltkulisse (17) radial gegenüberliegend an einem benachbart zum Schaltelement (7) liegenden Getriebebauteil (4) angeordnet ist, und/oder dass das Schaltelement an einem Innendurchmesser und/oder an einem Außendurchmesser den jeweils einen Schaltstift radial verschiebbar aufnimmt, wohingegen die je eine zugehörige Schaltkulisse dem jeweils einen Schaltstift radial gegenüberliegend an einem benachbart zum Schaltelement liegenden Getriebebauteil ausgestaltet ist, und dass der jeweils eine Schaltstift (18) über einen zugehörigen Aktuator (19) jeweils radial zwischen einer Grundstellung und einer Eingriffsstellung bewegbar ist, in welcher der jeweils eine Schaltstift (18) in die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse (17) einführbar ist. Transmission switching device, comprising a first, rotatably drivable transmission component ( 1 ), on which rotatably and axially displaceable a switching element ( 7 ) is arranged, which is axially movable in at least one switching position, in which in each case the first transmission component ( 1 ) with one adjacent to this arranged and connectable thereto transmission component ( 4 ) is rotatably coupled, each having an axial switching movement of the switching element ( 7 ) in the at least one switching position and / or out of this by interaction of a respective switching pin ( 18 ) each having at least one associated, groove-like shift gate ( 17 ) is triggered, which is at least partially variable in the axial direction, characterized in that the switching element ( 7 ) at an inner diameter and / or at an outer diameter of the at least one associated shift gate ( 17 ), while each one switching pin ( 18 ) radially displaceable and the at least one shift gate ( 17 ) radially opposite to an adjacent to the switching element ( 7 ) lying transmission component ( 4 Is arranged), and / or that the switching element on an inner diameter and / or on an outer diameter receives the respective one shift pin radially displaceable, whereas each one associated shift gate is configured in each case a switching pin radially opposite to a lying adjacent to the switching element transmission component, and that each one switching pin ( 18 ) via an associated actuator ( 19 ) is in each case radially movable between a basic position and an engagement position, in which each of a switching pin ( 18 ) in the at least one associated shift gate ( 17 ) is insertable. Getriebeschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils eine Schaltstift (18) und der Aktuator (19) an einem radial umliegend zum Schaltelement (7) vorgesehenen Gehäuse (5) angeordnet sind. Transmission shifting device according to claim 1, characterized in that the respective one switching pin ( 18 ) and the actuator ( 19 ) at a radially surrounding to the switching element ( 7 ) provided housing ( 5 ) are arranged. Getriebeschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebebauteil (1) an mindestens einer Mitnahmeverzahnung (10) je einen Lamellensatz drehfest trägt, dessen Lamellen in axialer Richtung alternierend mit Lamellen je eines zugehörigen und seitens des je einen anbindbaren Getriebebauteils (4) drehfest vorgesehenen Lamellensatzes angeordnet sind, wobei die beiden einander zugeordneten Lamellensätze je ein Lamellenpaket (15) ausbilden, welches das Schaltelement (7) in der zumindest einen Schaltstellung zusammendrückt. Transmission shifting device according to claim 1, characterized in that the first transmission component ( 1 ) at least one driving gearing ( 10 ) rotatably carries each a set of plates, the lamellae in the axial direction alternately with lamellae each one associated and on the part of a respective attachable transmission component ( 4 ) rotatably provided plate set are arranged, wherein the two mutually associated plate sets each a plate pack ( 15 ) forming the switching element ( 7 ) in the at least one switching position is compressed. Getriebeschalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (7) an dem Außendurchmesser mit einer einzelnen Schaltkulisse (17) versehen ist, welche bei Einfassen eines einzelnen Schaltstifts (18) im Zusammenspiel mit diesem eine Überführung des Schaltelements (7) in eine Schaltstellung bewirkt, in welcher das je eine Lamellenpaket (15) gegen das je eine anbindbare Getriebebauteil (4) zusammengedrückt ist, wobei axial zwischen dem je einen anbindbaren Getriebebauteil (4) und dem je einen Lamellenpaket (15) ein Federelement (22) vorgesehen ist, das das Lamellenpaket (15) bei dessen Zusammendrücken gegen das Schaltelement (7) vorspannt. Transmission shifting device according to claim 3, characterized in that the switching element ( 7 ) at the outer diameter with a single shift gate ( 17 ), which when inserting a single switching pin ( 18 ) in conjunction with this one transfer of the switching element ( 7 ) in a switching position causes, in which each a disc pack ( 15 ) against each a connectable transmission component ( 4 ) is compressed, wherein axially between each a connectable transmission component ( 4 ) and the one each disc pack ( 15 ) a spring element ( 22 ) is provided, the lamellae ( 15 ) when it is pressed against the switching element ( 7 ). Getriebeschalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das je eine anbindbare Getriebebauteil (4) ein Gehäuse (5) ist, an welchem das erste Getriebebauteil (1) in der zumindest einen Schaltstellung des Schaltelements (7) mittels des je einen Lamellenpakets (15) kraftschlüssig festgesetzt ist. Transmission shifting device according to claim 4, characterized in that each one attachable transmission component ( 4 ) a housing ( 5 ) is, on which the first transmission component ( 1 ) in the at least one switching position of the switching element ( 7 ) by means of the respective one disk pack ( 15 ) is fixed non-positively. Getriebeschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebebauteil (1) eine Getriebewelle (2) ist. Transmission shifting device according to claim 1, characterized in that the first transmission component ( 1 ) a transmission shaft ( 2 ). Getriebeschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zugehörige Aktuator (19) ein elektrischer Aktuator ist. Gear shift device according to claim 1, characterized in that the associated actuator ( 19 ) is an electrical actuator. Schaltelement (7) für eine Getriebeschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem ringförmigen Körper (8), welcher an einem Innenumfang mit einer axial verlaufenden Verzahnung (9) versehen ist, über die der Körper (8) drehfest und axial verschiebbar über eine korrespondierende Verzahnung auf einem radial innenliegenden Getriebebauteil (1) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8) an einem Innendurchmesser und/oder an einem Außendurchmesser mindestens eine in axialer Richtung zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltete, nutartige Schaltkulisse (17) aufweist, in welche bei Platzierung des Körpers (8) auf dem radial innenlie- genden Getriebebauteil (1) je ein zugeordneter Schaltstift (18) eines weiteren, benachbart liegenden Getriebebauteils (4) einführbar ist, und/oder dass der Körper an einem Innendurchmesser und/oder an einem Außendurchmesser mit mindestens einem radial verschiebbaren Schaltstift versehen ist, der über einen Aktuator aus einer Grundstellung radial in eine Eingriffsstellung ausfahrbar ist, in welcher der mindestens eine Schaltstift bei Platzierung des Körpers auf dem radial innenliegenden Getriebebauteil in je eine zugehörige nutartige, axial zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltete Schaltkulisse eines weiteren, benachbart liegenden Getriebebauteils einführbar ist. Switching element ( 7 ) for a gear shift device according to one of claims 1 to 7, with an annular body ( 8th ), which on an inner circumference with an axially extending toothing ( 9 ), over which the body ( 8th ) rotatably and axially displaceable via a corresponding toothing on a radially inner gear component ( 1 ) is feasible, characterized in that the body ( 8th ) at an inner diameter and / or at an outer diameter at least one in the axial direction at least partially variable designed, groove-like shift gate ( 17 ), in which when placing the body ( 8th ) on the radially inboard transmission component ( 1 ) one associated switch pin ( 18 ) of a further, adjacent transmission component ( 4 ) is insertable, and / or that the body is provided at an inner diameter and / or at an outer diameter with at least one radially displaceable switching pin which is extendable via an actuator from a basic position radially into an engaged position, in which the at least one switching pin when placed of the body on the radially inner gear member in each an associated groove-like, axially at least partially variable designed shift gate of another, adjacent lying transmission component is inserted. Schaltelement (7) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (8) als Bremsschieber ausgestaltet und an zumindest einer axialen Stirnseite mit einer Kontaktfläche (23) versehen ist, an welcher der Körper (8) in Kontakt mit einem Lamellenpaket (15) bringbar ist. Switching element ( 7 ) according to claim 8, characterized in that the body ( 8th ) designed as a brake slide and at least one axial end face with a contact surface ( 23 ), at which the body ( 8th ) in contact with a disk pack ( 15 ) can be brought. Schaltelement (7) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die radiale Außenseite des Körpers (8) eine nutartige Schaltkulisse (17) eingebracht ist, in die ein Außendurchmesser des Körpers (8) über einen Übergangsbereich übergeht, wobei sich an den Übergangsbereich ein in axialer Richtung orientierter, spiralförmiger Abschnitt (21) der Schaltkulisse (17) anschließt, der an einem dem Übergangsbereich abgewandten Ende in einen auf einer gleichbleibenden axialen Höhe in Umfangsrichtung verlaufenden Abschnitt (20) übergeht. Switching element ( 7 ) according to claim 8, characterized in that in the radial outer side of the body ( 8th ) a groove-like shift gate ( 17 ) is introduced, in which an outer diameter of the body ( 8th ) transitions over a transition region, wherein an axially oriented, spiral-shaped section (FIG. 21 ) the shift gate ( 17 ), which at an end facing away from the transition area in a running at a constant axial height in the circumferential direction section ( 20 ) passes over.

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