DE202013007987U1

DE202013007987U1 - Schaltanordnung mit einer Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtung für ein Getriebe (Variante III)

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Publication number: DE202013007987U1
Application number: DE202013007987.8U
Authority: DE
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2023-08-02

Abstract

Schaltanordnung für ein schaltbares Getriebe (2), das aufweist: – eine Eingangswelle (3), – eine auf der Eingangswelle gelagerte Hohlwelle (1070) mit einem ersten Festrad (41) – eine Nebenwelle (62) mit einem auf der Nebenwelle (62) vorgesehenen ersten Losrad (31), das mit dem ersten Festrad (41) in Eingriff steht, – eine externe Schaltmuffe (1005) zur lösbaren formschlüssigen Verbindung des ersten Losrads (31) mit der Nebenwelle (62), wobei die externe Schaltmuffe (1005) aufgrund einer Betätigung zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial beweglich ist, – eine Reibkupplungsbaugruppe (1006) zur Verbindung der Eingangswelle (3) mit der Hohlwelle (1070), mit einer Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007), wobei die Reibkupplungsbaugruppe (1006) eine lösbare reibschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3), mit der Hohlwelle (1070) herstellt, – eine externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008) zur Betätigung der externen Schaltmuffe (1005), wobei die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) und eineexterne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008) mechanisch miteinander in Verbindung stehen, wobei die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) und die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008) ferner so ausgebildet sind, dass die Reibkupplungsbaugruppe (1006) die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und der Hohlwelle (1029) herstellt, nachdem die externe Schaltmuffe (1005) die zweite Stellung einnimmt, und dass die Reibkupplungsbaugruppe (1006) die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und der Hohlwelle (1029) löst, bevor die externe Schaltmuffe (1005) die zweite Stellung verlässt, um die erste Stellung einzunehmen, und ferner – ein auf der Eingangswelle (3) vorgesehenes zweites Losrad (35), das mit einem zweiten Festrad (35) in Eingriff steht, – eine interne Schaltmuffe (5) zur lösbaren formschlüssigen Verbindung des zweiten Losrads (35) mit der Eingangswelle (3), wobei die interne Schaltmuffe (5) aufgrund einer Betätigung zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial beweglich ist, – wobei die Reibkupplungsbaugruppe (1006) eine lösbare reibschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3) mit der internen Schaltmuffe (5) herstellt, – eine interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (8) zur Betätigung der internen Schaltmuffe (5), wobei die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) und die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (8) mechanisch miteinander in Verbindung stehen, wobei ferner die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) und die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (8) so ausgebildet sind, dass die Reibkupplungsbaugruppe (1006) die reibschlüssige Verbindung zur internen Schaltmuffe (5) herstellt, nachdem die interne Schaltmuffe (5) die zweite Stellung einnimmt, und dass die Reibkupplungsbaugruppe (1006) die reibschlüssige Verbindung der internen Schaltmuffe (5) mit der Eingangswelle (3) löst, bevor die interne Schaltmuffe die zweite Stellung verlässt, um die erste Stellung einzunehmen, ...

Description

Die Anmeldung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug.
Solche Getriebe werden beispielsweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, um die Antriebsleistung einer Antriebseinheit, beispielsweise ein Elektromotor oder ein Verbrennungsmotor, auf ein angetriebenes Laufrad zu übertragen.
Die Anmeldung gibt eine verbesserte und vereinfachte Schaltanordnung für ein Getriebe, ein Getriebe, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie ein damit ausgerüstetes Kraftfahrzeug an.
Die Schaltanordnung gemäß der Anmeldung hat eine Eingangswelle, eine insbesondere auf der Eingangswelle gelagerte Hohlwelle mit einem ersten Festrad, sowie eine Nebenwelle mit einem auf der Nebenwelle vorgesehenen ersten Losrad, das mit dem ersten Festrad in Eingriff steht.
Eine externe Schaltmuffe stellt eine lösbare formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle bereit, wobei die externe Schaltmuffe aufgrund einer Betätigung zwischen einer ersten Stellung, diese entspricht der Stellung formschlüssig gelöst bzw. ausgerückt, und einer zweiten Stellung, diese entspricht der Stellung formschlüssig verbunden bzw. Eingerückt, axial beweglich ist. Eine kinematische Umkehr dieser beiden Stellungen ist dabei denkbar.
Ferner ist eine Reibkupplungsbaugruppe zur Verbindung mit der Eingangswelle mit der Hohlwelle vorgesehen, die eine Kupplungs-Axialbetätigungseinheit bzw. Reibschlussbetätigungseinheit aufweist, wobei die Reibkupplungsbaugruppe eine lösbare reibschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit der Hohlwelle herstellt.
Eine externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit bzw. Formschlussbetätigungseinheit dient zur Betätigung der externen Schaltmuffe, wobei die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit und die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit mechanisch, und nicht hydraulisch oder elektrisch, miteinander in Verbindung stehen bzw. miteinander gekoppelt sind.
Die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit und die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit sind ferner so ausgebildet, dass die Reibkupplungsbaugruppe die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und der Hohlwelle herstellt, nachdem die externe Schaltmuffe die zweite Stellung einnimmt, und dass die Reibkupplungsbaugruppe die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und der Hohlwelle löst, bevor die externe Schaltmuffe die zweite Stellung verlässt, um die erste Stellung einzunehmen.
Durch diese Ausbildung wird eine einfache Funktion gewährleistet, wobei eine wenig aufwändige Betätigung vorgesehen ist. Die mechanische Kopplung von Kupplungs-Axialbetätigungseinheit und externer Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit dieser externen Unterbaugruppe der Anordnung.
Daneben ist noch eine interne Unterbaugruppe der Anordnung vorgesehen, die ein drehbar auf der Eingangswelle vorgesehenes zweites Losrad aufweist, das mit einem zweiten Festrad in Eingriff steht. Dieses zweite Losrad kann dabei auch als weiteres Festrad einer auf der Eingangswelle vorgesehenen Hohlwelle ausgebildet sein. Das zweite Festrad kann auf der selben Nebenwelle sitzen wie das erste Losrad, es kann auch auf einer anderen Nebenwelle angeordnet sein, die insbesondere zur Eingangswelle parallel angeordnet ist.
Weiter ist eine interne Schaltmuffe zur lösbaren formschlüssigen Verbindung des zweiten Losrads mit der Eingangswelle bzw. mit der Hohlwelle vorgesehen, wobei die interne Schaltmuffe aufgrund einer Betätigung zwischen einer ersten Stellung, diese entspricht formschlüssig gelöst, und einer zweiten Stellung, diese entspricht formschlüssig verbunden, axial beweglich ist. Eine kinematische Umkehr dieser beiden Stellungen ist dabei denkbar.
Dabei stellt die Reibkupplungsbaugruppe eine lösbare reibschlüssige Verbindung des inneren Lamellenträgers mit der internen Schaltmuffe her. Eine interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit bzw. Formschlussbetätigungseinheit ist zur Betätigung der internen Schaltmuffe vorgesehen, wobei die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit und die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit mechanisch, und nicht hydraulisch oder elektrisch, miteinander in Verbindung stehen. Die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit und die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit sind ferner so ausgebildet, dass die Reibkupplungsbaugruppe die reibschlüssige Verbindung zur internen Schaltmuffe herstellt, nachdem die interne oder externe Schaltmuffe die zweite Stellung einnimmt bzw. von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt wird, und dass die Reibkupplungsbaugruppe die reibschlüssige Verbindung der internen Schaltmuffe mit der Hohlwelle löst, bevor die interne Schaltmuffe die zweite Stellung verlässt, um die erste Stellung einzunehmen bzw. von der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt wird.
Durch diese Ausbildung wird eine einfache Funktion gewährleistet, wobei eine wenig aufwändige Betätigung vorgesehen ist. Die mechanische Kopplung von Kupplungs-Axialbetätigungseinheit und internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit dieser internen Unterbaugruppe der Anordnung.
Die interne Unterbaugruppe der Anordnung und die externe Unterbaugruppe der Anordnung bzw. die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit und die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit stehen dabei mechanisch, und nicht hydraulisch oder elektrisch, direkt oder indirekt derart miteinander in Verbindung, daß sich die interne Schaltmuffe in der zweiten Stellung befindet wenn sich die externe Schaltmuffe in der ersten Stellung befindet, und umgekehrt.
In einer besonderen Ausführungsform verbindet also die Reibkupplung sowohl die Eingangswelle als auch die interne Schaltmuffe gleichzeitig mit der Eingangswelle. Die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit, die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit und die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit stehen auf mechanische Weise und nicht irgendwie hydraulisch oder elektrisch so direkt oder indirekt, zum Beispiel durch ein Zwischenrad miteinander in Verbindung, so daß diese synchronisiert zueinander arbeiten.
Dazu kann jede Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit eine Schaltwalze sowie einen in einer Steuernut der Schaltwalze geführten Schaltpin aufweisen. Wenn die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit ein verschwenkbares bzw. drehbares Betätigungselement aufweist, wobei der Schaltpin mit dem verschwenkbaren Betätigungselement verbunden ist, dann ergibt sich eine sehr einfache Ausführung der mechanischen Kopplung. Die Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit und das Betätigungselement stehen beispielsweise über eine Verzahnung miteinander im Eingriff, es sind aber auch andere direkte oder indirekte mechanische Kopplungen über weitere Transmissionselemente wie z. B. Zahnräder, Ketten oder Zahnriemen denkbar.
Insbesondere hat die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit eine interne Schaltwalze sowie einen in einer internen Steuernut der internen Schaltwalze geführten internen Schaltpin. Die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit hat ein verschwenkbares bzw. drehbares Betätigungselement, wobei der interne Schaltpin mit dem verschwenkbaren, auch drehbar kleiner als 360°, Betätigungselement verbunden ist. Der interne Schaltpin kann also am Betätigungselement befestigt sein, oder mit diesem aus einem Stück gefertigt. Dies ist ein Teil der konkreten Ausgestaltung der mechanischen Kopplung zwischen Kupplungs-Axialbetätigungseinheit und internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit.
Ebenso kann die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit eine externe Schaltwalze mit einer externen Steuernut sowie einem darin geführten externen Schaltpin aufweisen, wobei die externe Schaltwalze oder der externe Schaltpin über eine Verzahnung mit dem Betätigungselement im Eingriff steht, d. h. direkt oder indirekt über weitere Transmissionselemente wie z. B. Zahnräder, Ketten oder Zahnriemen verbunden ist.
Es kann ein Zwischenrad vorgesehen sein, das von einem Aktuator wie einem Elektromotor mit Schneckentrieb angetrieben wird und das an die Schaltwalze angekoppelt ist, wobei das Zwischenrad über eine Verzahnung mit dem Betätigungselement rotatorisch in Eingriff steht.
In der vorliegenden Anmeldung werden die Begriffe „verdrehbar” und „verschwenkbar” als Synonyme gebracht, wobei der Begriff „verschwenken” auch verwendet werden kann, um eine Drehung kleiner als 360° zu bezeichnen.
Das Betätigungselement hat dabei beispielsweise ein Axiallager, das zur Abstützung in axialer Richtung an einem Gehäuseteil vorgesehen ist.
Die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit und/oder die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit können so gestaltet sein, dass sich ein erster Abschnitt der externen bzw. internen Steuernut der externen bzw. internen Schaltwalze sich in Umfangsrichtung gesehen in einem ersten Axialabschnitt der externen bzw. internen Schaltwalze erstreckt und dass sich ein zweiter Abschnitt der externen bzw. internen Steuernut der externen bzw. internen Schaltwalze in Umfangsrichtung gesehen in einem zweiten Axialabschnitt der externen bzw. internen Schaltwalze erstreckt, so daß abhängig von einer Verschwenkrichtung des Betätigungselement eine Bewegung des externen bzw. internen Schaltmuffe in eine erste Axialrichtung oder eine Bewegung der externen bzw. internen Schaltmuffe in eine zweite Axialrichtung erfolgt.
Die Schaltmuffe kann damit beispielsweise aufgrund einer Betätigung zwischen der ersten Stellung und einer dritten Stellung – entsprechend einer Stellung „formschlüssig verbunden” – axial beweglich ausgebildet werden, wobei in der zweiten Stellung ein erstes Losrad formschlüssig mit der Schaltmuffe verbunden ist und wobei in der dritten Stellung ein zweites Losrad formschlüssig mit der Schaltmuffe verbunden ist. Somit kann eine Schaltmuffe zwei Losräder schalten.
Abhängig von einer Verschwenkrichtung der Schaltwalze erfolgt dann eine Bewegung der Schaltmuffe in die zweite Stellung oder in die dritte Stellung erfolgt. Dadurch wird bewirkt, daß sich die Schaltmuffe bei einer Verschwenkung des Betätigungselements in einer ersten Verschwenkrichtung in eine erste Axialrichtung bewegt und daß sich die Schaltmuffe bei einer Verschwenkung des Betätigungselements in einer zweiten, zur ersten Verschwenkrichtung entgegensetzten Verschwenkrichtung in eine zweite Axialrichtung bewegt, die zur ersten Axialrichtung entgegengesetzt ist. Die Steigung des ersten Abschnitts der Steuernut in Umfangsrichtung gesehen kann dann gleich der Steigung des zweiten Abschnitts der Steuernut sein, so daß sich eine symmetrische Betätigung ergibt. Dabei wird die Steigung vom Vorzeichen her in beiden Axialabschnitten gleich sein, während der Betrag der Steigung gleich oder auch unterschiedlich sein kann.
Dadurch lässt sich eine Schaltanordnung bereitstellen, bei der die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit und die Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit so ausgebildet sind, dass die Reibkupplungsbaugruppe die reibschlüssige Verbindung von der Eingangswelle zur Schaltmuffe herstellt, nachdem die Schaltmuffe eine dritte Stellung einnimmt bzw. von der ersten Stellung in eine dritte Stellung bewegt wird, und dass die Reibkupplungsbaugruppe die reibschlüssige Verbindung der Schaltmuffe mit der Eingangswelle löst, bevor die Schaltmuffe die dritte Stellung verlässt, um die erste Stellung einzunehmen, d. h. von der dritten Stellung in die erste Stellung bewegt wird. Somit ergibt sich eine Neutralstellung in der ersten Stellung sowie zwei unterschiedliche Schaltstellungen in der zweiten und dritten Stellung zum Ankoppeln zweier unterschiedlicher Losräder an die Eingangswelle.
An den ersten Axialabschnitt und an den zweiten Axialabschnitt der betreffenden Steuernut schließen sich jeweils Kupplungsbetätigungsabschnitte an, durch die die betreffenden Schaltmuffe nicht axial verschoben wird, wobei jedoch eine Betätigung der Kupplungs-Axialbetätigungseinheit erfolgt. In anderen Worten, die mechanische Kopplung zwischen der Axial-Kupplungsbetätigungseinheit und der betreffenden Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit ist derart ausgebildet, daß dann, wenn die Kontur der betreffenden Steuernut für die betreffenden Schaltmuffe eine axiale Ausdehnung hat, die Kontur für die Kupplungsbetätigung keine axiale Ausdehnung aufweist, und umgekehrt.
Es erfolgt eine drehrichtungsunabhängige Betätigung der Kupplungseinrichtung bei beiden Schaltvorgängen. Die Kupplung wird nur in einer einzigen Richtung „auf-zu” betätigt während die betreffende Schaltwalze die Schaltmuffe in zwei Richtungen betätigen kann.
Die interne Schaltwalze der internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit ist axial fest und in Umfangsrichtung drehbar auf der internen Schaltmuffe gelagert bzw. angeordnet. Dadurch ist die betreffende interne Schaltmuffe bezüglich der betreffenden internen Schaltwalze drehbar, wobei die Schaltwalze von der internen Schaltmuffe axial eingefasst ist. Sie liegt in axialer Richtung an seitlichen Anschlägen der internen Schaltmuffe an, wobei die interne Schaltwalze in Umfangsrichtung auf der internen Schaltmuffe gleiten kann.
Die interne Schaltwalze der internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit hat eine äußere rotatorische Festlegung in Form einer Verzahnung oder auch einer Keilverzahnung, die zur Abstützung an einer entsprechenen Verzahnung bzw. Keilverzahnung eines auch stationären Gehäuseteil vorgesehen ist. Zur Abstützung an einem stationären Gehäuseteil dient also eine dazu komplementäre Gestaltung, beispielsweise eine Keilverzahnung. Dadurch wird eine rotatorische Verankerung der betreffenden internen Schaltwalze an dem Gehäuseteil bei gleichzeitiger axialer Beweglichkeit gewährleistet. Dadurch wird ferner die Wechselwirkung gewährleistet, dass mit axial festgelegtem und rotatorisch frei beweglichem Betätigungselement über dessen Schaltpin in Verbindung mit der rotatorisch festgelegten und axial beweglichen Schaltwalze die Schaltmuffe axial bewegt werden kann.
Die externe Schaltwalze ist in einer Ausführungsform rotatorisch frei beweglich und dabei axial fixiert. In der externen Steuernut der externen Schaltwalze wird ein externen Schaltpin bzw. SchaltSchaltpin geführt, der mit einer Schaltgabel oder – über eine Selektionseinrichtung – selektiv mit einer von mehreren Schaltgabeln verbunden werden kann. Diese Ausführungsform kann eine einfache Ausgestaltung der Selektionseinrichtung nach sich ziehen. In einer kinematischen Umkehrung dazu kann die externe Schaltwalze auch eine äußere rotatorische Festlegung bzw. Fixierung aufweisen, beispielsweise eine Verzahnung oder eine Keilverzahnung, die sich gehäuseseitig abstützt. Zur Abstützung an einem stationären Gehäuseteil dient eine dazu komplementäre Gestaltung, beispielsweise eine Keilverzahnung. Dadurch wird eine rotatorische Verankerung der externen Schaltwalze an dem Gehäuseteil bei gleichzeitiger axialer Beweglichkeit gewährleistet, wobei sie sich axial bewegen kann. Der externe Schaltpin wird dann so ausgebildet, daß er gegenüber dem Getriebegehäuse axial fixiert ist und sich dabei gegenüber der externen Schaltwalze rotatorisch bewegen kann.
Die externe Schaltmuffen-Axialbetätigung kann eine Schaltwalze mit Steuernut und einen Schaltpin aufweisen, der in der Steuernut geführt ist. Die Schaltwalze kann dabei rotatorisch frei und axial fixiert sein, wobei der Schaltpin axial frei und rotatorisch geführt ist, oder auch umgekehrt. Die erste Ausführung wird dabei häufiger angewendet als die zweite Ausführungsform, weil diese Vorteile für Fahrzeuggetriebe mit sich bringt, insbesondere im Hinblick auf den dort beschränkten axialen Bauraum. Bei beiden Ausführungsformen ist das rotatorisch bewegliche Element mit dem Zwischenrad verbunden und es wird von diesem angetrieben. Das axial bewegliche Element ist mit einer Schaltgabel verbunden, die wiederum eine mit der Schaltgabel in Verbindung stehende Schaltmuffe axial betätigt.
In einer Ausführungsform betätigt ein und dieselbe externe Schaltwalze dieselbe externe Schaltmuffe in zwei Richtungen. In einer anderen Ausführungsform kann dieselbe externe Schaltmuffe auf der Nebenwelle von einer ersten externen Schaltwalze in eine erste Richtung bewegt werden und von einer zweiten externen Schaltwalze in eine zweite Richtung bewegt werden. Es kann ein Auswahlmechanismus zusätzlich vorgesehen werden, damit eine Schaltwalze mehrere Schaltmuffen betätigen kann.
Gemäß der Anmeldung weist die Reibkupplungsbaugruppe eine Lamellenkupplung auf, die einen mit der Eingangswelle in Verbindung stehenden Kupplungstopf bzw. ersten äußeren Lamellenträger hat. Außerdem ist ein mit der Schaltmuffe in Verbindung stehender zweiter innerer Lamellenträger und in einer weiteren Ausgestaltung auch eine zusätzliche Kupplungsabtriebswelle vorgesehen, sowie ein Paket von im ersten bzw. äußeren Lamellenträger aufgenommenen ersten Außenlamellen, ein Paket von im zweiten bzw. inneren Lamellenträger aufgenommenen zweiten Innenlamellen und eine Druckplatte. Dabei werden im folgenden die Bezeichnungen erster bzw. zweiter Lamellenträger verwendet, damit die Beschreibung auch deren kinematische Umkehr von „innen” und „außen” umfasst. Ein erster Lamellenträger in der Beschreibung und den Patentansprüchen kann somit sowohl für den äußeren als auch für den inneren Lammellenträger stehen. Ebenso kann ein zweiter Lamellenträger in der Beschreibung und den Patentansprüchen sowohl für den äußeren als auch für den inneren Lammellenträger stehen.
Die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit ist dabei als eine Kupplungsbetätigungseinrichtung ausgebildet, die neben dem verschwenkbaren bzw. drehbaren Betätigungselement mit einer Betätigungsverzahnung, beispielsweise einer Außenverzahnung, eine im Bereich von Druckplatte und Betätigungselement angeordnete Betätigungskontur bzw. einen keilförmigen Betätigungsbereich sowie einen mit der Betätigungskontur zusammenwirkenden Betätigungskörper zur Betätigung der Druckplatte aufweist. Der Betätigungskörper kann beispielsweise ein Wälzelement sein, etwa eine Kugel, ein Zylinder oder auch ein feststehendes Element. Durch diese Gestaltung wird auf einfache Weise sichergestellt, daß die Druckplatte aufgrund einer Betätigung des Betätigungskörpers durch das Betätigungselement die Außenlamellen und die Innenlamellen zusammenpresst und somit eine Reibschlußverbindung herstellt.
Häufig wird dabei ein Axiallager zwischen der Reibkupplungsbaugruppe und der Kupplungs-Axialbetätigungseinheit vorgesehen, wobei die Druckplatte auch eine Lagerfläche eines Wälzkörpers des Axiallagers aufweisen kann.
Die Betätigungskontur ist dabei in einer ersten Ausführungsform in der der Druckplatte gegenüberliegenden Lauffläche des Axiallagers vorgesehen, wobei die Betätigungskörper dann axial fest aber um sich selbst drehbar im Betätigungselement gelagert sind. In einer anderen Ausführungsform ist die Betätigungskontur im Getriebegehäuse oder daran befestigt vorgesehen, wobei die Betätigungskörper dann axial verschieblich oder radial und tangential im Betätigungselement angeordnet sind.
Als Betätigungskörper bzw. Wälzkörper sind sowohl Kugeln als auch Walzen denkbar, wobei im Falle von Kugeln die jeweils zugeordneten Laufbahnen zur Kugelform korrespondieren und wobei im Falle von Walzen die jeweils zugeordneten Laufbahnen zur Walzenform korrespondieren. Eine Walze kann mit einer axialen Rampe zusammenwirken.
Wenn die Betätigungskörper axial fest im Betätigungselement sitzen, dann ist die Kontur bzw. die Betätigungskontur bzw. die Rampe oder Rille auf einer der Druckplatte gegenüberliegenden Seite des Axiallagers vorzusehen und dabei dem jeweiligen Betätigungsköper zugewandt, wobei die Betätigungskontur bzw. die Rampe als solche rotatorisch fixiert und axial frei beweglich ist. Umgekehrt, wenn die Betätigunskontur auf einer der Druckplatte gegenüberliegenden Seite des Betätigungselements vorgesehen wird, z. B. am Getriebegehäuse, dann sind die Betätigungskörper im Betätigungselement axial beweglich auszubilden, damit die Hubbewegung der Betätigungskörper auf die Druckplatte wirken kann. Wenn die Betätigungskontur in der der Druckplatte gegenüberliegenden Lauffläche des Axiallagers sitzt, dann ist diese Betätigunskontur axial beweglich auszuführen, aber rotatorisch gegenüber dem Getriebegehäuse festzulegen.
Die Betätigungskontur ist ferner so ausgebildet, daß sie in Umfangsrichtung eine axiale Erstreckung aufweist, so dass infolge des Abrollens der Betätigungskörper in Umfangsrichtung die Betätigungskörper eine axiale Verschiebung erfahren. Somit ist die axiale Erstreckung von Betätigungskontur und Betätigungskörper zusammen durch eine Bewegung der Betätigungskörper in Umfangsrichtung veränderbar. Dabei kann die Betätigungskontur in Umfangsrichtung gesehen symmetrisch zur einer Achse ausgebildet sein, die zu einer Neutralstellung der Kupplungsbetätigungseinheit korrespondiert. Unabhängig von einer Symmetrie der Betätigungskontur muss in jedem Fall sichergestellt sein, dass sich die Betätigungskontur in beiden Umfangsrichtungen von einer Mittelstellung bzw. Neutralstellung in dieselbe axiale Richtung erstreckt.
Die Betätigungskontur kann sowohl im Bereich des Betätigungselements als auch im Bereich der Druckplatte ausgebildet sein. Die Geometrie der Kontur hängt vom Betätigungskörper ab. Im Fall einer Kugel sieht man eine der Kugel angepasste Nut vor, im Fall einer Walze sieht man eine Rampe vor.
Der keilförmige Betätigungsbereich kann auch als ein axial keilförmiger Betätigungsbereich ausgebildet ist, der eine Rampe aufweist, die auf der Druckplatte oder auf dem Betätigungselement ausgebildet ist. Die Betätigungskörper liegen dann linienförmig bzw. gemäß einer lokalen elastischen Abflachung unter Belastung flächig auf der Betätigungskontur auf. Die Betätigungskontur weist also eine Vertiefung oder Erhöhung auf, die passend zu dem Betätigungskörper geformt ist. Das könnte z. B. durch eine Betätigungskontur erreicht werden, bei der eine Längserstreckung der Betätigungskontur einen Querschnitt aufweist, der einem Bereich eines Querschnitts eines Betätigungskörpers entspricht.
Die Schaltanordnung hat dabei mindestens zwei, beispielsweise drei Betätigungskörper. Es können auch mehrere Betätigungskörper vorgesehen sein, diese können dann gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet sein. Beispielsweise sind dann benachbarte Rampen oder keilförmige Nuten vorgesehen, die auf die Betätigungskörper wirken, die in Umfangsrichtung z. B. voneinander um 120 Grad beabstandet sind.
Die Betätigungskörper können dabei auf Achsen gelagert sind, wobei die Achsen mit dem Betätigungselement verbunden sind. Es ist eine Kugel mit keilförmiger Rille dankbar, die als Laufbahn für die Betätigungselemente dient, deren Kontur mit der Kontur der Kugel korrespondiert. Eine Walze kann mit einer axialen Rampe zusammenwirken.
Wenn die Betätigungskörper axial fest im Betätigungselement sitzen, dann ist die Kontur bzw. die Betätigungskontur bzw. die Rampe oder Rille auf der der Druckplatte gegenüberliegenden Seite des Axiallagers vorzusehen, die als solche rotatorisch fixiert ist. Umgekehrt, wenn die Kontur bzw. die Rampe oder Rille auf der der Druckplatte gegenüberliegenden Seite des Betätigungselements vorgesehen wird, z. B. am Getriebegehäuse, dann sind die Betätigungskörper axial beweglich auszubilden, damit die Hubbewegung auf die Druckplatte werden kann. Wenn die Kontur in der der Druckplatte gegenüberliegenden Lauffläche des Axiallagers sitzt, dann ist diese axial beweglich auszuführen, aber rotatorisch gegenüber dem Getriebegehäuse festzulegen.
Die Betätigungskontur ist weiter insbesondere als ein radial keilförmiger Betätigungsbereich ausgebildet, bei dem die axiale Erstreckung von Betätigungskontur und Betätigungskörper zusammen durch eine Bewegung der Betätigungskörper in Umfangsrichtung veränderbar ist. Dabei kann die Betätigungskontur in Umfangsrichtung gesehen symmetrisch zur einer Achse ausgebildet sein, die zu einer Neutralstellung der Kupplungsbetätigungseinheit korrespondiert, insbesondere aufgrund der unterschiedlichen axialen Erstreckung der Betätigungskontur in Umfangsrichtung.
In einer Weiterbildung des Anmeldungsgegenstands ist ein Aktuator, insbesondere ein Elektromotor zur Betätigung der Kupplungs-Axialbetätigungseinheit und zur Betätigung der Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit vorgesehen. Dies kann so erfolgen, daß ein Zahnrad, das an einer Abtriebswelle des Elektromotors vorgesehen ist, in ein Zahnrad eingreift, das mit der Schaltwalze verbunden ist, das wiederum in eine Verzahnung auf dem Betätigungselement eingreift.
Um die Anzahl der schaltbaren Gänge zu erhöhen, kann auch eine zweite externe Schaltmuffe für weitere Losräder auf der Nebenwelle bzw. den Nebenwellen vorgesehen sein, wobei die Schaltanordnung für die zweite externe Schaltmuffe eine Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtung aufweist, die entweder die erste externe Schaltmuffe oder die zweite externe Schaltmuffe mit der externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit verbindet. Dabei kann die Schaltvorwahl-Betätigungseinheit einen ersten Bereich zur Verbindung mit einer ersten Schaltgabel aufweisen, die in die erste Schaltmuffe eingreift, und zusätzlich einen zweiten Bereich zur Verbindung mit einer zweiten Schaltgabel. Die Schaltgabelvorwahl-Betätigungseinheit hat dann eine erste Stellung, in der die Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit mit der ersten Schaltgabel verbunden ist, und eine zweite Stellung, in der die Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit mit der zweiten Schaltgabel verbunden ist.
Die Anzahl der Stellungen der Schaltgabelvorwahl-Betätigungseinheiten entspricht dabei der Anzahl der Schaltmuffen, die diese betätigt.
Ein Ende der Eingangswelle kann dazu in einer besonderen Ausführungsform eine erste interne Schaltanordnung mit einer ersten internen Schaltmuffe aufweisen und am anderen Ende der Eingangswelle kann eine zweite interne Schaltanordnung mit einer zweiten internen Schaltmuffe vorgesehen sein. Dadurch wird eine kompakte Bauform des Getriebes mit einer großen Anzahl von Gängen ermöglicht.
Die Anmeldung betrifft auch ein schaltbares Getriebe, das ein Getriebegehäuse, eine Eingangswelle, eine insbesondere auf der Eingangswelle gelagerte Hohlwelle mit einem ersten Festrad, eine Nebenwelle mit einem auf der Nebenwelle vorgesehenen ersten Losrad, das mit dem ersten Festrad in Eingriff steht, sowie Schaltanordnung wie vorstehend beschrieben aufweist. Dabei sind im Folgenden die Begriffe ”erstes Losrad”, ”erstes Festrad”, ”zweites Losrad”, ”zweites Festrad”, usw. generisch zu verstehen, so daß dadurch eine Vielzahl von mit dem Gegenstand der Anmeldung kombinierbaren Getriebestrukturen umfasst werden.
Damit wird auf mechanisch miteinander gekoppelte Weise eine lösbaren formschlüssigen Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle sowie eine lösbare reibschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit der Hohlwelle bereitgestellt. Die mechanische Kopplung ist dabei so ausgebildet, daß die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und der Hohlwelle hergestellt ist, nachdem die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist, und wobei die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und der Hohlwelle gelöst ist, bevor die formschlüssigen Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle gelöst ist.
Das schaltbare Getriebe weist zusätzlich ein auf der Eingangswelle bzw. auf der Hohlwelle vorgesehenes zweites Losrad auf, das mit einem zweiten Festrad in Eingriff steht. Das zweite Festrad kann dabei auf derselben oder einer anderen Nebenwelle sitzen kann wie die anderen Räder, aber auch auf einer anderen Nebenwelle. Die Schaltanordnung ist zur mechanisch gekoppelten lösbaren formschlüssigen Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad und zur lösbaren reibschlüssigen Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad vorgesehen. Die mechanische Kopplung ist dabei so ausgebildet, daß die reibschlüssige Verbindung zwischen der Nebenwelle und dem zweiten Losrad hergestellt ist, nachdem die formschlüssige Verbindung des zweiten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist, und daß die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und dem zweiten Losrad gelöst ist, bevor die formschlüssigen Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad gelöst ist.
Die mechanische Kopplung ist dabei insbesondere so ausgebildet, daß die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad gelöst ist, und umgekehrt.
In einer Weiterbildung ist ferner eine insbesondere auf der Eingangswelle gelagerte zweite Hohlwelle mit einem dritten Festrad, ein auf einer Nebenwelle vorgesehenes drittes Losrad, das mit dem dritten Festrad in Eingriff steht, sowie eine zweite solche Schaltanordnung vorgesehen. Die Schaltanordnung dient zur mechanisch miteinander gekoppelten lösbaren formschlüssigen Verbindung des dritten Losrads mit der Nebenwelle, sowie zur lösbaren reibschlüssigen Verbindung der Eingangswelle mit der zweiten Hohlwelle, wobei die mechanische Kopplung so ausgebildet ist, daß die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und der zweiten Hohlwelle hergestellt ist, nachdem die formschlüssige Verbindung des dritten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist, und wobei die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und der zweiten Hohlwelle gelöst ist, bevor die formschlüssigen Verbindung des dritten Losrads mit der Nebenwelle gelöst ist.
Die mechanische Kopplung ist zudem so ausgebildet, daß in einem ersten Fall die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad gelöst ist, und die formschlüssige Verbindung des dritten Losrads mit der Nebenwelle gelöst ist. In einem zweiten Fall bewirkt die mechanische Kopplung, daß die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle gelöst ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad hergestellt ist, und die formschlüssige Verbindung des dritten Losrads mit der Nebenwelle gelöst ist. In einem dritten Fall bewirkt die mechanische Kopplung, daß die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle gelöst ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad gelöst ist, und die formschlüssige Verbindung des dritten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist. Natürlich gelten die obigen Fälle auch umgekehrt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat das schaltbare Getriebe ein auf der Eingangswelle bzw. auf der Hohlwelle vorgesehenes viertes Losrad, das mit einem viertem Festrad in Eingriff steht, das sowohl auf derselben Nebenwelle sitzen kann wie die anderen Räder, aber auch auf einer anderen Nebenwelle. Die obenstehend beschriebene Schaltanordnung ist zur mechanisch gekoppelten lösbaren formschlüssigen Verbindung der Eingangswelle mit dem vierten Losrad sowie zur lösbaren reibschlüssigen Verbindung der Eingangswelle mit dem vierten Losrad vorgesehen. Die mechanische Kopplung ist so ausgebildet, daß die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und der dem vierten Losrad hergestellt ist, nachdem die formschlüssige Verbindung des vierten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist, und daß die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle und dem vierten Losrad gelöst ist, bevor die formschlüssigen Verbindung der Eingangswelle mit dem vierten Losrad gelöst ist.
Die mechanische Kopplung ist ferner so ausgebildet, daß gemäß einem ersten Fall die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad gelöst ist, und wenn die formschlüssige Verbindung des vierten Losrads mit der Nebenwelle gelöst ist. Dabei ist gemäß einem zweiten Fall die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle gelöst, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad hergestellt ist, und wenn die formschlüssige Verbindung des vierten Losrads mit der Nebenwelle gelöst ist. Gemäß einem dritten Fall ist die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle gelöst, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad gelöst ist, und wenn die formschlüssige Verbindung des vierten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist, wobei diese Fälle auch umgekehrt gelten.
In Abhängigkeit von der Dreh-/Verschwenkrichtung eines Betätigungselements der Schaltanordnung wird bei einseitig wirkender Schaltung entweder die erste bzw. äußere oder die interne bzw. zweite Schaltmuffe bzw. formschlüssige Kupplung eingerückt. Somit wird entweder das erste oder das zweite Losrad mit der Reibkupplungsbaugruppe verbunden, wogegen die auf der Eingangswelle angeordnete Hohlwelle permanent mit der Abtriebsseite der Reibkupplungsbaugruppe verbunden ist. Diese permanente Verbindung erfolgt beispielsweise durch eine Hülse, die in der Schnittansicht von 1 wie ein schmaler Steg erscheint. Die reibschlüssige Kupplung wird dagegen bei Verschwenken des Betätigungselements in beide der Richtungen eingerückt, und zwar – aufgrund einer mechanischen Kopplung zwischen der reibschlüssigen und der formschlüssigen Kupplung aufgrund der Geometrie oder Kontur für die Kupplungsbetätigung – jeweils nachdem die formschlüssige Kupplung eingerückt ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Getriebe eine erste Schaltanordnung und eine zweite Schaltanordnung aufweisen, wobei die Hohlwelle der ersten Schaltanordnung und die Hohlwelle der zweiten Schaltanordnung auf der einer gemeinsamen Eingangswelle angeordnet sind, und wobei das erste Losrad und das zweite Losrad der ersten Schaltanordnung jeweils Losräder des ersten und des dritten Gangs sind, und wobei das erste Losrad und das zweite Losrad der zweiten Schaltanordnung jeweils Losräder des sechsten und des vierten Gangs sind, und wobei ferner die interne Schaltmuffe der ersten Schaltanordnung analog zur internen Schaltmuffe der zweiten Schaltanordnung arbeitet.
Ein solches Getriebe entspricht im Wesentlichen einem Sechsgang Getriebe aus 1, allerdings ohne die zweite Nebenwelle und ohne die Zahnräder des dritten und sechsten Gangs. Ist keine zweite Nebenwelle vorgesehen, dann muss bei einem Viergang-Getriebe das Zahnrad des dritten Gangs wird mit einem Festrad der ersten Nebenwelle kämmen. Dafür müßte dann das Abtriebsritzel in 1 etwas nach links gerückt werden. In ähnlicher Weise lässt sich auch ein Fünfgang-Getriebe oder ein Sechsgang-Getriebe aufbauen.
Ein beispielhaftes Sechsgang-Getriebe mit einer ersten und einer zweiten Schaltanordnung hat eine Eingangswelle, eine zweite Hohlwelle, eine erste Nebenwelle und eine zweite Nebenwelle, wobei die erste Schaltanordnung und die zweite Schaltanordnung auf einer gemeinsamen Eingangswelle angeordnet sind, wobei das erste Losrad und das zweite Losrad der ersten Schaltanordnung jeweils Losräder von geraden Gängen sind, und wobei das erste Losrad, das zweite Losrad der zweiten Schaltanordnung jeweils Losräder von ungeraden Gängen sind, und wobei das erste Losrad der ersten Schaltanordnung und das erste Losrad der zweiten Schaltanordnung von einer gemeinsamen Schaltmuffe betätigbar sind, die die erste Schaltmuffe der ersten Schaltanordnung und gleichzeitig die erste Schaltmuffe der zweiten Schaltanordnung ist.
Weitere Merkmale eines solchen Getriebes sind das zweite Losrad der Schaltanordnungen, die jeweils mit einem Festrad auf einer Nebenwelle im Eingriff stehen. Die Betätigung der Schaltmuffen über die Schaltwalzen ist so synchronisiert, dass das erste Losrad mit der Nebenwelle verbunden ist, wenn das zweite Losrad gelöst ist und umgekehrt. Die Betätigung der beiden Schaltanordnungen ist so synchronisiert, dass eine Lastschaltung stattfindet. Erst wird das Betätigungselement der Schaltanordnung des neuen Gangs soweit gedreht, dass das Losrad des neuen Gangs formschlüssig verbunden ist, dann wird die Reibkupplung der Schaltanordnung des aktuellen Gangs gelöst und gleichzeitig die Reibkupplung der Schaltanordnung des neuen Gangs betätigt, dann wird das Losrad des vorher eingelegten Gangs gelöst. Dabei kann die Synchronisation der beiden Schaltanordnungen untereinander sowohl mechanisch als auch elektronisch realisiert werden. Eine Abnutzung der Reibkupplungen kann z. B. durch ein elektronisch gesteuertes Anpassen des Drehwinkels kompensiert werden.
Weiterhin kann jeweils ein weiteres Festrad auf der Hohlwelle angeordnet sein. So ist eine größere Freiheit bei der Wahl der Übersetzungen möglich.
Weitere Gänge sind möglich, wenn auf der Hohlwelle oder dem darauf angeordneten Losrad weitere Zahnräder angebracht werden. Dann sind auch weitere Schaltgabeln nötig.
Ein Antriebsstrang der Anmeldung hat ein Getriebe gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei wenigstens eine Antriebswelle oder Gelenkwelle des Antriebsstrangs mit einer Abtriebswelle des Getriebes verbunden ist. Oft erfolgt dies auch über ein zwischengeschaltetes Differentialgetriebe.
Bei einem Kraftfahrzeug ist dann der Antriebsstrang so angeordnet, daß ein Laufrad des Kraftfahrzeugs mit einer Radantriebswelle des Antriebsstrangs verbunden ist.
Die Anmeldung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine Ansicht eines Getriebes mit mechanisch gekoppelten Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtungen einer Schaltanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 zeigt eine Teilansicht einer mechanisch gekoppelten Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtung gemäß 1,
3 zeigt Schaltpositionen ”1” bis ”5” eines externen Schaltpins in einer externen Steuernut eines Umfangsabschnitts einer externen Schaltwalze einer externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
4 zeigt Schaltpositionen ”1” bis ”5” eines internen Schaltpins in einer internen Steuernut eines Umfangsabschnitts einer internen Schaltwalze einer internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
5 zeigt eine Draufsicht auf eine Rampenstruktur einer Kupplungs-Axialbetätigungseinheit,
6 zeigt einen Querschnitt durch die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit gemäß 4,
7 zeigt die Schaltposition ”1” des externen Schaltpins in der externen Steuernut des Umfangsabschnitts der externen Schaltwalze der externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
8 zeigt die Schaltposition ”1” des internen Schaltpins in der internen Steuernut des Umfangsabschnitts der internen Schaltwalze der internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
9 zeigt die Draufsicht auf die Rampenstruktur der Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”1”,
10 zeigt den Querschnitt durch die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”1” gemäß 8,
11 zeigt die Schaltposition ”2” des externen Schaltpins in der Steuernut des Umfangsabschnitts der externen Schaltwalze der externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
12 zeigt die Schaltposition ”2” des internen Schaltpins in der Steuernut des Umfangsabschnitts der internen Schaltwalze der internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
13 zeigt die Draufsicht auf die Rampenstruktur der Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”2”,
14 zeigt den Querschnitt durch die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”2” gemäß 12,
15 zeigt die Schaltposition ”3” des externen Schaltpins in der Steuernut des Umfangsabschnitts der externen Schaltwalze der externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
16 zeigt die Schaltposition ”3” des internen Schaltpins in der Steuernut des Umfangsabschnitts der internen Schaltwalze der internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
17 zeigt die Draufsicht auf die Rampenstruktur der Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”3”,
18 zeigt den Querschnitt durch die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”3” gemäß 16,
19 zeigt die Schaltposition ”4” des externen Schaltpins in der Steuernut des Umfangsabschnitts der externen Schaltwalze der externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
20 zeigt die Schaltposition ”4” des internen Schaltpins in der Steuernut des Umfangsabschnitts der internen Schaltwalze der internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
21 zeigt die Draufsicht auf die Rampenstruktur der Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”4”,
22 zeigt den Querschnitt durch die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”4” gemäß 20,
23 zeigt die Schaltposition ”5” des externen Schaltpins in der Steuernut des Umfangsabschnitts der externen Schaltwalze der externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
24 zeigt die Schaltposition ”5” des internen Schaltpins in der Steuernut des Umfangsabschnitts der internen Schaltwalze der internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit,
25 zeigt die Draufsicht auf die Rampenstruktur der Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”5”,
26 zeigt den Querschnitt durch die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit in der Schaltposition ”5” gemäß 20,
27 zeigt ein Diagramm mit dem Verlauf der Axialbewegung einer externen oder internen Schaltmuffe im Vergleich zum Verlauf einer auf ein Betätigungselement wirkenden Axialkraft beim Einlegen von einem Gang,
28 zeigt ein Diagramm der Drehmomentübertragung beim Wechseln von einer ersten Reibkupplungsbaugruppe auf eine zweite Reibkupplungsbaugruppe und den Verlauf des Lösens und Einlegens von den ersten und zweiten Reibkupplungsbaugruppen zugeordneten Gängen, und
29 zeigt eine Schaltanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung
30 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem Motor und einem Antriebsstrang, der mit einem Differentialgetriebe zusammenwirkt.
1 zeigt eine Schaltanordnung 101 für ein Getriebe 2, mit einer ersten mechanisch gekoppelten Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtung 1001 und einer zweiten mechanisch gekoppelten Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtung 2001.
Die Schaltanordnung 101 ist in einem Getriebegehäuse 28 angeordnet und weist eine Eingangswelle 3 mit einer Symmetrieachse 57 auf. Die Eingangswelle 3 ist in dem Gehäuse 28 in einem Kugelwälzlager 26 als Festlager und einem Rollenwälzlager 27 als Loslager gelagert. Die Eingangswelle 3 weist auf der linken Seite der Zeichnung einen ersten Endbereich 1004 und auf der rechten Seite der Zeichnung einen zweiten Endbereich 2004 auf.
Das Getriebe 2 weist weiterhin eine erste Nebenwelle 62 und eine zweite Nebenwelle 67 auf, die parallel zur Eingangswelle 3 angeordnet sind.
Bezugszeichen von gleichen Komponenten der 1, die im Bereich des ersten Endbereichs 1004 und im Bereich der zweiten Endbereichs 2004 angeordnet sind, unterscheiden sich durch eine Systematik, die einer Symmetrie in der Anordnung folgt. Die erste Stelle des vierstelligen Bezugszeichens weist eine „1” auf, wenn die betreffende Komponente im Bereich des ersten Endbereiches 1004 vorgesehen ist, während die erste Stelle des vierstelligen Bezugszeichens eine „2” aufweist, wenn die betreffende Komponente im Bereich des zweiten Endbereichs 2004 vorgesehen ist. Die dritte und vierte Stelle der Bezugszeichen dieser Komponenten stimmt überein.
Bezugszeichen von gleichen Komponenten der 1, die im Bereich der ersten Nebenwelle 62 und im Bereich der zweiten Nebenwelle 67 angeordnet sind, unterscheiden sich ebenfalls durch eine Systematik, die einer weiteren Symmetrie in der Anordnung folgt. Die zweite Stelle des vierstelligen Bezugszeichens weist eine „0” auf, wenn die betreffende Komponente im Bereich der ersten Nebenwelle 62 vorgesehen ist, während die zweite Stelle des vierstelligen Bezugszeichens eine „5” aufweist, wenn die betreffende Komponente im Bereich der zweiten Nebenwelle 67 vorgesehen ist. Die dritte und vierte Stelle der Bezugszeichen dieser Komponenten stimmt überein.
Gleiche Komponenten der 1, die auf dem ersten Endbereich 1004 und auf dem zweiten Endbereich 2004 angeordnet sind, werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, jedoch werden in dem zweiten Endbereich 2004 der Eingangswelle 3 die betreffenden Bezugszeichen zusätzlich mit einem Apostroph' versehen.
Die Lagerung der ersten Nebenwelle 62 weist ein Kugelwälzlager 65 als Festlager und ein Rollenwälzlager 66 als Loslager auf. Die Lagerung der zweiten Nebenwelle 67 weist ein Kugelwälzlager 69 als Festlager und ein Rollenwälzlager 68 als Loslager auf.
Auf der Eingangswelle 3 ist in dem ersten Endbereich 1004 eine erste Hohlwelle 1029 vorgesehen. Die erste Hohlwelle 1029 ist auf der Eingangswelle 3 mit Radiallagern 1063 und 1064 sowie zwischen einem ersten Axiallager 1045 und einem zweiten Axiallager 1055 gelagert. Auf der ersten Hohlwelle 1029 sind ein erstes Festrad 41 und ein zweites Festrad 42 angeordnet.
Im zweiten Endbereich 2004 ist eine zweite Hohlwelle 2029 angeordnet. Die zweite Hohlwelle 2029 ist auf der Eingangswelle 3 mit Radiallagern 2063 und 2064 sowie axial zwischen einem dritten Axiallager 2045 und dem vierten Axiallager 2055 gelagert. Auf der zweiten Hohlwelle 2029 sind ein drittes Festrad 43 und ein viertes Festrad 44 angeordnet.
Auf der ersten Hohlwelle 1029 ist weiterhin ein fünftes Losrad 35 angeordnet. Das fünfte Losrad 35 ist auf einem Radiallager 1070 und zwischen Axiallagern 1097 und 1098 gelagert. Entsprechend ist auf der zweiten Hohlwelle 2029 ein sechstes Losrad 36 auf einem Radiallager 2070 und zwischen Axiallagern 2097 und 2098 gelagert.
Auf der ersten Nebenwelle 62 sind ein mit dem ersten Festrad 41 kämmendes erstes Losrad 31 auf einem Radiallager 1075 und ein mit dem vierten Festrad 44 kämmendes viertes Losrad 34 auf einem Radiallager 2075 angeordnet. Zwischen dem ersten Losrad 31 und dem vierten Losrad 34 ist eine beidseitig wirkende erste externe Schaltmuffe 1005 auf der ersten Nebenwelle 62 angeordnet.
Auf der ersten Nebenwelle 62 ist weiter ein mit dem fünften Losrad 35 kämmendes fünftes Festrad 45 und ein mit dem sechsten Losrad 36 kämmendes sechstes Festrad 46 angeordnet. Mit der ersten Nebenwelle 62 ist ein erstes Abtriebsritzel 51 fest verbunden, das mit einem hier nicht gezeigten Ringrad eines Differentials kämmt.
Auf der zweiten Nebenwelle 67 sind ein mit dem zweiten Festrad 42 kämmendes zweites Losrad 32 auf einem Radiallager 1575 und ein mit dem dritten Festrad 43 kämmendes drittes Losrad 33 auf einem Radiallager 1575 angeordnet. Zwischen dem zweiten Losrad 32 und dem dritten Losrad 33 ist eine beidseitig wirkende zweite externe Schaltmuffe 1505 auf der zweiten Nebenwelle 67 angeordnet.
Mit der zweiten Nebenwelle 67 ist weiter ein zweites Abtriebsritzel 52 fest verbunden, das mit dem hier nicht gezeigten Ringrad des Differentials kämmt.
Ein Gang a wird mit dem fünften Losrad 35 und dem fünften Festrad 45 gebildet. Ein Gang b wird mit dem ersten Losrad 31 und dem ersten Festrad 41 gebildet. Ein Gang c wird mit dem zweiten Losrad 32 und dem zweiten Festrad 42 gebildet. Ein Gang d wird mit dem sechsten Losrad 36 und dem sechsten Festrad 46 gebildet. Ein Gang e wird mit dem vierten Losrad 34 und dem vierten Festrad 44 gebildet. Ein Gang f wird mit dem dritten Losrad 33 und dem dritten Festrad 43 gebildet.
Die Losräder weisen Schrägverzahnungen 73 auf, die mit Schrägverzahnungen der Festräder kämmen, wie 2 genauer zeigt.
Im Bereich des ersten Endbereichs 1004 der Eingangswelle 3 ist eine erste Reibkupplungsbaugruppe 1006 mit einer ersten Lamellenkupplung 1016 angeordnet. Ein äußerer Lamellenträger 1017 der ersten Lamellenkupplung 1016 ist mit der Eingangswelle 3 festverbunden. Ein innerer Lamellenträger 1018 der ersten Lamellenkupplung 1016 ist mit der ersten Hohlwelle 1029 drehfest verbunden.
Zur Betätigung der ersten Reibkupplungsbaugruppe 1006 ist eine erste Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 1007 vorgesehen. Die erste Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 1007 weist ein erstes Betätigungselement 1012 mit einer ersten Antriebsverzahnung 1035 auf. Die erste Antriebsverzahnung 1035 steht über ein erstes Zwischenrad 1030 einer ersten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 1008 in Wirkverbindung mit einem ersten Antrieb 1025.
Das erste Zwischenrad 1030 ist auf einer ersten Betätigungswelle 1095 mit einer Symmetrieachse 1099 vorgesehen, auf der eine erste externe Schaltwalze 1010 axial fest aber in Umfangsrichtung über eine hier nicht gezeigte Verzahnung gegenüber dem Gehäuse 28 frei beweglich ist. Die erste externe Schaltwalze 1010 hat eine erste externe Steuernut 1009, in der ein erster externer Schaltpin 1011 gleitverschieblich angeordnet ist. Die erste externe Schaltwalze 1010 ist mit dem rotierenden Zwischenrad 1030 drehfest verbunden.
Der erste externe Schaltpin 1011 steht in Wirkverbindung mit einer Schaltgabel-Wählbetätigungsvorrichtung 1093, die ihrerseits in selektiver Wirkverbindung mit der ersten externen Schaltmuffe 1005 und der zweiten externen Schaltmuffe 1505 steht.
Im Bereich des zweiten Endbereichs 2004 der Eingangswelle 3 ist eine zweite Reibkupplungsbaugruppe 2006 mit einer zweiten Lamellenkupplung 2016 angeordnet. Ein äußerer Lamellenträger 2017 der zweiten Lamellenkupplung 2016 ist mit der Eingangswelle 3 fest verbunden. Ein innerer Lamellenträger 2018 ist mit der zweiten Hohlwelle 2029 drehfest verbunden.
Zur Betätigung der zweiten Reibkupplungsbaugruppe 2006 ist eine zweite Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 vorgesehen. Die zweite Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 weist ein zweites Betätigungselement 2012 mit einer zweiten Antriebsverzahnung 2035 auf. Die zweite Antriebsverzahnung 2035 steht über ein zweites Zwischenrad 2030 mit einer zweiten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 2008 in Wirkverbindung mit einem zweiten Antrieb 2025.
Das zweite Zwischenrad 2030 ist auf einer zweiten Betätigungswelle 2095 mit einer zweiten Symmetrieachse 2099 vorgesehen, auf der eine zweite externe Schaltwalze 2010 axial fest, aber in Umfangsrichtung frei beweglich ist. Die zweite externe Schaltwalze 2010 hat eine zweite externe Steuernut 2009, in der ein rotatorisch festgelegter, aber axial frei beweglicher zweiter externer Schaltpin 2011 gleitverschieblich angeordnet ist.
Wie man in 2 gut sieht, fällt die Symmetrieachse der zweiten Schaltwalze 2010 mit der Symmetrieachse 2099 des zweiten Zwischenrads 2030 und der zweiten Betätigungswelle 2095 zusammen. Wie man hier gut sieht, gliedert sich die zweite externe Steuernut 2009 in drei Abschnitte 2013, 2014 und 2015.
Der zweite Schaltpin 2011 steht in Wirkverbindung mit der Schaltgabel-Wählbetätigungsvorrichtung 1093, die ihrerseits in selektiver Wirkverbindung mit der ersten externen Schaltmuffe 1005 auf der erste Nebenwelle 62 und der zweiten externen Schaltmuffe 1505 auf der zweiten Nebenwelle 67 steht.
2 zeigt die zweite Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtung 2001 aus 1 in vergrößerter Darstellung.
Die zweite Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtung 2001 wirkt über die Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtung 1093 mit der ersten externen Schaltmuffe 1005 auf der ersten Nebenwelle 62 und der zweiten externen Schaltmuffe 1505 auf der zweiten Nebenwelle 67 über hier und in 1 nicht gezeigte Schaltgabeln zusammen.
Wie man hier besonders gut sieht, ist die erste externe Schaltmuffe 1005 auf der ersten Nebenwelle 62 als zweiseitig wirkende Schaltmuffe 1005 ausgebildet. Die erste externe Schaltmuffe 1005 hat eine Innenverzahnung 1050, die axial verschieblich mit einer Außenverzahnung 1072 einer ersten Nabe 1096 in Eingriff steht. Die erste Nabe 1096 ist fest mit der ersten Nebenwelle 62 verbunden. Die erste externe Schaltmuffe 1005 kann ausgehend von der hier gezeigten Neutralstellung über einen ersten Synchronring 1053 entweder mit der Synchronisierungsverzahnung 1039 einer ersten Schaltverzahnung 1078 des ersten Losrades 31 oder über einen zweiten Synchronring 2053 mit einer zweiten Schaltverzahnung 2078 des fünften Losrades 35 verbunden werden.
In der hier gezeigten Neutralstellung steht die erste externe Schaltmuffe 1005 weder mit der ersten Schaltverzahnung 1078 des ersten Losrades 31 noch mit der zweiten Schaltverzahnung 2078 des fünften Losrades 35 in Eingriff.
Der zweite Antrieb 2025 ist als Elektromotor mit einem Schneckentrieb ausgebildet.
Wie man in 1 gut sieht, wirkt die erste Reibkupplungsbaugruppe 1006 mit der ersten Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 1007 zusammen, die wiederum mechanisch mit einer ersten Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8 in Wirkverbindung steht bzw. mit dieser mechanisch gekoppelt ist. Entsprechend ist auf dem zweiten Endbereich 2004 der Eingangswelle 3 eine zweite Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 mit einer zweiten Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8' angeordnet.
Eine erste interne Schaltmuffe 5 ist in dem ersten Endbereich 1004 der Eingangswelle 3 angeordnet und steht in 1 auf einer neutralen Schaltposition vor einer hier nicht gezeigten Schaltverzahnung des fünften Losrades 31, ohne mit dieser in Eingriff zu treten.
Eine zweite interne Schaltmuffe 5' ist in dem zweiten Endbereich 2004 der Eingangswelle 3 angeordnet und sie steht in 1 auf einer neutralen Schaltposition vor einer am besten in 2 zu sehenden Schaltverzahnung 2079 des sechsten Losrades 36, ohne mit dieser in Eingriff zu treten.
Die in 2 gezeigten Stirnbereiche der internen Schaltwalze 10' und analog auch die Stirnbereiche der anderen internen Schaltwalze 10 werden von der jeweils zugeordneten internen Schaltmuffe 5, 5' seitlich eingefasst, wobei deren Ränder wiederum als axialer Mitnehmer bezüglich der Schaltwalzen 10, 10' fungieren. Die erste Schaltmuffe 5 umschließt dadurch die erste Schaltwalze 10 und die zweite Schaltmuffe 5' umschließt dadurch die zweite Schaltwalze 10', wodurch diese axial gegenüber der jeweiligen Schaltwalze geführt, aber in Umfangsrichtung gegenüber dieser verdrehbar ist.
Aus dem ersten Betätigungselement 1012 ragt radial nach innen ein erster interner Schaltpin 11 heraus, der in einer ersten internen Steuernut 9 der ersten internen Schaltwalze 10 gleitverschieblich angeordnet ist. Die erste interne Schaltwalze 10 ist gegenüber dem Getriebegehäuse 28 axial verschieblich und drehfest zum Gehäuse 28 auf der ersten internen Schaltmuffe 5 angeordnet. Die erste interne Schaltwalze 10 hat dafür eine hier nicht gezeigte Außenverzahnung oder eine andere rotatorische Fixierung zum Gehäuse, die mit einer hier nicht gezeigten Innenverzahnung des Getriebegehäuses 28 oder einer anderen rotatorischen Fixierung zum Getriebegehäuses 28 in Eingriff steht.
Wie man am besten in 2 sieht, ragt aus dem zweiten Betätigungselement 2012 radial nach innen ein zweiter interner Schaltpin 11' heraus, der in einer zweiten internen Steuernut 9' der zweiten internen Schaltwalze 10' gleitverschieblich angeordnet ist. Die zweite interne Schaltwalze 10' ist gegenüber dem Getriebegehäuse 28 axial verschieblich und drehfest zum Gehäuse 28 auf der zweiten internen Schaltmuffe 5' angeordnet. Die zweite interne Schaltwalze 10' hat dafür eine hier nicht gezeigte Außenverzahnung, die mit einer hier nicht gezeigten Innenverzahnung des Getriebegehäuses 28 in Eingriff steht.
2 zeigt die zweite Lamellenkupplung 2016 in näherem Detail. Der äußere Lamellenträger 2017 ist mit der Eingangswelle 3 fest verbunden. Der innere Lamellenträger 2018 ist auf einem Ringabsatz 2087 des äußeren Lamellenträgers 2017 der Eingangswelle 3 gelagert, und zwar über ein Radiallager 2049.
Lamellen eines äußeren Lamellenpakets 2019 sind in einer äußeren Lamellenverzahnung 2037 im äußeren Lamellenträger 2017 axialverschieblich geführt. Die Lamellen eines inneren Lamellenpakets 2020 sind axialverschieblich in einer inneren Lamellenverzahnung im inneren Lamellenträger 2018 geführt. Die Lamellen des äußeren Lamellenpakets 2019 und die Lamellen des inneren Lamellenpakets 2020 liegen aneinander an und werden in einer Schließposition der zweiten Lamellenkupplung 2016 von einer Druckplatte 2021 axial beaufschlagt.
Die Druckplatte 2021 steht über ein Axiallager 2024 und einen Axiallagerring 2036 mit einem als Betätigungskugel ausgebildeten Betätigungskörper 2023 in Wirkverbindung.
Der Betätigungskörper 2023 ist zwischen einer am Getriebegehäuse 28 angeordneten Rampenstruktur 2058 und einem Axiallagerring 2036 eines Axiallagers 2024 angeordnet.
Wie man hier gut sieht, kämmt die zweite Antriebsverzahnung 2035 des zweiten Betätigungselements 2012 mit der Verzahnung des zweiten Zwischenrades 2030. Dabei ist das zweite Betätigungselement 2012 mittels eines Axiallagers 2048 und eines Axiallagers 2047 in dem Getriebegehäuse 28 verschwenkbar gelagert.
In 2 ist weiterhin gut zu sehen, dass der innere Lamellenträger 2018 der zweiten Lamellenkupplung 2016 ständig fest mit der zweiten Hohlwelle 2029 verbunden ist.
In der in 2 gezeigten neutralen Stellung steht die zweite interne Schaltmuffe 5' über ihre Innenverzahnung mit einer Außenverzahnung des inneren Lamellenträgers 2018 in Eingriff. Die zweite interne Schaltmuffe 5' kann über einen Synchronring 53' mit einer Schaltverzahnung 2079 des Losrades 36 in Eingriff gebracht werden.
3 zeigt eine Draufsicht auf einen Umfangsabschnitt 2077 der zweiten externen Schaltwalze 2010 aus den 1 und 2, mit der zweiten externen Steuernut 2009 der zweiten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 2008. Die zweite externe Steuernut 2009 weist drei Abschnitte auf, nämlich einen schrägverlaufenden ersten Abschnitt 2013, einen gerade verlaufenden zweiten Abschnitt 2014 sowie einen gerade verlaufenden dritten Abschnitt 2015. Die gerade verlaufenden Abschnitte 2014 und 2015 der zweiten externen Steuernut 2009 haben keine axiale Erstreckung, sie sind parallel zu Rändern 2091 und 2092 des Umfangsabschnitts 2077 angeordnet.
Der zweite externe Schaltpin 2011 folgt der zweiten externen Steuernut 2009 in axialer Richtung den axial festen rotatorischen Bewegungen der zweiten externen Schaltwalze 2010, die auf der zweiten Symmetrieachse 2099 des zweiten Zwischenrades 2030 angeordnet und mit diesem verbunden ist. Dabei nimmt der zweite externe Schaltpin 2011 fünf Schaltpositionen ”1”, ”2”, ”3”, ”4” und ”5” ein. Eine erste neutrale Schaltposition ”1” ist in einem Übergang von dem schrägverlaufenden ersten Abschnitt 2013 zu dem zweiten gerade verlaufenden zweiten Abschnitt 2014 bereits vorgesehen. Die zweite Schaltposition ”2” liegt in dem zweiten Abschnitt 2014. Die dritte Schaltposition ”3” liegt am Ende des zweiten Abschnitts 2014. Die vierte Schaltposition ”4” ist an einem Übergang von dem ersten Abschnitt 2013 zu dem dritten Abschnitt 2015 vorgesehen, und die fünfte Schaltposition ”5” liegt am Ende des dritten Abschnitts 2015. Die zweite externe Schaltpin 2011 kann sich in Abhängigkeit von den umfangsmäßigen Schaltpositionen ”1” bis ”5” der zweiten externen Schaltwalze 2010 in Pfeilrichtung C oder D hin- und herbewegen.
Diese axiale Bewegung wird über die Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtung 1093 und eine hier nicht gezeigte Schaltgabel auf die vorgewählte erste externe Schaltmuffe 1005 auf der ersten Nebenwelle 62 oder auf die vorgewählte zweite externe Schaltmuffe 1505 auf der zweiten Nebenwelle 67 übertragen.
4 zeigt eine Draufsicht auf einen Umfangsabschnitt 77' der zweiten internen Schaltwalze 10' aus den 1 und 2, mit der zweiten internen Steuernut 9' der zweiten internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8'. Die zweite interne Steuernut 9' weist drei Abschnitte auf, nämlich einen schrägverlaufenden ersten Abschnitt 13, einen gerade verlaufenden zweiten Abschnitt 14 sowie einen gerade verlaufenden dritten Abschnitt 15. Die gerade verlaufenden Abschnitte 14 und 15 der zweiten internen Steuernut 9' sind parallel zu Rändern 91' und 92' des internen Umfangsabschnitts 77' der zweiten internen Schaltwalze 10' angeordnet und haben keine axiale Erstreckung.
Die zweite interne Schaltwalze 10' mit der zweiten internen Steuernut 9' folgt axial den axial festen aber rotatorisch freien Bewegungen des zweiten internen Schaltpins 11'. Dabei nimmt der zweite interne Schaltpin 11' fünf Schaltpositionen ”1”, ”2”, ”3”, ”4” und ”5” ein. Eine erste neutrale Schaltposition ”1” ist in einem Übergang von dem schrägverlaufenden ersten Abschnitt 13 zu dem geradeverlaufenden dritten Abschnitt 15 vorgesehen. Die zweite Schaltposition ”2” liegt am Übergang des ersten Abschnitts 13 zu dem zweiten Abschnitt 14. Die dritte Schaltposition ”3” liegt am Ende des zweiten Abschnitts 14. Die vierte Schaltposition ”4” liegt bereits innerhalb des dritten Abschnitts 2015, und die fünfte Schaltposition ”5” liegt am Ende des dritten Abschnitts 2015. Die zweite interne Schaltwalze 10' kann sich in Pfeilrichtung C oder D hin und herbewegen.
Die zweite interne Schaltwalze 10' steht mit der nur einseitig wirkenden zweiten internen Schaltmuffe 5' in Eingriff. Dazu korrespondierend ist der dritte gerade verlaufende Abschnitt 15 der zweiten internen Steuernut 9' parallel zu einem Rand 92' ausgerichtet, jedoch nicht in der Nähe des Randes 92', sondern eher in der Mitte der hier gezeigten Umfangsfläche 77'. Die Steuernut hat in diesem Abschnitt keine axiale Erstreckung.
5 zeigt eine Draufsicht auf eine Rampenstruktur 2058 der zweiten Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 und der internen Schaltmuffen-Axialbetätigung. Wie man hier gut sieht, fällt die Symmetrieachse des zweiten Betätigungselements 2012 mit der Symmetrieachse 57 der Eingangswelle 3 zusammen.
Den drei Abschnitten 13, 14 und 15 der zweiten internen Steuernut 9' in 4 entsprechen in dieser Draufsicht auf das zweite Betätigungselement 2012 mit der darunter angeordneten gehäusefesten Rampenstruktur 2058 Schwenkwinkelbereiche des zweiten Betätigungselements 2012. Die fünf Schaltpositionen ”1”, ”2”, ”3”, ”4” und ”5” entsprechen fünf Winkelpositionen welche das zweite Betätigungselement 2012 mit den insgesamt drei auf dessen Umfang verteilten Betätigungskörpern 2023 einnehmen kann.
Die Betätigungskörper 2023 sind hier kugelförmig und werden jeweils in zwei Richtungen auf rampenförmigen Betätigungskonturen 2022 der Rampenstruktur 2058 geführt. In der hier gezeigten neutralen Schaltposition ”1” weisen die Betätigungskonturen 2022 jeweils die tiefste Position der jeweiligen Rampenstruktur 2058 in Bezug auf die Zeichenebene auf. Diese tiefste Position erstreckt sich zwischen den Schaltposition ”2” und ”4” der zweiten internen Schaltwalze 10', wie es 5 zeigt. In Richtung auf die Schaltposition ”3” in dem zweiten Abschnitt 14 oder in Richtung auf die Schaltposition ”5” in dem dritten Abschnitt 15 werden die Betätigungskörper auf der Rampenstruktur 2058 in Richtung aus der Zeichenebene heraus geführt.
Das zweite Betätigungselement 2012 weist in einem begrenzten Umfangsbereich eine Antriebsverzahnung 2035 auf. Die Antriebsverzahnung 2035 erstreckt sich mindestens über einen Umfangsbereich, der dem Winkel zwischen Schaltposition ”3” und ”5” entspricht.
Wie in 5 gut zu sehen ist, werden beim Verschwenken des zweiten Betätigungselements 2012 zum axialen Verschieben der zweiten internen Schaltwalze 10' aufgrund einer mechanischen Kopplung gleichzeitig die Betätigungskörper 2023 um die Achse 57 bewegt. Dabei rollen die Betätigungskörper 2023 auf der mit dem Getriebegehäuse 28 verbundenen Rampenstruktur 2058 ab. Die drei Betätigungskonturen 2022 weisen dabei zwischen Schaltpositionen ”1” und ”2” bzw. ”1” und ”4” eine tiefste Position in der Rampenstruktur 2058 auf, so dass die Betätigungskörper 2023 in diesem Bereich keine oder nur eine geringe gleichbleibende Kraft auf den Axiallagerring 2036 ausüben. Somit sind das innere Lamellenpaket 2020 und das äußere Lamellenpaket 2019, wie in den 1 und 2 gezeigt, voneinander gelöst.
Der zweite interne Schaltpin 11' bewegt sich dabei von einer mittleren neutralen Schaltposition ”1” aus, wie es 4 zeigt, auf einer geraden Spur in der zweiten internen Steuernut 9'. Wenn der zweite interne Schaltpin 11' in dem ersten schrägverlaufenden Abschnitt 2013 in Richtung der Schaltposition ”2” bewegt wird, bewegt sich aufgrund der geneigten Ausbildung der zweiten internen Steuernut 9' die zweite interne Schaltwalze 10' axial in Pfeilrichtung C, und sie nimmt die zweite interne Schaltmuffe 5' mit, so dass beispielsweise nach Synchronisieren der Drehzahlen des inneren Lamellenträgers 2018 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem inneren Lamellenträger 2018 und dem sechsten Losrad 36 hergestellt ist.
Dabei ist die Innenverzahnung der zweiten internen Schaltmuffe 5' über die Verzahnung des Synchronringes 53' auf die Schaltverzahnung 2079 des sechsten Losrads 36 geschoben.
Eine weitere Verschwenkung des zweiten Betätigungselements 2012 durch die Antriebsverzahnung 2035 in die Stellung „3” in 4 bewirkt aufgrund der Ausgestaltung der zweiten internen Steuernut 9' keine weitere axiale Bewegung der zweiten Schaltwalze 10' mehr, sondern nur noch eine Betätigung der Reibkupplungsbaugruppe 2006.
Die Reibkupplungsbaugruppe 2006 wird dabei wie folgt betätigt. Um ein Drehmoment zu übertragen, werden die Lamellenpakete 2019 und 2020 der zweiten Lamellenkupplung 2016 durch die Druckplatte 2021 zusammengepresst. Dazu wird das zweite Betätigungselement 2012 durch die Antriebsverzahnung 2035 derart in die Stellung „3” verschwenkt, dass der Betätigungskörper 2023 auf der Betätigungskontur 2022 der mit dem Getriebegehäuse 28 fest verbundenen Rampenstruktur 2058 abrollt.
Beim Rollen auf der Betätigungskontur 2022 der Rampenstruktur 2058 wird der Betätigungskörper 2023 derart axial bewegt, dass die Betätigungskörper 2023 über den Axiallagerring 2036, das Axiallager 2024 und über die Druckplatte 2021 eine Anpresskraft auf die inneren Lamellen des inneren Lamellenpakets 2020 und auf die Lamellen des äußeren Lamellenpakets 2019 ausüben. Zum Lösen der Reibschlußverbindung zwischen den Lamellen des inneren Lamellenpakets 2020 und den Lamellen des äußeren Lamellenpakets 2019 wird das zweite Betätigungselement 2012 durch die Antriebsverzahnung 2035 derart zurück in seine Ausgangslage „2” verschwenkt, dass die Betätigungskörper 2023 keine Axialkraft mehr auf die Kupplung ausüben.
In der anderen Richtung funktioniert die Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtung 2001 ähnlich. Wird der interne Schaltpin 11' aufgrund einer Betätigung des zweiten Betätigungselements 2012 von seiner Schaltposition ”1” in Richtung auf die Schaltposition ”4” und dann auf „5” zu bewegt, dann bewegt sich die zweite interne Schaltwalze 10' in axialer Richtung nicht. Ab der Schaltposition ”4” beginnt eine Verschwenkung des zweiten Betätigungselements 2012 in die Schaltpositon „5” und bewirkt anschließend ein Schließen der zweiten Reibkupplungsbaugruppe 2006, ähnlich zu der oben beschriebenen Bewegung von der Schaltposition „2” in die Schaltposition „4”.
Die fünf in 4 gezeigten Schaltpositionen ”1”, ”2”, ”3”, ”4”und ”5” können dadurch erreicht werden, dass ein wie in 2 gezeigtes zweites Zwischenrad 2030, das von einem Elektromotor mit Schneckentrieb angetrieben wird, in die Antriebsverzahnung 2035 eingreift und das zweite Betätigungselement 2012 um die Achse 57 verstellt.
6 zeigt die zweite Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 mit der zweiten internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8' im Querschnitt, wobei sich der zweite interne Schaltpin 11' in der Schaltstellung „1” befindet.
7, 8, 9 und 10 zeigen korrespondierende Ansichten der zweiten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 2008 und der zweiten internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8' sowie der zweiten Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 in der neutralen Schaltposition ”1”. In dieser Schaltposition ist der zweite interne Schaltpin 8' bzw. der zweite externe Schaltpin 2011 in einem Übergang zwischen dem ersten Abschnitt 13 bzw. 2013 und dem zweiten Abschnitt 15 bzw. 2014 der zweiten internen Steuernut 9' bzw. der zweiten externen Steuernut 2009 der zweiten internen Schaltwalze 10' bzw. der zweiten externen Schaltwalzen 2010 angeordnet sind. Die zweite externe Schaltwalze 2010 und die zweite interne Schaltwalze 10' befinden sich dabei in einer Mittelstellung.
11, 12, 13 und 14 zeigen korrespondierende Ansichten der zweiten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 2008 und der zweiten internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8' sowie der zweiten Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 in der Schaltposition ”2”. In dieser Schaltposition sind der zweite externe Schaltpin 2011 bzw. der zweite interne Schaltpin 11' an dem Übergang von dem schrägverlaufenden ersten Abschnitt 13 und 2013 und in der Mitte des gerade verlaufenden Abschnitt 2014 der zweiten internen Steuernut 9' bzw. der zweiten externen Steuernut 2009 angeordnet. Die zweite interne Schaltwalze 10' ist gegenüber der Mittelstellung nach links in Pfeilrichtung C verschoben, wie 14 zeigt. Die zweite externe Schaltwalze 2010 befindet sich aufgrund der Ausgestaltung der zweiten externen Steuernut 2009 nach wie vor in der Mittelstellung gemäß 7.
15, 16, 17 und 18 zeigen korrespondierende Ansichten der zweiten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 2008 und der zweiten internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8' sowie der zweiten Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 in der Schaltposition ”3”. In dieser Schaltposition sind die externen Schaltpins 2011 bzw. 11' am Ende des gerade verlaufenden zweiten Abschnitts 14 bzw. 2014 in der zweiten internen Steuernut 9' bzw. der zweiten externen Steuernut 2009 angeordnet. Die Schaltwalze 10' ist gegenüber der Mittelstellung nach links in Pfeilrichtung C verschoben, wie 18 zeigt. Der Axiallagerring ist nach rechts verschoben. Die zweite externe Schaltwalze 2010 befindet sich aufgrund der Ausgestaltung der zweiten externen Steuernut 2009 nach wie vor in der Mittelstellung gemäß 7 und 11.
Die 15 und 16 zeigen dabei eine Schaltposition ”3” des zweiten externen Schaltpins 2011 bzw. des zweiten internen Schaltpins 11' in der zweiten externen Steuernut 2009 bzw. der zweiten internen Steuernut 9' in näherem Detail. In dieser Schaltposition hat der zweite externe Schaltpin 2011 bzw. der zweite interne Schaltpin 11' nahezu das Ende des zweiten Abschnitts 2014 bzw. 14 der zweiten externen Steuernut 2009 bzw. der zweiten internen Steuernut 9' erreicht. Im Abschnitt 2014 bzw. 14' erfolgt gegenüber der Schaltposition „2” keine weitere axiale Verschiebung der zweiten externen Schaltwalze 2010.
Wie in 18 im Vergleich zu der 14 zu sehen ist, sind die Betätigungskörper 2013 in der Schaltposition „3” gegenüber der Schaltposition ”2” angehoben. Im Übergang von der der Schaltposition „2” zu der Schaltposition ”3” beginnen die Betätigungskugeln 2023 eine Kraft auf die zweite Druckplatte 2021 der zweiten Lamellenkupplung 2016 auszuüben. Die Erhöhung der Kraft setzt dabei erst nach der Schaltposition ”2” ein, wenn die Synchronisierungsphase der Innenverzahnung der zweiten internen Schaltmuffe 5' mit der Axialverzahnung 2079 des vierten Losrads 34 abgeschlossen ist.
In der Schaltposition ”3” befinden sich die Betätigungskörper 2023 durch die Verdrehung des zweiten Betätigungselements 2012 in Pfeilrichtung D – siehe 17 – in einer Schaltposition, in der sie eine große Kraft auf die Druckplatte 2021 der zweiten Lamellenkupplung 2016 ausüben. Dies wird auch in 18 gezeigt, in der der Abstand a zwischen dem Axiallagerring 2036 und der an dem Getriebegehäuse 1128 fixierten Rampenstruktur 2058 gegenüber der Darstellung in 14 größer geworden ist.
19, 20, 21 und 22 zeigen korrespondierende Ansichten der zweiten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 2008 und der zweiten internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8' sowie der zweiten Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 in der Schaltposition ”4”. In dieser Schaltposition ”4” befindet sich der zweite externe Schaltpin 2011 an dem Übergang von dem schrägverlaufenden ersten Abschnitt 2013 zu dem gerade verlaufenden Abschnitt 2015 der zweiten externen Steuernut 2009. Die zweite interne Schaltwalze 10' befindet sich in der Neutralstellung und ist nicht verschoben. Im Abschnitt 2013 bzw. 13 liegt gegenüber der Schaltposition „2” eine axiale Verschiebung der zweiten externen Schaltwalze 2010 nach rechts in Pfeilrichtung „D” vor.
Diese axiale Bewegung des Schaltpins 2011 der externen Schaltmuffen-Axialbetätigung wird über die Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtung 1093 und eine hier nicht gezeigte Schaltgabel auf die vorgewählte erste externe Schaltmuffe 1005 auf der ersten Nebenwelle 62 oder auf die vorgewählte zweite externe Schaltmuffe 1505 auf der zweiten Nebenwelle 67 übertragen.
23, 24, 25 und 26 zeigen korrespondierende Ansichten der zweiten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 2008 und der zweiten internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8' sowie der zweiten Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 in der Schaltposition ”5”, in welcher sich der zweite externe Schaltpin 2011 am Ende des dritten Abschnitts 2015 befindet. Die zweite interne Schaltwalze 10' ist in der Mittelstellung verblieben, da die zweite interne Steuernut 9' in der Mitte der internen Schaltwalze 10' in dem dritten Abschnitt 15 mittig und gerade verläuft. Die zweite externe Schaltwalze 2010 befindet sich in der selben axialen Stellung wie in der in 19 gezeigten Schaltstellung „4”.
Ähnlich zur 18 befinden sich in der Schaltposition ”5” die Betätigungskörper 2023 durch die Verdrehung des zweiten Betätigungselements 2012 in Pfeilrichtung C in einer Schaltposition, in der sie eine große Kraft auf die Druckplatte 2021 der zweiten Lamellenkupplung 2016 ausüben. Dies wird auch in 26 gezeigt, in der der Abstand zwischen dem Axiallagerring 2036 und der an dem Getriebegehäuse 1128 fixierten Rampenstruktur 2058 gegenüber der Darstellung in 22 größer geworden ist.
Drehrichtungsabhängig wird entweder die innere Schaltmuffe über die innere Schaltmuffen-Axialbetätigung oder eine äußere Schaltmuffe über die äußere Schaltmuffen-Axialbetätigung betätigt. Die Betätigung der Kupplung erfolgt über die Kupplungs-Axialbetätigung drehrichtungsunabhängig.
In der in den 1 bis 26 gezeigten Schaltanordnung 101 mit der ersten Reibkupplungsbaugruppe 1006 und der zweiten Reibkupplungsbaugruppe 2006 können über die erste Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 1007 und über die zweite Kupplungs-Axialbetätigungseinheit 2007 in Zusammenwirken mit der ersten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 1008, der ersten internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8 und mit der zweiten externen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 2008 und der zweiten internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit 8' sechs Drehmoment-Übersetzungsverhältnisse mit den Gängen a, b, c, d, e und f geschaltet werden. Dies wird nachfolgend jeweils ausgehend von der Neutralposition in den 1 und 2 beschrieben.
Zum Einlegen von Gang a wird zunächst das erste Betätigungselement 1012 um die Achse 57 verschwenkt. Dazu kämmt die Antriebsverzahnung 1035 des ersten Betätigungselements 1012 mit dem ersten Zwischenrad 1030, das von dem ersten Antrieb 1025 angetrieben wird. Dabei wird die erste interne Schaltwalze 10 mit der ersten internen Schaltmuffe 5 von der neutralen Schaltposition ”1” in Richtung auf die Schaltverzahnung des fünften Losrades 35 in die Schaltposition ”2” verschoben.
Das fünfte Losrad 35 ist in der Schaltposition ”2” mit seiner Schaltverzahnung über die erste interne Schaltmuffe 5 formschlüssig mit dem ersten inneren Lamellenträger 1018 verbunden und der Kupplungsvorgang beginnt. Dabei rollen die kugelförmigen Betätigungskörper 1023 auf der Rampenstruktur 1058 in Richtung auf die Schaltposition ”3” zu und üben eine zunehmende Anpresskraft auf die Druckplatte 1021 der ersten Lamellenkupplung 1016 aus, bis ein Reibschluss in der ersten Lamellenkupplung 1016 erreicht ist und das Einlegen des Ganges a zwischen dem fünften Losrad 35 und dem fünften Festrad 45 in der Schaltposition 3 abgeschlossen ist.
Der Kraftfluss für den Gang a verläuft nach dem Schließen der ersten Lamellenkupplung 1016 von der Eingangswelle 3 über den äußeren Lamellenträger 1017, über das äußere Lammellenpaket 1019 und das innere Lamellenpaket 1020, die erste interne Schaltmuffe 5, die Schaltverzahnung des fünften Losrads 35 und über die Schrägverzahnung zu dem fünften Festrad 45 und über die erste Nebenwelle 62 zu dem ersten Abtriebsritzel 51.
Zum Einlegen von Gang b wird zunächst das erste Betätigungselement 1012 um die Achse 57 verschwenkt.
Die axial feststehende externe und verschwenkbare erste externe Schaltwalze 1010 verschiebt den axial beweglichen ersten externen Schaltpin 1011 und somit – ausgewählt durch die erste Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtung 1093 – mit einer hier nicht gezeigten Schaltgabel die erste externe Schaltmuffe 1005 auf der ersten Nebenwelle 62, bis die Synchronisierung abgeschlossen ist und die Axialverzahnung 1050 der ersten externen Schaltmuffe 1005 mit der Schaltverzahnung 1978 des ersten Losrads 31 auf der ersten Nebenwelle 62 in Eingriff steht.
Durch ein Weiterschwenken des ersten Betätigungselements 1012 wird die erste Lamellenkupplung 1016 geschlossen, wie obenstehend beschrieben ist.
Der Kraftfluss verläuft nach dem Schließen der ersten Lamellenkupplung 1016 von der Eingangswelle 3 über den ersten äußeren Lamellenträger 1017, über das erste äußere Lammellenpaket 1019 und das erste innere Lamellenpaket 1020 auf den ersten inneren Lamellenträger 1018 und von dort über die erste Hohlwelle 1029 auf das erste Festrad 41. Das erste Festrad 41 leitet den Kraftfluss über seine mit dem ersten Losrad 31 kämmende Schrägverzahnung zu der ersten Nebenwelle 62, die den Kraftfluss dem ersten Abtriebsritzel 51 zuführt.
Zum Einlegen von Gang c wird das erste Betätigungselement 1012 um die Achse 57 verschwenkt.
Die axial feststehende, verschwenkbare erste externe Schaltwalze 1010 verschiebt den nur axial beweglichen erste Schaltpin 1011 auf der Betätigungswelle 1095 und somit – ausgewählt durch die erste Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtung 1093 – mit einer hier nicht gezeigten Schaltgabel die zweite externe Schaltmuffe 1505 auf der Nebenwelle 67, bis die Synchronisierung abgeschlossen ist und die Axialverzahnung der ersten externen Schaltmuffe 1505 mit der Schaltverzahnung des zweiten Losrads 32 auf der zweiten Nebenwelle 67 in Eingriff steht.
Durch Weiterschwenken des ersten Betätigungselements 1012 wird die erste Lamellenkupplung 1016 geschlossen, wie obenstehend beschrieben ist.
Der Kraftfluss verläuft nach dem Schließen der ersten Lamellenkupplung 1016 von der Eingangswelle 3 über den ersten äußeren Lamellenträger 1017, über das erste äußere Lammellenpaket 1019 und das erste innere Lamellenpaket 1020 auf den ersten inneren Lamellenträger 1018 und von dort über die erste Hohlwelle 1029 auf das zweite Festrad 42. Das zweite Festrad 42 leitet den Kraftfluss über seine mit dem zweiten Losrad 32 kämmende Schrägverzahnung zu der zweiten Nebenwelle 67, die den Kraftfluss dem zweiten Abtriebsritzel 52 zuführt.
Zum Einlegen von Gang d wird das zweite Betätigungselement 2012 um die Achse 57 verschwenkt.
Dabei wird die zweite interne Schaltwalze 10' mit der zweiten internen Schaltmuffe 5' von der in 4 gezeigten neutralen Schaltposition ”1” in Richtung auf die Schaltverzahnung des sechsten Losrades 36 in die Schaltposition ”2” verschoben.
Das sechste Losrad 36 ist in der Schaltposition ”2” mit seiner Schaltverzahnung 2079 über die zweite interne Schaltmuffe 5' formschlüssig mit dem zweiten inneren Lamellenträger 2018 verbunden und der Kupplungsvorgang beginnt. Dabei rollen die kugelförmigen Betätigungskörper 2023 auf der Rampenstruktur 2058 in Richtung auf die Schaltposition ”3” zu und üben eine zunehmende Anpresskraft auf die Druckplatte 2021 der zweiten Lamellenkupplung 2016 aus, bis ein Reibschluss in der zweiten Lamellenkupplung 2016 erreicht ist und das Einlegen von Gang d zwischen dem sechsten Losrad 36 und dem sechsten Festrad 46 in der Schaltposition 3 abgeschlossen ist.
Der Kraftfluss verläuft nach dem Schließen der zweiten Lamellenkupplung 2016 von der Eingangswelle 3 über den zweiten äußeren Lamellenträger 2017, über das zweite äußere Lammellenpaket 2019 und das zweite innere Lamellenpaket 2020, die zweite interne Schaltmuffe 5', die Schaltverzahnung 2079 des sechsten Losrads 36 und über die Schrägverzahnung mit dem sechsten Festrad 46 und über die erste Nebenwelle 62 zu dem ersten Abtriebsritzel 51.
Zum Einlegen von Gang e wird das zweite Betätigungselement 2012 um die Achse 57 verschwenkt, indem der zweite Antrieb 2025 das zweite Zwischenrad 2030 antreibt, dessen Verzahnung mit der zweiten Antriebsverzahnung 2035 des zweiten Betätigungselements 2012 in Eingriff steht.
Der axial bewegliche zweite externe Schaltpin 2011 verschiebt aufgrund seiner Rotation der axial feststehenden und rotatorisch frei beweglichen zweiten externen Schaltwalze 2010 und – ausgewählt durch die erste Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtung 1093 – mit einer hier nicht gezeigten Schaltgabel die erste externe Schaltmuffe 1005 in Pfeilrichtung C, bis die Synchronisierung abgeschlossen ist und die Axialverzahnung 1050 der ersten externen Schaltmuffe 1005 mit der Schaltverzahnung des vierten Losrads 34 in Eingriff steht.
Durch Weiterschwenken des zweiten Betätigungselements 2012 wird die zweite Lamellenkupplung 2016 geschlossen.
Der Kraftfluss verläuft nach dem Schließen der zweiten Lamellenkupplung 2016 von der Eingangswelle 3 über den ersten äußeren Lamellenträger 2017, über das erste äußere Lammellenpaket 2019 und das erste innere Lamellenpaket 2020 auf den ersten inneren Lamellenträger 2018 und von dort über die zweite Hohlwelle 2029 auf das vierte Festrad 44. Das vierte Festrad 44 leitet den Kraftfluss über seine mit dem vierten Losrad 34 kämmende Schrägverzahnung zu der ersten Nebenwelle 62, die den Kraftfluss dem ersten Abtriebsritzel 51 zuführt.
Zum Einlegen von Gang f wird das zweite Betätigungselement 2012 um die Achse 57 verschwenkt, indem der zweite Antrieb 2025 das zweite Zwischenrad 2030 antreibt, dessen Verzahnung mit der zweiten Antriebsverzahnung 2035 des zweiten Betätigungselements 2012 in Eingriff steht.
Der axial bewegliche und rotatorisch fixierte zweite externe Schaltpin 2011 verschiebt durch die Rotation der axial festen und rotatorisch beweglichen zweiten externen Schaltwalze 2010 – ausgewählt durch die erste Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtung 1093 – mit einer hier nicht gezeigten Schaltgabel die zweite externe Schaltmuffe 1505 auf der zweiten Nebenwelle 67 in Pfeilrichtung C, bis die Synchronisierung abgeschlossen ist und die Axialverzahnung der zweiten externen Schaltmuffe 1505 auf der zweiten Nebenwelle 67 mit der Schaltverzahnung des dritten Losrads 33 in Eingriff steht.
Durch Weiterschwenken des ersten Betätigungselements 1012 wird die zweite Lamellenkupplung 2016 geschlossen.
Der Kraftfluss verläuft nach dem Schließen der zweiten Lamellenkupplung 2016 von der Eingangswelle 3 über den zweiten äußeren Lamellenträger 2017, über das zweite äußere Lammellenpaket 2019 und das zweite innere Lamellenpaket 2020 auf den zweiten inneren Lamellenträger 2018 und von dort über die zweite Hohlwelle 2029 auf das dritte Festrad 43. Das dritte Festrad 43 leitet den Kraftfluss über seine mit dem dritten Losrad 33 kämmende Schrägverzahnung zu der zweiten Nebenwelle 67, die den Kraftfluss dem zweiten Abtriebsritzel 52 zuführt.
27 zeigt ein Diagramm mit dem Verlauf der Axialbewegung der zweiten internen Schaltmuffe 5', wie es die 8, 12 und 16 zeigen, im Vergleich zum Verlauf einer auf einen Betätigungskörper 2023 des zweiten Betätigungselements 2012 wirkenden Axialkraft beim Schalten eines Gangs. Der Graph A stellt den Ablauf der Axialbewegung der zweiten internen Schaltmuffe 5' dar, während der Graph B die Axialkraft auf die Betätigungskörper 2023 zeigt. In Richtung der Ordinate ist die jeweilige Kraft bzw. der jeweilige Weg aufgetragen und in Richtung der Abszisse die Zeit t.
Zum Zeitpunkt t = t₀ befindet sich der zweite interne Schaltpin 11' in der neutralen Schaltposition ”1”. Vom Zeitpunkt t₀ an nimmt die axiale Verschiebung der zweiten internen Schaltmuffe 5' aufgrund der Bewegung der zweiten Schaltwalze 10' zu, wie der Graph A zeigt. Die Axialkraft, die mittels der Betätigungskontur 2022 auf die Betätigungskugel 2023 wirkt, bleibt in diesem Zeitintervall von t₀ bis t₁ Null, d. h. es gibt keine Krafteinwirkung auf den Betätigungskörper 2023.
Mit Erreichen des Zeitpunktes t₁ in der Schaltposition ”2” endet die axiale Verschiebung der zweiten internen Schaltmuffe 5', wie es der Graph A zeigt. Die Axialkraft auf die Betätigungskörper 2023 hingegen wächst an, weil mit der Schaltposition ”2” im Zeitpunkt t₁ ein Rampenbereich der Betätigungskontur 2022 erreicht wird. Die Axialkraft der Betätigungskörper 2023 auf die Druckplatte 2021 nimmt zu, bis in der Schaltposition ”3” zum Zeitpunkt t₂ ein Zielwert erreicht ist.
28 zeigt ein Diagramm der Drehmomentübertragung beim Lastwechsel von der ersten Reibkupplungsbaugruppe 1006 auf die zweite Reibkupplungsbaugruppe 2006 und den Verlauf des Lösens und Einlegens von Gängen ”a” und ”d”, die der ersten und der zweiten Reibkupplungsbaugruppe 1006 bzw. 2006 zugeordnet sind. Die Drehmomentübertragung der ersten Reibkupplungsbaugruppe 2006 wird in Abhängigkeit von der Zeit t mit dem Graphen A mit durchgezogener Linie gezeigt, und die Drehmomentübertragung der zweiten Reibkupplungsbaugruppe 2006 wird in Abhängigkeit von der Zeit t mit dem Graphen B mit durchgezogener Linie gezeigt. Die Bewegung der ersten internen Schaltmuffe 5 wird in Abhängigkeit von der Zeit t mit den Graphen C mit gestrichelter Linie gezeigt, und die Bewegung der zweiten internen Schaltmuffe 5' wird in Abhängigkeit von der Zeit t mit den Graphen D mit gestrichelter Linie gezeigt.
Im Zeitpunkt t₀ ist die erste Reibkupplungsbaugruppe 1006 gelöst d. h. nicht im Reibschluss und sie überträgt kein Drehmoment, wie der Graph A zeigt, da keine nennenswerte Kraft durch die Betätigungskörper 1023 auf die erste Druckplatte 1021 ausgeübt wird. Die erste interne Schaltwalze 10 mit der ersten internen Schaltmuffe 5 befindet sich zu diesem Zeitpunkt t₀ in der neutralen Schaltposition ”1”. Der Vorgang des Einlegens eines Gangs a beginnt, wie der Graph C zeigt, und er ist zum Zeitpunkt t₁ abgeschlossen wenn die erste interne Schaltmuffe 5 die Schaltposition ”4” erreicht hat.
Zum Zeitpunkt t₀ ist die zweite Reibkupplungsbaugruppe 2006 geschlossen und sie überträgt das volle Drehmoment, wie Graph D zeigt. Die zweite interne Schaltmuffe 5' befindet sich während des gesamten Zeitintervalls von t₀ bis t₁ in der Schaltposition ”3”, so dass das volle Drehmoment über das sechste Festrad 46 übertragen wird.
Im Zeitpunkt t₁ beginnt eine Verminderung der Drehmomentübertragung der zweiten Reibkupplungsbaugruppe 2006, während die Drehmomentübertragung der ersten Reibkupplungsbaugruppe 1006 bereits ansteigt, wie es die Graphen A und B im Zeitintervall zwischen t₁ und t₂ zeigen. Gleichzeitig geht die zweite interne Schaltwalze 10' mit der zweiten internen Schaltmuffe 5' von der Schaltposition ”3” in die Schaltposition ”2” über, allerdings ohne den Gang d auszulegen. Erst wenn die Schaltposition ”2” im Zeitpunkt t₂ verlassen wird, beginnt das Auslegen des Gangs d in die Schaltposition ”1”. Dies ermöglicht ein stufenloses Schalten und Kuppeln zwischen den Gängen d und a.
Die beschriebene Schaltanordnung funktioniert grundsätzlich auch mit nur einer einzigen Nebenwelle, wenngleich hier ein Getriebe mit zwei Nebenwellen gezeigt ist.
Die Betätigungskörper 2023 in den 1 bis 26 ist radial spielfrei im Betätigungselement 2012 zu führen, um eine gute Funktion zu gewährleisten. Die kugelförmigen Betätigungskörper 2023 rollen ferner in einer umlaufenden Kontur im Axiallagerring 2036, die als Umfangsnut ausgebildet ist.
Zur rotatorischen Kopplung der Hohlwellen mit dem jeweiligen inneren Lamellenträger ist eine Axialverzahnung zu bevorzugen.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist hervorzuheben, dass die interne Schaltwalze axial fest bezüglich der Schaltmuffe angeordnet ist, aber zu dieser drehbar.
29 zeigt von einer Schaltanordnung 102 eines Getriebes 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, eine zweite Kupplungs- und Synchronisierungseinrichten 2001.
Die Schaltanordnung 102 unterscheidet sich von der zweiten Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtung 2001 der ersten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den 1 bis 26 gezeigt wird. Ein Unterschied besteht darin, dass anstelle der beiden zweiseitig wirkenden externen Schaltmuffen 1005 bzw. 1505 eine einseitig wirkende erste externe Schaltmuffe 2005 und eine einseitig wirkende zweite externe Schaltmuffe 2505 auf der ersten Nebenwelle 62 und der zweiten Nebenwelle 67 angeordnet sind.
Die einseitig wirkende erste externe Schaltmuffe 2005 und die einseitig wirkende zweite externe Schaltmuffe 2505 werden über zugehörige externe Schaltwalzen in Zusammenwirken mit Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtungen, von denen in 29 eine zweite Schaltgabelvorwahl-Betätigungsvorrichtungen 2093 gezeigt ist, betätigt.
Die weiteren gezeigten Komponenten haben gleiche Funktionen wie in den vorhergehenden 1 bis 26 und werden entsprechend mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Richtung der Axialverschiebung der Schaltmuffe ist von der Räderanordnung abhängig, prinzipiell kann dies in beiden Richtungen erfolgen.
30 zeigt ein Kraftfahrzeug 80 mit einem Motorblock 81 und einem Antriebsstrang 82. Ein Getriebe 2 mit einem hier nicht gezeigten Getriebegehäuse und einer Kupplungs- und Synchronisiserungseinrichtung gemäß den vorhergehenden Figuren ist in einem hinteren Bereich des Motorblocks 81 angekoppelt. Der Antriebstrang 82 weist eine Kardanwelle 83 und ein Differentialgetriebe 84 zum Antrieb der hinteren Laufräder 85 auf.
Ein Gangschalthebel 86 steht in Wirkverbindung mit dem Getriebe 2 zum Einlegen und Auskoppeln von Gängen. Ein Motordrehmoment wird mittels des Getriebes 2 mit mechanisch gekoppelter Kupplungs- und Synchronisierungseinrichtung in ein Antriebsdrehmoment übersetzt und über die Kardanwelle 83 das, Differentialgetriebe 84 und Antriebswellen 94 den hinteren Laufrädern 85 zugeführt.
In einem hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Getriebe aus den 1 und 2 in einem Fahrzeug mit Frontantrieb eingesetzt, wobei vom Differential aus zwei Antriebswellen die Vorderräder antreiben.
Alternativ dazu sind auch die vorderen Laufräder eines – hier nicht dargestellten – Fahrzeugs mittels eines entsprechend ausgestatteten Getriebes antreibbar, welches mit zumindest einer Schaltanordnung der zuvor beschriebenen Art ausgestattet ist. Dabei spielt es grundsätzlich keine Rolle, ob die Getriebewellen längs oder quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind.

Claims

Schaltanordnung für ein schaltbares Getriebe (2), das aufweist: – eine Eingangswelle (3), – eine auf der Eingangswelle gelagerte Hohlwelle (1070) mit einem ersten Festrad (41) – eine Nebenwelle (62) mit einem auf der Nebenwelle (62) vorgesehenen ersten Losrad (31), das mit dem ersten Festrad (41) in Eingriff steht, – eine externe Schaltmuffe (1005) zur lösbaren formschlüssigen Verbindung des ersten Losrads (31) mit der Nebenwelle (62), wobei die externe Schaltmuffe (1005) aufgrund einer Betätigung zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial beweglich ist, – eine Reibkupplungsbaugruppe (1006) zur Verbindung der Eingangswelle (3) mit der Hohlwelle (1070), mit einer Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007), wobei die Reibkupplungsbaugruppe (1006) eine lösbare reibschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3), mit der Hohlwelle (1070) herstellt, – eine externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008) zur Betätigung der externen Schaltmuffe (1005), wobei die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) und eineexterne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008) mechanisch miteinander in Verbindung stehen, wobei die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) und die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008) ferner so ausgebildet sind, dass die Reibkupplungsbaugruppe (1006) die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und der Hohlwelle (1029) herstellt, nachdem die externe Schaltmuffe (1005) die zweite Stellung einnimmt, und dass die Reibkupplungsbaugruppe (1006) die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und der Hohlwelle (1029) löst, bevor die externe Schaltmuffe (1005) die zweite Stellung verlässt, um die erste Stellung einzunehmen, und ferner – ein auf der Eingangswelle (3) vorgesehenes zweites Losrad (35), das mit einem zweiten Festrad (35) in Eingriff steht, – eine interne Schaltmuffe (5) zur lösbaren formschlüssigen Verbindung des zweiten Losrads (35) mit der Eingangswelle (3), wobei die interne Schaltmuffe (5) aufgrund einer Betätigung zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial beweglich ist, – wobei die Reibkupplungsbaugruppe (1006) eine lösbare reibschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3) mit der internen Schaltmuffe (5) herstellt, – eine interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (8) zur Betätigung der internen Schaltmuffe (5), wobei die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) und die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (8) mechanisch miteinander in Verbindung stehen, wobei ferner die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) und die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (8) so ausgebildet sind, dass die Reibkupplungsbaugruppe (1006) die reibschlüssige Verbindung zur internen Schaltmuffe (5) herstellt, nachdem die interne Schaltmuffe (5) die zweite Stellung einnimmt, und dass die Reibkupplungsbaugruppe (1006) die reibschlüssige Verbindung der internen Schaltmuffe (5) mit der Eingangswelle (3) löst, bevor die interne Schaltmuffe die zweite Stellung verlässt, um die erste Stellung einzunehmen, wobei die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008) und die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (8) mechanisch so miteinander in Verbindung stehen, dass sich die interne Schaltmuffe (5) in der zweiten Stellung befindet wenn sich die externe Schaltmuffe (1005) in der ersten Stellung befindet, und umgekehrt.
Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (8) eine interne Schaltwalze (10) sowie einen in einer internen Steuernut (9) der internen Schaltwalze (10) geführten internen Schaltpin (11) aufweist, und dass die interne Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (8) ein verschwenkbares Betätigungselement (1012) aufweist, wobei der interne Schaltpin (11) mit dem verschwenkbaren Betätigungselement (1012) verbunden ist.
Schaltanordnung Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch dass die externe Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008) eine externe Schaltwalze (1010) mit einer externen Steuernut (1011) sowie einem darin geführten externen Schaltpin (1011) aufweist, wobei die externe Schaltwalze (1010) oder der externe Schaltpin (1011) über eine Verzahnung (1035) mit dem Betätigungselement (1012) im Eingriff steht.
Schaltanordnung Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die externe bzw. interne Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008 bzw. 8) so gestaltet sind, dass ein erster Abschnitt der externen bzw. internen Steuernut (1009 bzw. 9) der externen bzw. internen Schaltwalze (1010 bzw. 10) sich in Umfangsrichtung gesehen in einem ersten Axialabschnitt der externen bzw. internen Schaltwalze (1010 bzw. 10) erstreckt und dass sich ein zweiter Abschnitt der externen bzw. internen Steuernut (1009 bzw. 9) der externen bzw. internen Schaltwalze (1010 bzw. 10) in Umfangsrichtung gesehen in einem zweiten Axialabschnitt der externen bzw. internen Schaltwalze (1010 bzw. 10) erstreckt, so dass abhängig von einer Verschwenkrichtung des Betätigungselements (1012) eine Bewegung der externen bzw. internen Schaltmuffe (1005 bzw. 5) in eine erste Axialrichtung oder eine Bewegung der externen bzw. internen Schaltmuffe (1005, bzw. 5) in eine zweite Axialrichtung erfolgt.
Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die interne Schaltwalze (10) der internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (8) axial fest und in Umfangsrichtung drehbar auf der internen Schaltmuffe (5) gelagert ist.
Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die externe bzw. interne Schaltwalze (1010 bzw. 10) der externen bzw. internen Schaltmuffen-Axialbetätigungseinheit (1008 bzw. 8) eine äußere rotatorische Festlegung aufweist, die zur Abstützung an einem Gehäuseteil vorgesehen ist.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkupplungsbaugruppe (1006) eine Lamellenkupplung (1016) aufweist, die einen äußeren Lamellenträger (1017) zur Verbindung mit der Eingangswelle (3), einen mit der internen Schaltmuffe (5) in Verbindung stehenden inneren Lamellenträger (1018), ein Paket (1019) von im äußeren Lamellenträger (1017) aufgenommenen äußeren Lamellen und ein Paket (1020) von im inneren Lamellenträger (1018) aufgenommenen inneren Lamellen und eine Druckplatte (1021) aufweist.
Schaltanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) als eine Kupplungsbetätigungseinrichtung ausgebildet ist, die ein verschwenkbares Betätigungselement (1012), eine im Bereich von Druckplatte (1021) und Betätigungselement (1012) angeordnete Betätigungskontur (1022) sowie einen mit der Betätigungskontur (1022) zusammenwirkenden Betätigungskörper (1023) zur Betätigung der Druckplatte (1021) aufweist.
Schaltanordnung nach Anspruch 8, wobei die Kupplungs-Axialbetätigungseinheit (1007) drei Betätigungskörper (1023) aufweist.
Schaltanordnung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei die Betätigungskontur (1022) so ausgebildet ist, dass die axiale Erstreckung von Betätigungskontur (1022) und Betätigungskörper (1023) zusammen durch eine Bewegung der Betätigungskörper (1023) in Umfangsrichtung veränderbar ist.
Schaltbares Getriebe, das aufweist: – ein Getriebegehäuse (28), – eine Eingangswelle (3), – eine Hohlwelle (1029) mit einem ersten Festrad (41), – eine Nebenwelle (62) mit einem auf der Nebenwelle (62) vorgesehenen ersten Losrad (31), das mit dem ersten Festrad (41) in Eingriff steht, – eine Schaltanordnung (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur mechanisch miteinander gekoppelten lösbaren formschlüssigen Verbindung des ersten Losrads (31) mit der Nebenwelle (62), sowie zur lösbaren reibschlüssigen Verbindung der Eingangswelle (3) mit der Hohlwelle (62), wobei die mechanische Kopplung so ausgebildet ist, das die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und der Hohlwelle (62) herstellt ist, nachdem die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads (31) mit der Nebenwelle (62) hergestellt ist, und wobei die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und der Hohlwelle (62) gelöst ist, bevor die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads (31) mit der Nebenwelle (62) gelöst ist, und wobei – ein auf der Eingangswelle (3) vorgesehenes zweites Losrad (35), das mit einem zweiten Festrad (45) in Eingriff steht, – wobei die Schaltanordnung (101) ferner zur mechanisch gekoppelten lösbaren formschlüssigen Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem zweiten Losrad (35) sowie zur lösbaren reibschlüssigen Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem zweiten Losrad (35) vorgesehen ist, wobei die mechanische Kopplung so ausgebildet ist, das die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und dem zweiten Losrad (35) hergestellt ist, nachdem die formschlüssige Verbindung des zweiten Losrads (35) mit der Eingangswelle (3) hergestellt ist, und dass die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und dem zweiten Losrad (35) gelöst ist, bevor die formschlüssigen Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem zweiten Losrad (35) gelöst ist, wobei ferner die mechanische Kopplung so ausgebildet ist, daß die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads mit der Nebenwelle hergestellt ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle mit dem zweiten Losrad gelöst ist, und umgekehrt.
Schaltbares Getriebe nach Anspruch 11, das ferner aufweist: – eine zweite Hohlwelle (2029) mit einem dritten Festrad (43), – ein auf einer Nebenwelle (62) vorgesehenes drittes Losrad (33), das mit dem dritten Festrad (43) in Eingriff steht, – die Schaltanordnung (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur mechanisch miteinander gekoppelten lösbaren formschlüssigen Verbindung des dritten Losrads (33) mit der Nebenwelle (62), sowie zur lösbaren reibschlüssigen Verbindung der Eingangswelle (3) mit der zweiten Hohlwelle (2029), wobei die mechanische Kopplung so ausgebildet ist, dass die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und der zweiten Hohlwelle (2029) herstellt ist, nachdem die formschlüssige Verbindung des dritten Losrads (33) mit der Nebenwelle (62) hergestellt ist, und wobei die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und der zweiten Hohlwelle (2029) gelöst ist, bevor die formschlüssigen Verbindung des dritten Losrads (33) mit der Nebenwelle (62) gelöst ist, wobei ferner die mechanische Kopplung so ausgebildet ist, dass die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads (31) mit der ersten Nebenwelle (62) hergestellt ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem zweiten Losrad (35) gelöst ist, und die formschlüssige Verbindung des dritten Losrads (33) mit der Nebenwelle (62) gelöst ist, dass die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads (31) mit der Nebenwelle (62) gelöst ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem zweiten Losrad (35) hergestellt ist, und die formschlüssige Verbindung des dritten Losrads (33) mit der Nebenwelle (62) gelöst ist, dass die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads (31) mit der ersten Nebenwelle (62) gelöst ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem zweiten Losrad (35) gelöst ist, und die formschlüssige Verbindung des dritten Losrads (33) mit der Nebenwelle (62) hergestellt ist, und umgekehrt.
Schaltbares Getriebe nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, das weiterhin aufweist: – ein auf der Eingangswelle (3) vorgesehenes viertes Losrad, das mit einem viertem Festrad (46) in Eingriff steht, – wobei die Schaltanordnung (101) ferner zur mechanisch gekoppelten lösbaren formschlüssigen Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem vierten Losrad (36) sowie zur lösbaren reibschlüssigen Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem vierten Losrad (36) vorgesehen ist, wobei die mechanische Kopplung so ausgebildet ist, das die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und dem vierten Losrad (36) hergestellt ist, nachdem die formschlüssige Verbindung des vierten Losrads (36) mit der Nebenwelle (62) hergestellt ist, und das die reibschlüssige Verbindung zwischen der Eingangswelle (3) und dem vierten Losrad (36) gelöst ist, bevor die formschlüssigen Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem vierten Losrad (36) gelöst ist, wobei ferner die mechanische Kopplung so ausgebildet ist, daß die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads (31) mit der Nebenwelle (62) hergestellt ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem zweiten Losrad (35) gelöst ist, und wenn die formschlüssige Verbindung des vierten Losrads (36) mit der Nebenwelle (62) gelöst ist, dass die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads (31) mit der Nebenwelle (62) gelöst ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem zweiten Losrad (35) hergestellt ist, und wenn die formschlüssige Verbindung des vierten Losrads (36) mit der Nebenwelle (62) gelöst ist, dass die formschlüssige Verbindung des ersten Losrads (31) mit der Nebenwelle (62) gelöst ist, wenn die formschlüssige Verbindung der Eingangswelle (3) mit dem zweiten Losrad (35) gelöst ist, und wenn die formschlüssige Verbindung des vierten Losrads (36) mit der Nebenwelle (62) hergestellt ist, und umgekehrt.
Antriebsstrang mit einem Getriebe (2) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei eine Antriebswelle des Antriebsstrangs (82) mit einer Abtriebswelle des Getriebes (2) verbunden ist.
Kraftfahrzeug (80) mit einem Antriebsstrang (82) gemäß Anspruch 14, wobei ein Laufad (85) des Kraftfahrzeugs (80) mit einer Radantriebswelle (94) des Antriebsstrangs (82) verbunden ist.