DE102019005647A1

DE102019005647A1 - Switching device for a motor vehicle transmission

Info

Publication number: DE102019005647A1
Application number: DE102019005647.7A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dorsch; Frank Steffens
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2020-07-30

Abstract

Es wird eine Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschlagen, welche aufweist
- eine Schaltwelle (16),
- eine erste Schaltgabel (30) und eine zweite Schaltgabel (40),
- ein Gehäuse (20),
- wobei die Schaltwelle (16) gegenüber dem Gehäuse (20) entlang einer Längsachse (12) der Schaltwelle (16) verschiebbar gelagert ist,
- und wobei die Schaltwelle (16) relativ zu den Schaltgabeln (30, 40) in Richtung der Längsachse (12) verschoben werden kann,
- eine erste Verriegelungsvorrichtung (31), mittels welcher die erste Schaltgabel (30) axial fest mit der Schaltwelle (16) gekoppelt werden kann,
- eine zweite Verriegelungsvorrichtung, mittels welcher die zweite Schaltgabel (40) axial fest mit der Schaltwelle (16) gekoppelt werden kann. Erfindungsgemäß sind die erste Schaltgabel (30) und die zweite Schaltgabel (40) auf der Schaltwelle (16) gelagert.

A switching device for a motor vehicle transmission is proposed, which has
- a selector shaft (16),
- a first shift fork (30) and a second shift fork (40),
- a housing (20),
- The control shaft (16) is slidably mounted relative to the housing (20) along a longitudinal axis (12) of the control shaft (16),
- And wherein the shift shaft (16) can be displaced relative to the shift forks (30, 40) in the direction of the longitudinal axis (12),
a first locking device (31), by means of which the first shift fork (30) can be axially fixedly coupled to the shift shaft (16),
- A second locking device, by means of which the second shift fork (40) can be axially fixedly coupled to the shift shaft (16). According to the invention, the first shift fork (30) and the second shift fork (40) are mounted on the shift shaft (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a switching device for a motor vehicle transmission according to the preamble of claim 1.

Schaltvorrichtungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2016 208 725 B4 und aus der DE 42 12 774 C1 .Switching devices are already known from the general prior art, for example from DE 10 2016 208 725 B4 and from the DE 42 12 774 C1 .

Ferner offenbart die gattungsgemäße DE 100 45 266 C2 eine Schaltvorrichtung mit einer Schaltstange, parallel zur Schaltstange eine Schaltwelle, und auf der Schaltstange vier zur Gangauswahl dienende, axial verschiebbar angeordnete Schaltgabeln. Die Schaltwelle ist über einen Schalthebel zum Einrücken der Gänge axial verschiebbar und zur Gangwahl radial verschwenkbar im Getriebegehäuse gelagert. Der axialen Verschiebung der Schaltgabeln dienen Mitnahmeelemente, die auf der Schaltwelle befestigt sind. Diese Mitnahmeelemente werden von Führungselementen umfasst, die zusammen mit der Schaltwelle verschwenkbar und im Getriebegehäuse axial festgesetzt sind.Furthermore, the generic discloses DE 100 45 266 C2 a shift device with a shift rod, a shift shaft parallel to the shift rod, and on the shift rod four shift forks serving for gear selection, axially displaceably arranged. The selector shaft is axially displaceable via a shift lever for engaging the gears and can be pivoted radially in the transmission housing for gear selection. Driving elements, which are fastened to the selector shaft, serve for the axial displacement of the selector forks. These entrainment elements are comprised of guide elements which can be pivoted together with the selector shaft and are axially fixed in the gear housing.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht im Wesentlichen darin, die aus dem Stand der Technik bekannten Schaltvorrichtungen zu verbessern und eine Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe möglichst kompakt, robust und modular zur Verfügung zu stellen.The object on which the invention is based essentially consists in improving the shifting devices known from the prior art and in making a shifting device for a motor vehicle transmission as compact, robust and modular as possible.

Die erläuterte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen.The object explained is achieved according to the invention by a switching device with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments and developments of the invention can be found in the subclaims and the following description of the figures.

Es wird ausgegangen von einer Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, welche eine Schaltwelle, eine erste Schaltgabel und eine zweite Schaltgabel aufweist. Die Schaltvorrichtung weist ein Gehäuse auf, das zum Beispiel integral mit einem Getriebegehäuse ausgebildet ist, wobei die Schaltwelle gegenüber dem Gehäuse entlang einer Längsachse der Schaltwelle verschiebbar gelagert ist. Dabei ist die Schaltwelle relativ zu den Schaltgabeln in Richtung der Längsachse verschiebbar gelagert. Die Schaltvorrichtung weist ferner eine erste Verriegelungsvorrichtung auf, mittels welcher die erste Schaltgabel axial fest mit der Schaltwelle gekoppelt werden kann, und eine zweite Verriegelungsvorrichtung, mittels welcher die zweite Schaltgabel axial fest mit der Schaltwelle gekoppelt werden kann.The starting point is a shifting device for a motor vehicle transmission, which has a shift shaft, a first shift fork and a second shift fork. The switching device has a housing which is, for example, integrally formed with a gear housing, the switching shaft being slidably mounted relative to the housing along a longitudinal axis of the switching shaft. The shift shaft is mounted relative to the shift forks in the direction of the longitudinal axis. The switching device also has a first locking device, by means of which the first shift fork can be axially fixedly coupled to the shift shaft, and a second locking device, by means of which the second shift fork can be axially fixedly coupled to the shift shaft.

Erfindungsgemäß sind die erste Schaltgabel und die zweite Schaltgabel auf der Schaltwelle gelagert.According to the first shift fork and the second shift fork are mounted on the shift shaft.

Die Schaltwelle ist dabei gegenüber dem Gehäuse in Richtung der Längsachse verschiebbar gelagert. Zum anderen sind auch die Schaltgabeln gegenüber dem Gehäuse in Richtung der Längsachse verschiebbar angeordnet.The control shaft is slidably mounted in relation to the housing in the direction of the longitudinal axis. On the other hand, the shift forks are also displaceable relative to the housing in the direction of the longitudinal axis.

In einem verriegelten Zustand, wenn zum Beispiel die erste Schaltgabel axial fest mit der Schaltwelle gekoppelt ist, kann vorteilhaft die Schaltwelle zusammen mit der ersten Schaltgabel in Richtung der Längsachse gegenüber dem Gehäuse verschoben werden.In a locked state, for example when the first shift fork is axially fixedly coupled to the shift shaft, the shift shaft can advantageously be moved together with the first shift fork in the direction of the longitudinal axis relative to the housing.

Der Begriff axial bezieht sich auf die Richtung der Längsachse der Schaltwelle. Unter einem Zustand einer axial festen Verbindung zwischen zwei Elementen ist zu verstehen, dass die Elemente in Richtung der Längsachse zueinander derart angeordnet und so verbunden sind, dass sie bei einer Verschiebung in Richtung der Längsachse immer mit gleicher translatorischer Geschwindigkeit und nicht relativ zueinander verschoben werden. Bei einem Zustand der axial festen Verbindung der zwei Elemente kann es dennoch möglich sein, dass das eine Element relativ zu dem anderen Element in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse beweglich bleibt.The term axial refers to the direction of the longitudinal axis of the control shaft. A state of an axially fixed connection between two elements is to be understood to mean that the elements are arranged with respect to one another in the direction of the longitudinal axis and are connected such that they are always displaced at the same translational speed and not relative to one another when they are displaced in the direction of the longitudinal axis. In the case of a state of axially fixed connection of the two elements, it may nevertheless be possible for one element to remain movable relative to the other element in a direction perpendicular to the longitudinal axis.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zeichnet sich durch einen kompakten Aufbau aus. Durch die Erfindung wird eine Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe dargestellt, die modular aufgebaut ist und eine variable Anzahl von Schaltelementen bedienen kann, indem eine entsprechende Anzahl an Schaltgabeln und Verriegelungsvorrichtungen auf der einen Schaltwelle angeordnet werden können. Ein Vorteil liegt darin, dass durch die Schaltwelle mehrere, zum Beispiel bis zu sechs, Schiebemuffen überschneidend betätigt werden können und zum Beispiel bis zu sechs Schaltgabeln geschaltet werden können, wobei jede Schiebemuffe und Schaltgabel auch unabhängig betätigt werden kann.The switching device according to the invention is characterized by a compact structure. The invention shows a shifting device for motor vehicle transmissions, which has a modular structure and can operate a variable number of shifting elements, in that a corresponding number of shifting forks and locking devices can be arranged on the one shifting shaft. One advantage is that several, for example up to six, sliding sleeves can be actuated overlapping by the shift shaft and, for example, up to six shift forks can be shifted, whereby each shift sleeve and shift fork can also be operated independently.

In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung weist die erste Schaltgabel ein erstes Ringelement auf, welches koaxial zu der Schaltwelle angeordnet ist und mittels welchem die erste Schaltgabel gegenüber der Schaltwelle gelagert ist. Das erste Ringelement fungiert als ein Aufnahmeelement, durch das die Schaltwelle gegenüber der ersten Schaltgabel axial verschiebbar gelagert ist. Das erste Ringelement überdeckt zumindest etwas mehr als 180° eines Umfangs der Schaltwelle. Vorteilhaft überdeckt das erste Ringelement zumindest 225° des Umfangs der Schaltwelle. Besonders vorteilhaft überdeckt das erste Ringelement zumindest 270° des Umfangs der Schaltwelle. Das erste Ringelement stellt vorteilhaft ein Gleitlager dar.In a first advantageous development, the first shift fork has a first ring element which is arranged coaxially with the shift shaft and by means of which the first shift fork is mounted opposite the shift shaft. The first ring element acts as a receiving element, by means of which the selector shaft is axially displaceable relative to the first selector fork. The first ring element covers at least slightly more than 180 ° of a circumference of the selector shaft. The first ring element advantageously covers at least 225 ° of the circumference of the selector shaft. The first ring element particularly advantageously covers at least 270 ° of the circumference of the selector shaft. The first ring element advantageously represents a plain bearing.

Weiter ist es vorteilhaft, dass die Schaltvorrichtung einen translatorischen Aktuator aufweist, der dazu ausgebildet ist, die Schaltwelle in der axialen Richtung zu bewegen. Besonders bevorzugt ist der translatorische Aktuator als eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet, die die Schaltwelle entlang der Längsachse verschieben kann.It is also advantageous that the switching device has a translatory actuator that is designed to move the shift shaft in the axial direction. The translatory actuator is particularly preferably designed as a hydraulic or pneumatic piston-cylinder unit which can shift the selector shaft along the longitudinal axis.

Weiterhin vorteilhaft weist die erste Verriegelungsvorrichtung ein erstes Fixierelement auf, welches axial fest zu der ersten Schaltgabel angeordnet ist, und die erste Verriegelungsvorrichtung weist eine erste Schaltwellenkontur auf, die drehfest und axial fest auf der Schaltwelle angeordnet ist, und die mit dem ersten Fixierelement zum Zwecke einer axialen Verriegelung der ersten Schaltgabel mit der Schaltwelle in Eingriff gebracht werden kann. Das erste Fixierelement ist besonders bevorzugt als ein Pin ausgebildet, der in die Schaltwellenkontur eingreift. Die Schaltwellenkontur ist besonders bevorzugt als eine Nutkontur ausgebildet. Mit dem Pin ist ein im Wesentlichen zylindrischer Stift gemeint. Alternativ kann das erste Fixierelement auch als eine Kugel oder mit einer anderen geometrischen Form ausgebildet sein. Vorteilhaft ist das erste Fixierelement in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Längsachse bewegbar.Furthermore advantageously, the first locking device has a first fixing element, which is arranged axially fixed to the first shift fork, and the first locking device has a first switching shaft contour, which is arranged in a rotationally fixed and axially fixed manner on the switching shaft, and which has the first fixing element for the purpose an axial locking of the first shift fork can be brought into engagement with the shift shaft. The first fixing element is particularly preferably designed as a pin which engages in the switching shaft contour. The shift shaft contour is particularly preferably designed as a groove contour. The pin means an essentially cylindrical pin. Alternatively, the first fixing element can also be designed as a ball or with another geometric shape. The first fixing element can advantageously be moved in a direction substantially perpendicular to the direction of the longitudinal axis.

Alternativ kann das erste Fixierelement ein Segment einer ersten Rastscheibe sein, wobei die erste Rastscheibe axial fest zu der Schaltgabel, jedoch in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse verschwenkbar zu der ersten Schaltgabel gelagert ist.Alternatively, the first fixing element can be a segment of a first locking disk, the first locking disk being mounted axially fixed to the shift fork, but pivotable in a direction perpendicular to the longitudinal axis to the first shift fork.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die erste Verriegelungsvorrichtung ein erstes Koppelgehäuse auf, und das erste Fixierelement ist relativ zu dem Koppelgehäuse beweglich angeordnet. Vorteilhaft ist das erste Koppelgehäuse axial fest und unverschwenkbar gegenüber der ersten Schaltgabel mit der ersten Schaltgabel verbunden. Vorteilhaft ist das erste Koppelgehäuse derart ausgebildet, dass es das Fixierelement in einer Bewegungsrichtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung zumindest beidseitig einschließt.In a further advantageous development, the first locking device has a first coupling housing, and the first fixing element is arranged such that it can move relative to the coupling housing. The first coupling housing is advantageously axially fixed and non-pivotably connected to the first shift fork with respect to the first shift fork. The first coupling housing is advantageously designed such that it encloses the fixing element in a direction of movement perpendicular to the direction of movement at least on both sides.

Vorteilhaft weist die Schaltvorrichtung eine Wählwelle auf, welche parallel zu der Schaltwelle angeordnet ist und welche dazu ausgebildet ist, das Fixierelement in Abhängigkeit von einer Winkelposition der Wählwelle mit der Schaltwellenkontur in Eingriff zu bringen. Vorteilhaft ist die Wählwelle axial fest gegenüber dem Gehäuse angeordnet, so dass die Wählwelle translatorisch entlang der Längsachse nicht bewegt werden kann. Die Wählwelle ist vorteilhaft um eine Wählwellendrehachse rotatorisch beweglich gegenüber dem Gehäuse gelagert.The switching device advantageously has a selector shaft which is arranged parallel to the selector shaft and which is designed to bring the fixing element into engagement with the selector shaft contour as a function of an angular position of the selector shaft. The selector shaft is advantageously arranged axially fixed relative to the housing, so that the selector shaft cannot be moved translationally along the longitudinal axis. The selector shaft is advantageously mounted so as to be rotatable about a selector shaft axis of rotation relative to the housing.

Vorteilhaft weist die erste Verriegelungsvorrichtung eine Wählwellenkontur auf, welche drehfest und axial fest auf der Wählwelle angeordnet ist. Die Wählwellenkontur ist besonders bevorzugt als Nockenkontur mit einer Nockenspitze ausgebildet. Mit der Nockenkontur der Wählwelle ist ein axialer Abschnitt der Wählwelle gemeint, in dem die Wählwelle einen in Abhängigkeit von einer Winkelposition der Wählwelle veränderlichen Radius aufweist, wobei der Radius auf die Wählwellendrehachse bezogen ist.The first locking device advantageously has a selector shaft contour, which is arranged in a rotationally fixed and axially fixed manner on the selector shaft. The selector shaft contour is particularly preferably designed as a cam contour with a cam tip. The cam contour of the selector shaft means an axial section of the selector shaft in which the selector shaft has a radius that is variable as a function of an angular position of the selector shaft, the radius being related to the axis of rotation of the selector shaft.

Unter einer drehfesten Verbindung zweier drehbar gelagerter Elemente ist zu verstehen, dass die beiden Elemente koaxial zueinander, das heißt drehbar um eine gleiche Achse angeordnet sind, und miteinander derart verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen.A rotationally fixed connection of two rotatably mounted elements is understood to mean that the two elements are arranged coaxially to one another, that is to say rotatably about an identical axis, and are connected to one another in such a way that they rotate at the same angular velocity.

Vorteilhaft weist die Schaltvorrichtung eine Rückstellfeder auf, welche sich einerseits am Fixierelement und andererseits am Koppelgehäuse abstützt, vorteilhaft derart, dass das Fixierelement mittels der Rückstellfeder gegen die Wählwelle gedrückt werden kann. Alternativ könnte auch auf die Wählwelle und die Rückstellfeder verzichtet werden, wobei dann vorteilhaft das Fixierelement mittels einer anderen Feder permanent gegen die Schaltwelle gedrückt werden kann. Das heißt, dass bei der genannten Alternative die andere Feder derart angeordnet ist, dass sie sich einerseits am Fixierelement abstützt, und andererseits am Koppelgehäuse abstützt derart, dass das Fixierelement mittels der anderen Feder gegen die Schaltwelle gedrückt wird.The switching device advantageously has a return spring which is supported on the one hand on the fixing element and on the other hand on the coupling housing, advantageously in such a way that the fixing element can be pressed against the selection shaft by means of the return spring. Alternatively, the selector shaft and the return spring could also be dispensed with, in which case the fixing element can then advantageously be permanently pressed against the control shaft by means of another spring. This means that in the alternative mentioned, the other spring is arranged such that it is supported on the one hand on the fixing element and on the other hand is supported on the coupling housing in such a way that the fixing element is pressed against the control shaft by means of the other spring.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die erste Verriegelungsvorrichtung die erste Rastscheibe auf, welche axial verschiebbar und drehfest zu der Wählwelle und auf der Wählwelle angeordnet ist und welche drehfest und axial fest mit dem Fixierelement verbunden ist.In a further advantageous development of the invention, the first locking device has the first locking disk, which is arranged axially displaceably and non-rotatably to the selector shaft and on the selector shaft and which is non-rotatably and axially fixed to the fixing element.

Vorteilhaft weist die Schaltvorrichtung einen rotatorischen Aktuator auf, der dazu ausgebildet ist, die Wählwelle zum Zwecke einer Wählbewegung in rotatorische Bewegung zu versetzen. Die rotatorische Bewegung bedeutet, dass die Wählwelle in dem Schaltvorgang zur Ausübung einer Wahl der ersten oder der zweiten Schaltgabel um eine Wählwellendrehsachse dreht.The switching device advantageously has a rotary actuator which is designed to set the selection shaft in rotary motion for the purpose of a selection movement. The rotational movement means that the selector shaft rotates about a selector shaft axis of rotation in the shifting process in order to make a selection of the first or the second shift fork.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Schaltvorrichtung eine Zahnradpaarung auf, wobei ein erstes Zahnrad der Zahnradpaarung mit der Wählwelle drehfest verbunden ist, ein zweites Zahnrad der Zahnradpaarung mit der Schaltwelle drehfest verbunden ist, und wobei die zwei Zahnräder miteinander permanent im Eingriff sind.In a further advantageous development of the invention, the switching device has a gear pair, wherein a first gear of the gear pair is non-rotatably connected to the selector shaft, a second gear of the gear pair is non-rotatably connected to the switching shaft, and the two gears are permanently engaged with one another.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die erste Verriegelungsvorrichtung eine erste Blockiervorrichtung auf. Die erste Blockiervorrichtung ist axial fest gegenüber dem Gehäuse angeordnet und kann axial fest mit dem ersten Fixierelement verbunden werden. Die erste Blockiervorrichtung ist so ausgebildet, dass sie eine Sperrfunktion für die erste Schaltgabel in einem nichtbetätigten Zustand hat. Mit der Sperrfunktion ist gemeint, dass die erste Schaltgabel mittels der Blockiervorrichtung axial fest mit dem Gehäuse verbunden werden kann.In a further advantageous development, the first locking device has a first blocking device. The first blocking device is arranged axially fixed relative to the housing and can be connected axially fixed to the first fixing element. The first blocking device is designed such that it has a blocking function for the first shift fork in a non-actuated state. The blocking function means that the first shift fork can be axially fixed to the housing by means of the blocking device.

Mit einem betätigten Zustand der ersten Schaltgabel ist Zustand gemeint, bei dem die erste Schaltgabel derart verschoben ist, dass ein Getriebegang durch die erste Schaltgabel eingelegt ist. Mit einem nichtbetätigten Zustand der ersten Schaltgabel ist ein Neutralzustand gemeint, bei dem die erste Schaltgabel nicht verschoben ist, sondern in einer Grundstellung bleibt. In dieser Grund- oder Neutralstellung ist kein Getriebegang durch die erste Schaltgabel eingelegt.An actuated state of the first shift fork means a state in which the first shift fork is shifted such that a gear is engaged by the first shift fork. A non-actuated state of the first shift fork means a neutral state in which the first shift fork is not shifted, but remains in a basic position. In this basic or neutral position, no gear is engaged by the first shift fork.

Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben.Two exemplary embodiments of the invention are described below by way of example with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen

1 eine Schaltvorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeuggetriebe in einer ersten Ausführungsform,
2 die erste Ausführungsform in einer anderen Ansicht,
3 einen Schaltablauf mit der Schaltvorrichtung 10 in der ersten Ausführungsform,
4a und 4b eine Schaltvorrichtung 110 in einer zweiten Ausführungsform für einen Zustand eines eingelegten Ganges,
5a und 5b die Schaltvorrichtung 110 in der zweiten Ausführungsform für einen Zustand eines nicht eingelegten Ganges.

Show

1 a switching device 10th for a motor vehicle transmission in a first embodiment,
2nd the first embodiment in a different view,
3rd a switching sequence with the switching device 10th in the first embodiment,
4a and 4b a switching device 110 in a second embodiment for a state of an engaged gear,
5a and 5b the switching device 110 in the second embodiment for a state of an unengaged gear.

1 stellt eine Schaltvorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeuggetriebe in einer Blickrichtung entlang einer Längsachse 12 einer Schaltwelle 16 und entlang einer Wählwellendrehachse 14 dar. Die Schaltvorrichtung 10 weist die Schaltwelle 16 und eine zu der Schaltwelle 16 parallel angeordnete Wählwelle 18 auf. Die Schaltwelle 16 ist gegenüber einem Gehäuse 20 entlang der Längsachse 12 verschiebbar gelagert. 1 represents a switching device 10th for a motor vehicle transmission in a viewing direction along a longitudinal axis 12th a control shaft 16 and along a dial shaft axis of rotation 14 represents the switching device 10th points the selector shaft 16 and one to the shift shaft 16 selector shaft arranged in parallel 18th on. The shift shaft 16 is compared to a housing 20 along the longitudinal axis 12th slidably mounted.

Die Schaltvorrichtung 10 weist ferner eine erste Schaltgabel 30 und eine zweite Schaltgabel 40 auf. Die erste Schaltgabel 30 ist mittels einer ersten Verriegelungsvorrichtung 31 axial fest mit der Schaltwelle 16 koppelbar. In dem mittels der ersten Verriegelungsvorrichtung 31 hergestellten gekoppelten Zustand kann die Schaltwelle 16 nicht entlang der Längsachse 12 gegenüber der ersten Schaltgabel 30 verschoben werden. Jedoch kann in dem gekoppelten Zustand die erste Schaltgabel 30 zusammen mit der Schaltwelle 16 entlang der Längsachse 12 zum Zwecke eines Einlegens eines Ganges verschoben werden.The switching device 10th also has a first shift fork 30th and a second shift fork 40 on. The first shift fork 30th is by means of a first locking device 31 axially fixed with the selector shaft 16 connectable. In the by means of the first locking device 31 Coupled state produced, the switching shaft 16 not along the long axis 12th compared to the first shift fork 30th be moved. However, in the coupled state, the first shift fork 30th together with the selector shaft 16 along the longitudinal axis 12th be shifted for the purpose of engaging a gear.

Die erste Verriegelungsvorrichtung 31 ist so ausgebildet, dass sie ein erstes Koppelgehäuse 32 aufweist. Das erste Koppelgehäuse 32 ist als ein Teil der ersten Schaltgabel 30 ausgebildet beziehungsweise integral mit der ersten Schaltgabel 30 ausgebildet. In dem ersten Koppelgehäuse 32 ist ein erstes Fixierelement 33 angeordnet, das besonders bevorzugt als ein zylindrischer Pin ausgebildet ist. Alternativ kann das erste Fixierelement 33 auch als eine Kugel oder mit einer anderen geometrischen Form ausgebildet sein. Das erste Fixierelement 33 ist relativ zu der ersten Schaltgabel 30 beziehungsweise relativ zu dem ersten Koppelgehäuse 32 axial fest angeordnet. Das erste Fixierelement 33 kann sich in einer Bewegungsrichtung 19 senkrecht zu der Längsachse 12 relativ zu dem ersten Koppelgehäuse 32 beziehungsweise relativ zu der ersten Schaltgabel 30 bewegen. Das erste Fixierelement 33 kann relativ zu der ersten Schaltgabel 30 nicht in Richtung der Längsachse 12 verschoben werden. Vorteilhaft umgibt das erste Koppelgehäuse 32 das erste Fixierelement 33 zumindest auf zwei gegenüberliegenden Seiten. Vorteilhaft weist das erste Koppelgehäuse 32 einen ersten Zylinderabschnitt 67 auf, der das erste Fixierelement 33 zumindest teilweise umgibt.The first locking device 31 is designed so that it has a first coupling housing 32 having. The first coupling housing 32 is part of the first shift fork 30th formed or integral with the first shift fork 30th educated. In the first coupling housing 32 is a first fixing element 33 arranged, which is particularly preferably designed as a cylindrical pin. Alternatively, the first fixing element 33 also be designed as a sphere or with another geometric shape. The first fixing element 33 is relative to the first shift fork 30th or relative to the first coupling housing 32 axially fixed. The first fixing element 33 can move in one direction 19th perpendicular to the longitudinal axis 12th relative to the first coupling housing 32 or relative to the first shift fork 30th move. The first fixing element 33 can be relative to the first shift fork 30th not in the direction of the longitudinal axis 12th be moved. The first coupling housing advantageously surrounds 32 the first fixing element 33 at least on two opposite sides. The first coupling housing advantageously has 32 a first cylinder section 67 on the the first fixing element 33 at least partially surrounds.

Die erste Verriegelungsvorrichtung 31 weist eine erste Blockiervorrichtung 38 auf. Die erste Blockiervorrichtung 38 ist axial fest gegenüber dem Gehäuse 20 angeordnet und kann axial fest mit dem ersten Fixierelement 33 verbunden werden. Die erste Blockiervorrichtung 38 ist so ausgebildet, dass sie eine Sperrfunktion der ersten Schaltgabel 30 in einem nichtbetätigten Zustand beziehungsweise in einer Neutralstellung hat. Die erste Blockiervorrichtung 38 wird mit 3 näher beschrieben.The first locking device 31 has a first blocking device 38 on. The first blocking device 38 is axially fixed to the housing 20 arranged and can be axially fixed to the first fixing element 33 get connected. The first blocking device 38 is designed so that it has a locking function of the first shift fork 30th in a non-actuated state or in a neutral position. The first blocking device 38 will with 3rd described in more detail.

Bei der ersten Ausführungsform weist die erste Verriegelungsvorrichtung 31 eine erste Rückstellfeder 34 auf. Die erste Rückstellfeder 34 stützt sich einerseits an dem ersten Fixierelement 33 und andererseits an dem ersten Koppelgehäuse 32 ab, wobei die erste Rückstellfeder 34 ständig eine Federkraft in Richtung zu der Wählwelle 18 auf das erste Fixierelement 33 ausübt.In the first embodiment, the first locking device 31 a first return spring 34 on. The first return spring 34 is supported on the one hand on the first fixing element 33 and on the other hand on the first coupling housing 32 starting with the first return spring 34 constantly a spring force towards the selector shaft 18th on the first fixing element 33 exercises.

In der ersten Ausführungsform weist die erste Verriegelungsvorrichtung 31 eine erste Schaltwellenkontur 35 auf. Diese erste Schaltwellenkontur 35 weist besonders vorteilhaft eine Nutkontur auf. Die erste Schaltwellenkontur 35 ist axial fest und drehfest zu der Schaltwelle 16 auf der Schaltwelle 16 angeordnet.In the first embodiment, the first locking device 31 a first switching shaft contour 35 on. This first shift shaft contour 35 particularly advantageously has a groove contour. The first shift shaft contour 35 is axially fixed and rotationally fixed to the selector shaft 16 on the selector shaft 16 arranged.

Weiterhin weist die erste Verriegelungsvorrichtung 31 eine erste Wählwellenkontur 36 auf, welche eine erste Nockenspitze 39 aufweist. Die erste Wählwellenkontur 36 ist drehfest und axial fest auf der Wählwelle 18 angeordnet.Furthermore, the first locking device 31 a first selector shaft contour 36 on, which is a first cam tip 39 having. The first dial shaft contour 36 is non-rotatable and axially fixed on the selector shaft 18th arranged.

Die erste Schaltgabel 30 weist ein erstes Ringelement 37 auf, mittels welchem die erste Schaltgabel 30 gegenüber der Schaltwelle 16 gelagert ist. Das erste Ringelement 37 ist zu der Schaltwelle 16 koaxial angeordnet. Das erste Ringelement 37 fungiert als ein Aufnahmeelement, vorteilhaft mit der Funktion eines Gleitlagers, durch das die Schaltwelle 16 gegenüber der ersten Schaltgabel 30 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Das erste Ringelement 37 überdeckt zumindest etwas mehr als 180° eines Umfangs der Schaltwelle 16. Vorteilhaft überdeckt das erste Ringelement 37 zumindest 225° der Schaltwelle 16. Besonders vorteilhaft und so in dem ersten Ausführungsbeispiel umgesetzt überdeckt das erste Ringelement zumindest 270° des Umfangs der Schaltwelle 16.The first shift fork 30th has a first ring element 37 by means of which the first shift fork 30th opposite the selector shaft 16 is stored. The first ring element 37 is to the shift shaft 16 arranged coaxially. The first ring element 37 acts as a receiving element, advantageously with the function of a slide bearing through which the selector shaft 16 compared to the first shift fork 30th is rotatably and axially displaceably mounted. The first ring element 37 covers at least slightly more than 180 ° of a circumference of the selector shaft 16 . The first ring element advantageously covers 37 at least 225 ° of the control shaft 16 . Particularly advantageous and thus implemented in the first exemplary embodiment, the first ring element covers at least 270 ° of the circumference of the selector shaft 16 .

Die Schaltvorrichtung 10 weist gemäß 1 und 2 eine Zahnradpaarung 54 auf. Die Zahnradpaarung 54 hat ein erstes Zahnrad 56 und ein zweites Zahnrad 58, die miteinander ständig im Eingriff sind. Das erste Zahnrad 56 ist so ausgebildet, dass es mit der Wählwelle 18 drehfest verbunden ist. Das zweite Zahnrad 58 ist mit der Schaltwelle 16 drehfest verbunden. Die Zahnräder 56, 58 haben vorteilhaft den gleichen Durchmesser und die gleiche Anzahl an Zähnen.The switching device 10th points according to 1 and 2nd a gear pair 54 on. The gear pair 54 has a first gear 56 and a second gear 58 who are constantly engaged with each other. The first gear 56 is designed to match the dial shaft 18th is rotatably connected. The second gear 58 is with the shift shaft 16 non-rotatably connected. The gears 56 , 58 advantageously have the same diameter and the same number of teeth.

2 stellt die Schaltvorrichtung 10 in einer Blickrichtung senkrecht zu der Längsachse 12 der Schaltwelle 16 und zu der Wählwellendrehachse 14 dar. Die Schaltwelle 16 und die Wählwelle 18 sind zueinander parallel angeordnet. 2nd represents the switching device 10th in a viewing direction perpendicular to the longitudinal axis 12th the control shaft 16 and to the dial shaft rotation axis 14 represents the control shaft 16 and the dial shaft 18th are arranged parallel to each other.

Die Schaltvorrichtung 10 weist die erste Schaltgabel 30 und die zweite Schaltgabel 40 auf.The switching device 10th has the first shift fork 30th and the second shift fork 40 on.

Die zweite Schaltgabel 40 ist durch eine zweite Verriegelungsvorrichtung 41 axial fest mit der Schaltwelle 16 koppelbar. Die zweite Verriegelungsvorrichtung 41 weist ein zweites Koppelgehäuse 42 und ein zweites Fixierelement 43 auf. Die zweite Verriegelungsvorrichtung 41 weist ferner eine zweite Rückstellfeder 44 auf, welche sich einerseits an dem zweiten Fixierelement 43, andererseits an dem zweiten Koppelgehäuse 42 abstützt.The second shift fork 40 is by a second locking device 41 axially fixed with the selector shaft 16 connectable. The second locking device 41 has a second coupling housing 42 and a second fixing element 43 on. The second locking device 41 also has a second return spring 44 on which is on the one hand on the second fixing element 43 , on the other hand on the second coupling housing 42 supports.

Die zweite Verriegelungsvorrichtung 41 weist eine zweite Blockiervorrichtung 48 auf. Die zweite Blockiervorrichtung 48 ist axial fest gegenüber dem Gehäuse 20 angeordnet und kann axial fest mit dem zweiten Fixierelement 43 verbunden werden. Die zweite Blockiervorrichtung 48 ist so ausgebildet, dass sie eine Sperrfunktion der nichtbetätigten zweiten Schaltgabel 40 hat.The second locking device 41 has a second blocking device 48 on. The second blocking device 48 is axially fixed to the housing 20 arranged and can be axially fixed to the second fixing element 43 get connected. The second blocking device 48 is designed so that it has a locking function of the non-actuated second shift fork 40 Has.

Die zweite Schaltgabel 40 weist ein zweites Ringelement 47 auf, mittels welchem die zweite Schaltgabel 40 gegenüber der Schaltwelle 16 gelagert ist. Das zweite Ringelement 47 ist zu der Schaltwelle 16 koaxial angeordnet. Das zweite Ringelement 47 fungiert als ein Aufnahmeelement, durch das die Schaltwelle 16 an der zweiten Schaltgabel 40 drehbar gelagert ist. Das zweite Ringelement 47 überdeckt zumindest etwas mehr als 180° eines Umfangs der Schaltwelle 16. Vorteilhaft überdeckt das erste Ringelement 47 zumindest 225° des Umfangs der Schaltwelle 16. Besonders vorteilhaft überdeckt das erste Ringelement zumindest 270° des Umfangs der Schaltwelle16.The second shift fork 40 has a second ring element 47 by means of which the second shift fork 40 opposite the selector shaft 16 is stored. The second ring element 47 is to the shift shaft 16 arranged coaxially. The second ring element 47 acts as a receiving element through which the selector shaft 16 on the second shift fork 40 is rotatably mounted. The second ring element 47 covers at least slightly more than 180 ° of a circumference of the selector shaft 16 . The first ring element advantageously covers 47 at least 225 ° of the circumference of the selector shaft 16 . The first ring element particularly advantageously covers at least 270 ° of the circumference of the selector shaft 16.

Die Schaltvorrichtung 10 gemäß 2 kann auch weitere Schaltgabeln 50, und dadurch weitere Verriegelungsvorrichtungen, Koppelgehäuse, Fixierelemente, Rückstellfedern, Ringelemente und Blockiervorrichtungen aufweisen, welche prinzipiell in gleicher Weise ausgebildet werden, wie die erste Schaltgabel 30 beziehungsweise die zweite Schaltgabel 40, die erste Verriegelungsvorrichtung 31 beziehungsweise die zweite Verriegelungsvorrichtung 41, das erste Koppelgehäuse 32 beziehungsweise das zweite Koppelgehäuse 42, das erste Fixierelement 33 beziehungsweise das zweite Fixierelement 43, die erste Rückstellfeder 34 beziehungsweise die zweite Rückstellfeder 44, das erste Ringelement 37 beziehungsweise das zweite Ringelement 47 und die erste Blockiervorrichtung 38 beziehungsweise die zweite Blockiervorrichtung 48. Insgesamt kann die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 10 zum Beispiel bis zu sechs Schaltgabeln 30, 40, 50 aufweisen.The switching device 10th according to 2nd can also use other shift forks 50 , and thereby have further locking devices, coupling housing, fixing elements, return springs, ring elements and blocking devices, which are basically designed in the same way as the first shift fork 30th or the second shift fork 40 , the first locking device 31 or the second locking device 41 , the first coupling housing 32 or the second coupling housing 42 , the first fixing element 33 or the second fixing element 43 , the first return spring 34 or the second return spring 44 , the first ring element 37 or the second ring element 47 and the first blocking device 38 or the second blocking device 48 . Overall, the switching device according to the invention 10th for example up to six shift forks 30th , 40 , 50 exhibit.

Die zweite Verriegelungsvorrichtung 41 weist eine zweite Wählwellenkontur 46 und eine nicht dargestellte zweite Schaltwellenkontur 45 auf.The second locking device 41 has a second selector shaft contour 46 and a second switching shaft contour, not shown 45 on.

Die Schaltvorrichtung 10 gemäß 2 weist einen translatorischen Aktuator 60 und einen rotatorischen Aktuator 62 auf. Der translatorische Aktuator 60 ist dazu ausgebildet, die Schaltwelle 16 in der axialen Richtung entlang der Längsachse 12 zu bewegen. Der translatorische Aktuator 60 ist besonders vorteilhaft als eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet. Der rotatorische Aktuator 62 ist dazu ausgebildet, die Wählwelle 18 zum Zwecke einer Wählbewegung in rotatorische Bewegung zu versetzen, wodurch die Wählwelle 18 in dem Schaltvorgang zur Ausübung einer Wahl der ersten Schaltgabel 30 oder der zweiten Schaltgabel 40 um die Wählwellendrehachse 14 dreht. Der rotatorische Aktuator 62 weist vorteilhaft einen Stellmotor 68 und einen Winkeltrieb 69 zur Anbindung des Stellmotors 68 an die Wählwelle 18 auf.The switching device 10th according to 2nd has a translatory actuator 60 and a rotary actuator 62 on. The translatory actuator 60 is designed to operate the selector shaft 16 in the axial direction along the longitudinal axis 12th to move. The translatory actuator 60 is particularly advantageously designed as a hydraulic or pneumatic piston-cylinder unit. The rotary actuator 62 is designed to use the selector shaft 18th to set a rotary motion for the purpose of a dialing movement, whereby the selector shaft 18th in the shift to exercise a choice of the first shift fork 30th or the second shift fork 40 around the dial shaft axis of rotation 14 turns. The rotary actuator 62 advantageously has a servomotor 68 and an angular drive 69 for connecting the servomotor 68 to the dial shaft 18th on.

3 stellt einen schematischen Schaltablauf 70 für die erste Ausführungsform der Schaltvorrichtung dar. Dabei sind für den Schaltablauf 70 relevante Teile der Schaltvorrichtung 10 in einer Blickrichtung entlang der Längsachse 12 der Schaltwelle 16 und entlang der Wählwellendrehachse 14 gezeigt. Von links nach rechts sind dabei fünf Mal jeweils die gleichen Teile in unterschiedlichen zeitlichen Phasen gezeigt, wobei eine erste Phase P1, eine zweite Phase P2, eine dritte Phase P3, eine vierte Phase P4 und eine fünfte Phase P5 dargestellt werden. 3rd represents a schematic switching sequence 70 for the first embodiment of the switching device. Here are for the switching sequence 70 relevant parts of the switching device 10th in a viewing direction along the longitudinal axis 12th the control shaft 16 and along the dial shaft axis of rotation 14 shown. From left to right, the same parts are shown five times in different time phases, with a first phase P1, a second phase P2, a third phase P3, a fourth phase P4 and a fifth phase P5 being represented.

Gemäß dem Schaltablauf 70 hat die erste Verriegelungsvorrichtung 31 verschiedene Zustände, die durch die Bewegung der Wählwelle 18 und der Schaltwelle 16 beeinflusst werden.According to the switching sequence 70 has the first locking device 31 different states caused by the movement of the selector shaft 18th and the control shaft 16 to be influenced.

Wenn die Wählwelle 18 durch den rotatorischen Aktuator 62 (in 3 nicht dargestellt) im Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegt die erste Nockenspitze 39 in der Wählwellenkontur 36 das erste Fixierelement 33 in Richtung der Schaltwelle 16. Durch diese Bewegung der Nockenspitze 39 kann sich das erste Fixierelement 33 in die Schaltwellenkontur 36 bewegen. Nach der zweiten Phase P2 beginnt das erste Fixierelement 33 in die als Nutkontur ausgebildete Schaltwellenkontur 35 einzugreifen. Die erste Schaltwellenkontur 35 und die erste Wählwellenkontur 36 sind so aufgrund der Zahnradpaarung 54 miteinander gekoppelt, dass sich die erste Wählwellenkontur 36 bei einer Drehung der Wählwelle 18 im Uhrzeigersinn dreht und sich die Schaltwellenkontur 35 um einen gleichen Winkelbetrag gegen den Uhrzeigersinn dreht. Über die zweite Phase P2 bis zur dritten Phase P3 wird das erste Fixierelement 33 immer weiter in die Nutkontur der Schaltwellenkontur 35 geschoben.If the dial shaft 18th through the rotary actuator 62 (in 3rd not shown) is rotated clockwise, the first cam tip moves 39 in the dial shaft contour 36 the first fixing element 33 in the direction of the control shaft 16 . By this movement of the cam tip 39 can be the first fixing element 33 in the selector shaft contour 36 move. After the second phase P2, the first fixing element begins 33 into the switching shaft contour designed as a groove contour 35 intervene. The first shift shaft contour 35 and the first dial shaft contour 36 are so due to the gear pairing 54 coupled with each other that the first selector shaft contour 36 when the selector shaft rotates 18th rotates clockwise and the selector shaft contour 35 rotates counterclockwise by an equal amount. The first fixing element is via the second phase P2 to the third phase P3 33 always further into the groove contour of the selector shaft contour 35 pushed.

Spätestens wenn sich das erste Fixierelement 33 in der dritten Phase P3 ganz weit in der Schaltwellenkontur 35 befindet, ist das erste Koppelgehäuse 32 und damit die erste Schaltgabel 30 axial gegenüber der Schaltwelle 16 fixiert. Wenn die Schaltwelle 16 dann mittels des translatorischen Aktuators 60 (in 3 nicht dargestellt) zur Ausübung eines Schaltvorganges axial verschoben wird, wird die erste Verriegelungsvorrichtung 31 und damit auch die erste Schaltgabel 30 (in 3 nicht komplett dargestellt) mit der Schaltwelle 16 axial entlang der Längsachse 12 der Schaltwelle 16 verschoben. So kann mittels der ersten Schaltgabel 30 eine Schaltmuffe (nicht dargestellt) bei einem Schaltvorgang bewegt werden.At the latest when the first fixing element 33 in the third phase P3 very far in the shift shaft contour 35 is the first coupling housing 32 and thus the first shift fork 30th axially opposite the control shaft 16 fixed. If the shift shaft 16 then by means of the translatory actuator 60 (in 3rd not shown) is moved axially to carry out a switching operation, the first locking device 31 and thus also the first shift fork 30th (in 3rd not shown completely) with the selector shaft 16 axially along the longitudinal axis 12th the control shaft 16 postponed. So using the first shift fork 30th a shift sleeve (not shown) are moved during a shift.

Während die Schaltwelle 16 und die erste Verriegelungsvorrichtung 31 mittels des translatorischen Aktuators 60 (in 3 nicht dargestellt) axial verschoben werden, bleibt die Wählwelle 18 in ihrer axialen Stellung.While the shift shaft 16 and the first locking device 31 by means of the translatory actuator 60 (in 3rd not shown) are shifted axially, the selector shaft remains 18th in their axial position.

Neben der Funktion und dem Aufbau der ersten Verriegelungsvorrichtung 31 zeigt 3 auch die Funktion der ersten Blockiervorrichtung 38. Die erste Blockiervorrichtung 38 weist im Falle des ersten Ausführungsbeispiels eine erste Blockiernut 64 auf, die in die Wählwelle 18 eingefräst ist. Die erste Blockiernut 64 ist in einem gleichen axialen Bereich der Wählwelle 18 wie die erste Nockenspitze 39 angeordnet, jedoch in einem anderen Winkelsegment des Umfanges der Wählwelle 18.In addition to the function and structure of the first locking device 31 shows 3rd also the function of the first blocking device 38 . The first blocking device 38 has a first blocking groove in the case of the first embodiment 64 on that in the dial shaft 18th is milled. The first blocking groove 64 is in the same axial area of the selector shaft 18th like the first cam tip 39 arranged, but in a different angular segment of the circumference of the selector shaft 18th .

In einer Schaltstellung der ersten Schaltgabel 30 für einen eingelegten Getriebegang befindet sich das erste Fixierelement 33 radial außerhalb der ersten Blockiernut 64. Axial außerhalb der ersten Wählwellenkontur 36 beziehungsweise der ersten Blockiernut 64 ist die Wählwelle 18 kreisrund ausgebildet und weist den Radius der ersten Nockenspitze 39 auf. Weiterhin befindet sich das erste Fixierelement 33 bei einer Schaltstellung der ersten Schaltgabel 30 die einem eingelegten Gang entspricht, innerhalb der ersten Schaltwellenkontur 35. In dieser Stellung des eingelegten Ganges ist das erste Fixierelement 33 mit der Schaltwelle 16 im Eingriff.In a switch position of the first shift fork 30th the first fixing element is for an inserted gear 33 radially outside the first blocking groove 64 . Axially outside the first selector shaft contour 36 or the first blocking groove 64 is the dialing wave 18th circular and has the radius of the first cam tip 39 on. The first fixing element is also located 33 with a switching position of the first shift fork 30th which corresponds to an engaged gear, within the first shift shaft contour 35 . The first fixing element is in this position of the engaged gear 33 with the control shaft 16 engaged.

In einer Schaltstellung, bei der die erste Schaltgabel 30 nicht betätigt ist und sich somit in einer Neutralstellung befindet, befindet sich das erste Fixierelement 33 innerhalb der ersten Blockiernut 64 und außerhalb der ersten Schaltwellenkontur 35. Die Neutralstellung der ersten Schaltgabel 30 ist in der ersten Phase P1, in der zweiten Phase P2, in der vierten Phase P4 und in der fünften Phase P5 eingestellt.In a switch position in which the first shift fork 30th is not actuated and is therefore in a neutral position, the first fixing element is located 33 within the first blocking groove 64 and outside the first switching shaft contour 35 . The neutral position of the first shift fork 30th is in the first phase P1, in the second phase P2, in the fourth phase P4 and in the fifth phase P5 set.

Die 4a, 4b, 5a und 5b stellen eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 110 dar. Wobei die 4a und 5a die Schaltvorrichtung 110 aus einer Blickrichtung entlang einer Längsachse 112 der Schaltwelle 116 und einer Wählwellendrehachse 114 darstellen. Die 4b und 5b zeigen die Schaltvorrichtung 110 in einer Blickrichtung senkrecht zu der Längsachse 112. Die zweite Ausführungsform der Schaltvorrichtung 110 ist funktional zu der ersten Ausführungsform der Schaltvorrichtung 10 ähnlich, ist aber technisch anders ausgebildet.The 4a , 4b , 5a and 5b represent a second embodiment of a switching device according to the invention 110 where 4a and 5a the switching device 110 from a viewing direction along a longitudinal axis 112 the control shaft 116 and a dial shaft axis of rotation 114 represent. The 4b and 5b show the switching device 110 in a viewing direction perpendicular to the longitudinal axis 112 . The second embodiment of the switching device 110 is functional to the first embodiment of the switching device 10th similar, but is technically different.

Die Schaltvorrichtung 110 weist die Schaltwelle 116, eine Wählwelle 118 und eine erste Schaltgabel 130 auf. Die Schaltvorrichtung 110 kann zum Beispiel bis zu 6 Schaltgabeln aufweisen, die in 4a und 4b nicht alle dargestellt sind. Die erste Schaltgabel 130 ist auf der Schaltwelle 116 axial in Richtung der Längsachse 112 der Schaltwelle 116 verschiebbar gelagert.The switching device 110 points the selector shaft 116 , a dialing shaft 118 and a first shift fork 130 on. The switching device 110 can have, for example, up to 6 shift forks, which in 4a and 4b not all are shown. The first shift fork 130 is on the selector shaft 116 axially in the direction of the longitudinal axis 112 the control shaft 116 slidably mounted.

Ferner weist die Schaltvorrichtung 110 gemäß 4a und 4b ein Gehäuse 120 auf. Die Schaltwelle 116 ist zur Ausübung eines Schaltvorganges gegenüber dem Gehäuse 120 so gelagert, dass sie entlang einer Längsachse 112 der Schaltwelle 116 verschoben werden kann.Furthermore, the switching device 110 according to 4a and 4b a housing 120 on. The shift shaft 116 is to carry out a switching operation against the housing 120 stored so that they are along a longitudinal axis 112 the control shaft 116 can be moved.

Die Schaltvorrichtung 110 weist ferner ein koaxial zu der Schaltwelle 116 angeordnetes erstes Ringelement 137 auf, welches als Aufnahmeelement ausgebildet ist und mittels welchem die erste Schaltgabel 130 gegenüber der Schaltwelle 116 gelagert ist. Das erste Ringelement 137 ist als ein kreisförmiges Element ausgebildet und drehfest und axial fest mit der ersten Schaltgabel 130 verbunden. Vorteilhaft ist das erste Ringelement 137 als ein Gleitlager ausgebildet. The switching device 110 also has a coaxial to the shift shaft 116 arranged first ring element 137 on which is designed as a receiving element and by means of which the first shift fork 130 opposite the selector shaft 116 is stored. The first ring element 137 is designed as a circular element and is rotationally fixed and axially fixed with the first shift fork 130 connected. The first ring element is advantageous 137 designed as a plain bearing.

Die Schaltvorrichtung 110 weist eine erste Verriegelungsvorrichtung 131 auf, die dazu ausgebildet ist, die erste Schaltgabel 130 axial fest mit der Schaltwelle 116 zu koppeln. Die erste Verriegelungsvorrichtung 131 ist so ausgebildet, dass sie ein erstes Fixierelement 133 und eine erste Rastscheibe 165 aufweist.The switching device 110 has a first locking device 131 on, which is designed to the first shift fork 130 axially fixed with the selector shaft 116 to couple. The first locking device 131 is designed so that it is a first fixing element 133 and a first locking disc 165 having.

Das erste Fixierelement 133 und die erste Rastscheibe 165 sind axial fest zu der ersten Schaltgabel 130 angeordnet, indem das erste Fixierelement 133 permanent in eine Mitnahmenut 166 des ersten Schaltgabel 130 eingreift. Das erste Fixierelement 133 hat die Aufgabe, die erste Schaltgabel 130 mit der Schaltwelle 116 axial fest zu verbinden. Die erste Rastscheibe 165 ist axial verschiebbar und drehfest auf der Wählwelle 118 angeordnet und drehfest und axial fest mit dem ersten Fixierelement 133 verbunden. Zur drehfesten Anordnung der Rastscheibe 165 auf der Wählwelle 118 weist die erste Verriegelungsvorrichtung 131 eine Wählwellenkontur 136 auf. Die Wählwellenkontur 136 ist bevorzugt als ein hexagonaler Querschnitt der Wählwelle 118 ausgebildet. Die Wählwellenkontur 136 greift in eine entsprechende hexagonale Ausnehmung in der Rastscheibe 165 ein. Die erste Rastscheibe 165 und das erste Fixierelement 133 sind miteinander fest verbunden und drehen sich bei einer Drehung der Wählwelle 118 in einem Wählvorgang mittels des rotatorischen Aktuators (in 4a und 4b nicht dargestellt) miteinander simultan. Das erste Fixierelement 133 ist als ein radial abstehender Finger an der ersten Rastscheibe 165 angeordnet.The first fixing element 133 and the first locking disc 165 are axially fixed to the first shift fork 130 arranged by the first fixing element 133 permanently in a driving groove 166 of the first shift fork 130 intervenes. The first fixing element 133 has the job of the first shift fork 130 with the control shaft 116 axially fixed to connect. The first locking disc 165 is axially displaceable and non-rotatable on the selector shaft 118 arranged and rotatably and axially fixed with the first fixing element 133 connected. For the non-rotatable arrangement of the locking disc 165 on the dial shaft 118 has the first locking device 131 a dial shaft contour 136 on. The dial shaft contour 136 is preferred as a hexagonal cross section of the selector shaft 118 educated. The dial shaft contour 136 engages in a corresponding hexagonal recess in the locking disc 165 a. The first locking disc 165 and the first fixing element 133 are firmly connected to each other and rotate when the selector shaft rotates 118 in a selection process using the rotary actuator (in 4a and 4b not shown) simultaneously with each other. The first fixing element 133 is a radially protruding finger on the first locking disc 165 arranged.

Die Schaltvorrichtung 110 kann zum Beispiel bis zu sechs Rastscheiben aufweisen, die in 4a und 4b nicht alle dargestellt sind. Die Rastscheiben sind Gleichteile der Schaltvorrichtung 110 und werden an verschiedenen Positionen auf der Wählwelle 118 aufgeschoben und können sich frei in Richtung der Wählwellendrehachse 114 relativ zu der Wählwelle 118 bewegen.The switching device 110 can have, for example, up to six locking disks, which in 4a and 4b not all are shown. The locking washers are identical parts of the switching device 110 and are in different positions on the dial shaft 118 postponed and can move freely in the direction of the rotary shaft 114 relative to the dial shaft 118 move.

Die erste Verriegelungsvorrichtung 131 weist eine erste Schaltwellenkontur 135 auf, die mit dem ersten Fixierelement 133 zum Zwecke einer axialen Verriegelung der ersten Schaltgabel 130 mit der Schaltwelle 116 in Eingriff gebracht werden kann. Die erste Schaltwellenkontur 135 weist eine Nutkontur auf.The first locking device 131 has a first switching shaft contour 135 on that with the first fixing element 133 for the purpose of axially locking the first shift fork 130 with the control shaft 116 can be engaged. The first shift shaft contour 135 has a groove contour.

Wenn die Schaltwelle 116 mittels des translatorischen Aktuators (in 4a und 4b nicht dargestellt) zur Ausübung eines Schaltvorganges axial verschoben wird, wird bei einem Zustand der axialen Verschiebung der ersten Schaltgabel 130 mit der Schaltwelle 116 die erste Schaltgabel 130, das erste Fixierelement 133 und die erste Rastscheibe 139 mit der Schaltwelle 16 axial entlang der Längsachse 112 der Schaltwelle 116 mitverschoben. So kann mittels der ersten Schaltgabel 130 eine Schaltmuffe (nicht dargestellt) bei einem Schaltvorgang bewegt werden.If the shift shaft 116 by means of the translatory actuator (in 4a and 4b not shown) is axially displaced to carry out a switching operation, the first shift fork is in a state of axial displacement 130 with the control shaft 116 the first shift fork 130 , the first fixing element 133 and the first locking disc 139 with the control shaft 16 axially along the longitudinal axis 112 the control shaft 116 moved along. So using the first shift fork 130 a shift sleeve (not shown) are moved during a shift.

Während die Schaltwelle 116 und die erste Schaltgabel 130 mittels des translatorischen Aktuators (in 4a und 4b nicht dargestellt) axial verschoben werden, bleibt die Wählwelle 118 in der axialen Stellung.While the shift shaft 116 and the first shift fork 130 by means of the translatory actuator (in 4a and 4b not shown) are shifted axially, the selector shaft remains 118 in the axial position.

Die Schaltvorrichtung 110 ist nach 4a, 4b, 5a und 5b so ausgebildet, dass sie eine erste Blockiervorrichtung 138 aufweist. Die erste Blockiervorrichtung 138 ist besonders vorteilhaft als eine Rastplatte ausgebildet. Die erste Blockiervorrichtung 138 weist eine erste Blockiernut 164 auf. Die erste Blockiervorrichtung 138 und mit ihr die erste Blockiernut 164 ist gegenüber dem Gehäuse 120 axial fest angeordnet und kann mit dem ersten Fixierelement 133 axial fest verbunden werden. In der zweiten Ausführungsform ist die erste Blockiervorrichtung 138 insgesamt gehäusefest angeordnet. Weiterhin hat die erste Blockiervorrichtung 138 eine Sperrfunktion der nichtbetätigten ersten Schaltgabel 130. Wenn das axial fest mit der ersten Schaltgabel 130 verbundene erste Fixierelement 133 in die erste Blockiernut 164 eingreift, ist die erste Schaltgabel 130 axial fest mit der Blockiervorrichtung 138 und damit mit dem Gehäuse 120 verbunden.The switching device 110 is after 4a , 4b , 5a and 5b designed to have a first blocking device 138 having. The first blocking device 138 is particularly advantageously designed as a locking plate. The first blocking device 138 has a first blocking groove 164 on. The first blocking device 138 and with it the first blocking groove 164 is opposite the case 120 axially fixed and can with the first fixing element 133 be axially fixed. In the second embodiment, the first blocking device 138 overall fixed to the housing. Furthermore, the first blocking device 138 a locking function of the non-actuated first shift fork 130 . If that is axially fixed with the first shift fork 130 connected first fixing element 133 in the first blocking groove 164 engages, is the first shift fork 130 axially fixed with the blocking device 138 and thus with the housing 120 connected.

4a und 4b stellen einen Zustand der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 110 für den Fall in zwei Anssichten dar, wenn die erste Schaltgabel 130 für einen Gangeinlegevorgang gewählt ist. Wenn die Schaltvorrichtung 110 in gewählter Stellung für die erste Schaltgabel 130 ist, wird das erste Fixierelement 133 mit der ersten Schaltwellenkontur 135 in Eingriff gebracht. Das erste Fixierelement 133 befindet sich bei dieser gewählten Stellung innerhalb der ersten Schaltwellenkontur 135. 4a and 4b represent a state of the switching device according to the invention 110 in two views for the case when the first shift fork 130 is selected for a gear engagement process. If the switching device 110 in the selected position for the first shift fork 130 is the first fixing element 133 with the first switching shaft contour 135 engaged. The first fixing element 133 is in this selected position within the first selector shaft contour 135 .

5a und 5b stellen die Schaltvorrichtung 110 für den Fall in zwei Aussichten dar, wenn die erste Schaltgabel 130 nicht für einen Gangeinlegevorgang gewählt ist. Wenn es nicht zu einer Wählstellung kommt, befindet sich das erste Fixierelement 133 innerhalb der ersten Blockiernut 164 der ersten Blockiervorrichtung 138 und außerhalb der ersten Schaltwellenkontur 135, so dass die erste Blockiervorrichtung 138 mit dem ersten Fixierelement 133 fest verbunden ist. 5a and 5b represent the switching device 110 in two prospects if the first shift fork 130 is not selected for a gear selection process. If there is no selection position, the first fixing element is located 133 within the first blocking groove 164 the first blocking device 138 and outside the first switching shaft contour 135 so the first Blocking device 138 with the first fixing element 133 is firmly connected.

BezugszeichenlisteReference list

10, 11010, 110: SchaltvorrichtungSwitching device
12, 11212, 112: Längsachse der SchaltwelleLongitudinal axis of the control shaft
14, 11414, 114: WählwellendrehachseSelector shaft axis of rotation
16, 11616, 116: SchaltwelleSelector shaft
18, 11818, 118: WählwelleSelector shaft
1919th: BewegungsrichtungDirection of movement
20, 12020, 120: Gehäusecasing
30, 13030, 130: Erste SchaltgabelFirst shift fork
31, 13131, 131: Erste VerriegelungsvorrichtungFirst locking device
3232: Erstes KoppelgehäuseFirst coupling housing
33, 13333, 133: Erstes FixierelementFirst fixing element
3434: Erste RückstellfederFirst return spring
35, 13535, 135: Erste SchaltwellenkonturFirst switching shaft contour
36, 13636, 136: Erste WählwellenkonturFirst dial shaft contour
37, 13737, 137: Erstes RingelementFirst ring element
38, 13838, 138: Erste BlockiervorrichtungFirst blocking device
3939: Erste NockenspitzeFirst cam tip
4040: Zweite SchaltgabelSecond shift fork
4141: Zweite VerriegelungsvorrichtungSecond locking device
4242: Zweites KoppelgehäuseSecond coupling housing
4343: Zweites FixierelementSecond fixing element
4444: Zweite RückstellfederSecond return spring
4545: Zweite SchaltwellenkonturSecond switching shaft contour
4646: Zweite WählwellenkonturSecond selector shaft contour
4747: Zweites RingelementSecond ring element
4848: Zweite BlockiervorrichtungSecond blocking device
5050: Weitere SchaltgabelnMore shift forks
5454: ZahnradpaarungGear pairing
5656: Erstes Zahnrad First gear
5858: Zweites ZahnradSecond gear
6060: Translatorischer AktuatorTranslatory actuator
6262: Rotatorischer AktuatorRotary actuator
64, 16464, 164: Erste BlockiernutFirst blocking groove
6767: Erster ZylinderabschnittFirst cylinder section
6868: StellmotorActuator
6969: WinkeltriebAngular drive
7070: SchaltablaufSwitching sequence
165165: Erste RastscheibeFirst locking disc
166166: Erstes MitnahmeelementFirst take-away element
P1P1: Erste PhaseFirst phase
P2P2: Zweite PhaseSecond phase
P3P3: Dritte PhaseThird phase
P4P4: Vierte PhaseFourth phase
P5P5: Fünfte PhaseFifth phase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016208725 B4 [0002]DE 102016208725 B4 [0002]
DE 4212774 C1 [0002]DE 4212774 C1 [0002]
DE 10045266 C2 [0003]DE 10045266 C2 [0003]

Claims

Schaltvorrichtung (10, 110) für ein Kraftfahrzeuggetriebe - mit einer Schaltwelle (16, 116), - mit einer ersten Schaltgabel (30, 130) und mit einer zweiten Schaltgabel (40), - mit einem Gehäuse (20, 120), - wobei die Schaltwelle (16, 116) gegenüber dem Gehäuse (20, 120) entlang einer Längsachse (12, 112) der Schaltwelle (16, 116) verschiebbar gelagert ist, - und wobei die Schaltwelle (16, 116) relativ zu den Schaltgabeln (30, 40, 130) in Richtung der Längsachse (12, 112) verschoben werden kann, - mit einer ersten Verriegelungsvorrichtung (31, 131), mittels welcher die erste Schaltgabel (30, 130) axial fest mit der Schaltwelle (16, 116) gekoppelt werden kann, - mit einer zweiten Verriegelungsvorrichtung (41), mittels welcher die zweite Schaltgabel (40) axial fest mit der Schaltwelle (16) gekoppelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltgabel (30, 130) und die zweite Schaltgabel (40) auf der Schaltwelle (16, 116) gelagert sind.Switching device (10, 110) for a motor vehicle transmission - with a shift shaft (16, 116), - with a first shift fork (30, 130) and with a second shift fork (40), - with a housing (20, 120), - whereby the selector shaft (16, 116) is displaceably mounted relative to the housing (20, 120) along a longitudinal axis (12, 112) of the selector shaft (16, 116), and - the selector shaft (16, 116) relative to the selector forks (30 , 40, 130) can be moved in the direction of the longitudinal axis (12, 112), - with a first locking device (31, 131), by means of which the first shift fork (30, 130) is axially fixedly coupled to the shift shaft (16, 116) with a second locking device (41), by means of which the second shift fork (40) can be axially fixedly coupled to the shift shaft (16), characterized in that the first shift fork (30, 130) and the second shift fork (40 ) are mounted on the control shaft (16, 116).

Schaltvorrichtung (10, 110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltgabel (30, 130) ein erstes Ringelement (37, 137) aufweist, welches koaxial zu der Schaltwelle (16, 116) angeordnet ist und mittels welchem die erste Schaltgabel (30, 130) gegenüber der Schaltwelle (16, 116) gelagert ist.Switching device (10, 110) after Claim 1 , characterized in that the first shift fork (30, 130) has a first ring element (37, 137) which is arranged coaxially to the shift shaft (16, 116) and by means of which the first shift fork (30, 130) with respect to the shift shaft ( 16, 116) is mounted.

Schaltvorrichtung (10, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (10, 110) einen translatorischen Aktuator aufweist, der dazu ausgebildet ist, die Schaltwelle (16, 116) in Richtung der Längsachse (12, 112) zu bewegen.Switching device (10, 110) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device (10, 110) has a translatory actuator which is designed to close the switching shaft (16, 116) in the direction of the longitudinal axis (12, 112) move.

Schaltvorrichtung (10, 110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verriegelungsvorrichtung (31, 131) ein erstes Fixierelement (33, 133) aufweist, welches axial fest zu der ersten Schaltgabel (30, 130) angeordnet ist, und dass die erste Verriegelungsvorrichtung (31, 131) eine erste Schaltwellenkontur (35, 135) aufweist, die drehfest und axial fest auf der Schaltwelle (16, 116) angeordnet ist, und die mit dem ersten Fixierelement (33, 133) zum Zwecke einer axialen Verriegelung der ersten Schaltgabel (30, 130) mit der Schaltwelle (16, 116) in Eingriff gebracht werden kann.Switching device (10, 110) according to one of the preceding claims, characterized in that the first locking device (31, 131) has a first fixing element (33, 133) which is arranged axially fixed to the first switching fork (30, 130), and that the first locking device (31, 131) has a first selector shaft contour (35, 135) which is arranged in a rotationally fixed and axially fixed manner on the selector shaft (16, 116), and which has the first fixing element (33, 133) for the purpose of an axial Locking the first shift fork (30, 130) can be brought into engagement with the shift shaft (16, 116).

Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verriegelungsvorrichtung (31) ein erstes Koppelgehäuse (32) aufweist und dass das erste Fixierelement (33) relativ zu dem ersten Koppelgehäuse (32) in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse (12) beweglich ist.Switching device (10) after Claim 4 , characterized in that the first locking device (31) has a first coupling housing (32) and that the first fixing element (33) is movable relative to the first coupling housing (32) in a direction perpendicular to the longitudinal axis (12).

Schaltvorrichtung (10, 110) nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Wählwelle (18, 118), welche parallel zu der Schaltwelle (16, 116) angeordnet ist und welche dazu ausgebildet ist, das erste Fixierelement (33, 133) in Abhängigkeit von einer Winkelstellung der Wählwelle (18, 118) mit der ersten Schaltwellenkontur (35, 135) in Eingriff zu bringen.Switching device (10, 110) after Claim 4 or 5 , characterized by a selector shaft (18, 118) which is arranged parallel to the selector shaft (16, 116) and which is designed to carry the first fixing element (33, 133) in dependence on an angular position of the selector shaft (18, 118) to engage the first switching shaft contour (35, 135).

Schaltvorrichtung (10, 110) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verriegelungsvorrichtung (31, 131) eine erste Wählwellenkontur (36, 136) aufweist, welche drehfest und axial fest auf der Wählwelle (18, 118) angeordnet ist, derart, dass bei einer Drehung der Wählwelle (18, 118) das erste Fixierelement (33, 133) in einer Richtung zu der Schaltwelle (16, 116) bewegt wird.Switching device (10, 110) after Claim 6 , characterized in that the first locking device (31, 131) has a first selector shaft contour (36, 136) which is arranged in a rotationally fixed and axially fixed manner on the selector shaft (18, 118), such that when the selector shaft (18, 118) the first fixing element (33, 133) is moved in a direction towards the selector shaft (16, 116).

Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (10) eine erste Rückstellfeder (34) aufweist, welche sich einerseits am ersten Fixierelement (33) und andererseits am ersten Koppelgehäuse (32) derart abstützt, dass eine Federkraft der Rückstellfeder (34) auf das erste Fixierelement (33) in Richtung zu der Wählwelle (18) wirkt.Switching device (10) after Claim 5 , characterized in that the switching device (10) has a first return spring (34) which is supported on the one hand on the first fixing element (33) and on the other hand on the first coupling housing (32) such that a spring force of the return spring (34) on the first fixing element (33) acts towards the selector shaft (18).

Schaltvorrichtung (110) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verriegelungsvorrichtung (131) eine erste Rastscheibe (165) aufweist, welche axial verschiebbar und drehfest auf der Wählwelle (118) angeordnet ist und welche drehfest und axial fest mit dem ersten Fixierelement (133) verbunden ist.Switching device (110) after Claim 6 , characterized in that the first locking device (131) has a first locking disc (165) which is axially displaceable and non-rotatably arranged on the selector shaft (118) and which is non-rotatably and axially fixed to the first fixing element (133).

Schaltvorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (10, 110) einen rotatorischen Aktuator (62) aufweist, der dazu ausgebildet ist, die Wählwelle (18, 118) zum Zwecke einer Wählbewegung in rotatorische Bewegung zu versetzen.Switching device (10, 110) according to one of the Claims 6 to 9 , characterized in that the switching device (10, 110) has a rotary actuator (62) which is designed to set the selector shaft (18, 118) in rotary motion for the purpose of a selection movement.

Schaltvorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (10, 110) eine Zahnradpaarung (54) aufweist, wobei ein erstes Zahnrad (56) mit der Wählwelle (18, 118) drehfest verbunden ist, ein zweites Zahnrad (56) mit der Schaltwelle (16, 116) drehfest verbunden ist, und wobei die zwei Zahnräder miteinander permanent im Eingriff sind.Switching device (10, 110) according to one of the Claims 6 to 8th , characterized in that the switching device (10, 110) has a gear pair (54), a first gear (56) being non-rotatably connected to the selector shaft (18, 118), a second gear (56) being connected to the switching shaft (16, 116) is connected in a rotationally fixed manner, and the two toothed wheels are permanently engaged with one another.

Schaltvorrichtung (10, 110) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verriegelungsvorrichtung (31, 131) eine erste Blockiervorrichtung (38, 138) aufweist, welche axial fest gegenüber dem Gehäuse (20, 120) angeordnet ist und welche axial fest mit dem ersten Fixierelement (33, 133) verbunden werden kann.Switching device (10, 110) according to one of the Claims 6 to 10th , characterized in that the first locking device (31, 131) has a first blocking device (38, 138) which is arranged axially fixed relative to the housing (20, 120) and which is axially fixed to the first fixing element (33, 133) can be.