AT520297B1 - Schalteinrichtung für ein getriebe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) für ein Getriebe (10), insbesondere ein automatisiertes Getriebes oder eines Doppelkupplungsgetriebes eines Fahrzeuges, mit zumindest einer um eine erste Drehachse (31a) drehbar gelagerten ersten Schaltwalze (A; C) mit zumindest einer ersten Schaltfläche (314) für ein erstes Führungselement (41) einer ersten Übertragungseinrichtung (40), und einer um eine zweite Drehachse (32a) drehbar gelagerten zweiten Schaltwalze (B; D) mit zumindest einer zweiten Schaltfläche (325, 326, 327, 328) für ein zweites Führungselement (51, 61, 71, 81) einer zweiten Übertragungseinrichtung (50, 60, 70, 80), wobei die erste Schaltwalze (A; C) durch einen Aktuatormotor (33) verdrehbar ist. Die erste Schaltwalze (A; C) und die zweite Schaltwalze (B; D) sind über zumindest ein schaltbares Koppelglied (20; 201, 202) miteinander drehverbindbar. Dies ermöglicht eine Einsparung von Bauraum und Bauteilen.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für ein Getriebe, insbesondere ein automatisiertes Getriebes oder eines Doppelkupplungsgetriebes eines Fahrzeuges, mit zumindest einer um eine erste Drehachse drehbar gelagerten ersten Schaltwalze mit zumindest einer ersten Schaltfläche für ein erstes Führungselement einer ersten Übertragungseinrichtung, und einer um eine zweite Drehachse drehbar gelagerten zweiten Schaltwalze mit zumindest einer zweiten Schaltfläche für ein zweites Führungselement einer - bezogen auf die erste Drehachse - axial verschiebbar oder schwenkbar gelagerten zweiten Übertragungseinrichtung, wobei die erste Schaltwalze durch einen Aktuatormotor verdrehbar ist, wobei die erste Schaltwalze und die zweite Schaltwalze über zumindest ein - vorzugsweise zwangsgesteuertes - schaltbares Koppelglied miteinander drehverbindbar sind.

[0002] Ein automatisiertes Schaltgetriebe ist ein manuelles Schaltgetriebe, das um automatisierte Schaltkomponenten erweitert ist. Der grundsätzliche Unterschied zu einem manuellen Schaltgetriebe besteht darin, dass der Gangwechsel nicht direkt vom Fahrer, sondern durch elektrische oder hydraulische Aktuatoren (Aktuatormotoren) durchgeführt wird. Während des Gangwechsels trennt der angesteuerte Kupplungsaktuator die Zugkraft, anschließend wird durch die im Getriebesteuergerät hinterlegte Getriebelogik der berechnete Gangwechsel an die Schaltaktuatorik des Getriebes weitergeleitet, und das Getriebe schaltet in den nächsthöheren oder niedrigeren Gang.

[0003] In den meisten automatisierten getrieben ist die Funktion der Schaltung und der Kupplung separat über einen jeweils eigenen Aktuator realisiert. In vielen bekannten Schaltungsvorrichtungen werden die Schaltungs- als auch die Kupplungsbetätigungen hydraulisch ausgeführt. Für die Realisierung von hydraulischen Schaltungen und Kupplungsbetätigungen ergeben sich erhöhte Aufwände, da für jede Funktion ein eigener hydraulischer Aktuator sowie gegebenenfalls Druckspeicher, Leitungen, Sensoren und Ventile notwendig sind. Durch den Einsatz hydraulischer Verstell-Einheiten wird die Komplexität des Systems erhöht. Weiters ist es bekannt, Schaltwalzen über elektromotorisch betriebene Aktuatoren zu verdrehen, wobei üblicherweise pro Schaltwalze ein Aktuator vorgesehen wird. Auch dies ist mit erhöhter Anzahl an Bauteilen, an erhöhten Bauraumbedarf und erhöhter Steuerungskomplexität verbunden.

[0004] In der WO 2013/160156 A1 wird ein Hybridgetriebe mit einer Hauptwelle mit einer Schaltwalze vorgeschlagen, wobei über die Schaltwalze sowohl eine Schaltung von Gängen, als auch eine Betätigung einer Kupplung erfolgen kann. Ein zweiter Aktuator dient dazu um von einem Gangwechsel- in einen Kupplungsmodus umzuschalten.

[0005] Aus der DE 196 35 867 C2 ist eine Schaltungsanordnung bekannt, die mit automatisierten Schaltgetriebe arbeitet, wobei eine parallele Funktion für Auskuppeln und Schalten vorgesehen ist. Über einen Aktuator kann ein Schneckengetriebe angetrieben werden, das über einen Exzenter das Ein- und Ausrücken der Hauptkupplung aktiviert und parallel hierzu den Schaltwählvorgang für das Getriebe, wobei eine Hilfskupplung notwendig ist.

[0006] Die US 9,163,723 B2 offenbart eine Aktuatoreinrichtung zur Betätigung einer Gangwechseleinrichtung und einer Kupplung mittels einer Schaltwalze und ersten und zweiten Schalteinrichtungen. Die erste Schalteinrichtung ist mittels einer ersten Zwangssteuerung und die zweite Schalteinrichtung mittels einer zweiten Zwangssteuerung mit der Schaltwalze gekoppelt. Die Schaltwalzen und die beiden Schalteinrichtungen sind koaxial angeordnet, wobei die Schaltwalze in radialer Richtung zwischen den beiden Schalteinrichtungen angeordnet ist.

[0007] Die US 7,428,852 B2 offenbart einen Aktuatormechanismus zur Durchführung von Gangwechselvorgängen bei einem Kraftfahrzeug, welcher eine erste und eine zweite Aktuatortrommel aufweist, welche drehbar gelagert sind. In eine Schaltgasse der ersten Schalttrommel greift der Schaltfinger einer ersten Schaltgabel und in die Schaltgasse der zweiten Schalttrommel der Schaltfinger einer zweiten Schaltgabel ein, wobei jede Schaltgabel auf ein Gangwechselelement einwirkt. Ein ähnlicher Aktuatormechanismus ist aus der US 7,487,691 B2 bekannt.

[0008] Die DE 10 2014 212 751 A1 beschreibt eine Schaltaktuatorik für ein Getriebe zur Betätigung mehrerer Schaltgabeln, wobei jede Schaltgabel zur Betätigung von einem oder zwei Schaltelementen ausgebildet ist. Dabei sind zur Betätigung jeweils mehrerer Schaltgabeln eine erste und eine zweite Schaltwalze vorgesehen. In Abhängigkeit eines zu betätigenden Schaltelements wird jeweils nur eine Schaltwalze betätigt.

[0009] Die Druckschrift DE 10 2012 004 371 A1 zeigt eine Kraftfahrzeuggetriebebetätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Schaltwalze und einer zweiten Schaltwalze zum Schalten von Schaltelementen. Zur Betätigung der beiden Schaltwalzen ist ein Aktuator vorgesehen. Mittels einer Verteilergetriebeeinheit kann der Aktuator mit den beiden Schaltwalzen gekoppelt werden.

[0010] Aus der EP 1 279 869 A2 ist eine Stellvorrichtung für ein automatisiertes Stufengetriebe eines Kraftfahrzeuges bekannt, welche zwei Schaltwalzen aufweist, die kinematisch miteinander gekoppelt sind.

[0011] Die DE 10 2016 223 018 A1 beschreibt eine Getriebezahnradbetätigungseinrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer ersten und einer zweiten Schaltwalze, wobei jeder Schaltwalze ein Tellerzahnrad zugeordnet ist, welches über ein Ritzel durch einen Antriebsmotor antreibbar ist. Zwischen dem Tellerzahnrad und der Schaltwalze ist jeweils eine Leistungsübertragungseinheit mit einem Sperrgetriebezahnrad angeordnet, welches die Drehung der Schaltwalze in einer Drehrichtung ermöglicht.

[0012] Die DE 10 2012 012 673 A1 offenbart eine Kraftfahrzeugantriebsstrangvorrichtung mit einer Parksperre und einer Schaltwalzenaktuatorik die zur Betätigung der Parksperre und des Getriebes eine Schaltwalze aufweist.

[0013] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung für ein - insbesondere automatisiertes - Getriebe zu entwickeln, welche geringen Bauraum und wenige Bauteile und einen geringen Steuerungsaufwand benötigt.

[0014] Ausgehend von einer Schalteinrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zweite Schaltwalze über die erste Schaltwalze antreibbar ist, wobei in einer Koppelstellung des Koppelgliedes die zweite Schaltwalze mit der ersten Schaltwalze in einer Drehrichtung drehmäßig verbunden und in entgegengesetzter Drehrichtung die zweite Schaltwalze von der ersten Schaltwalze drehmäßig getrennt ist, und wobei die erste Übertragungseinrichtung mit zumindest einer Reibungskupplung wirkverbunden ist, welche in zumindest einer Schaltposition der ersten Schaltwalze geschlossen und in einer anderen Schaltposition der ersten Schaltwalze geöffnet ist.

[0015] Das Koppelglied wirkt somit als Freilauf, wobei in einer Drehrichtung der ersten Schaltwalze durch den Formschluss zwischen der Klinke und dem Mitnehmerzahn eine Antriebsverbindung mit der zweiten Schaltwalze hergestellt, und in der anderen Drehrichtung eine freie Drehbewegung zwischen den beiden Schaltwalzen möglich ist.

[0016] In einer platz- und teilesparenden Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Schaltwalze koaxial zueinander angeordnet sind.

[0017] Zum Antrieb der ersten und der zweiten Schaltwalzen ist nur ein einziger Aktuator vorgesehen Dabei wird nur die erste Schaltwalze direkt durch den Aktuator angetrieben. Die zweite Schaltwalze wird über die erste Schaltwalze angetrieben, wenn mittels des Koppelgliedes eine Drehverbindung zwischen der ersten und der zweiten Schaltwalze hergestellt ist. Dies ermöglicht es Bauraum und Bauteile einzusparen.

[0018] In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das Koppelglied über eine beispielsweise gehäusefeste dritte Schaltfläche zwangsgesteuert. Dabei kann der Steuerungsaufwand äußerst geringgehalten werden, wenn zumindest ein Koppelglied durch einen um eine Hebelachse zwischen einer Freigabestellung und einer Koppelstellung auf der ersten Schaltwalze schwenkbar gelagerten Koppelhebel gebildet ist, welcher einen Koppelarm mit einer

Klinke und ein durch die gehäusefeste dritte Schaltfläche geführtes drittes Führungselement aufweist. Das Koppelglied läuft somit zusammen mit der ersten Schaltwalze um.

[0019] Günstiger Weise ist zumindest die Klinke des Koppelgliedes im Bereich einer der zweiten Schaltwalze zugewandten Stirnfläche der ersten Schaltwalze angeordnet.

[0020] Eine einfache und platzsparende Konstruktion ergibt sich, wenn die Hebelachse des Koppelgliedes radial auf der ersten Schaltwalze angeordnet ist. Das dritte Führungselement kann dabei am radial äußeren Ende der Hebelachse angeordnet so sein, dass es mit einer beispielsweise ringförmigen feststehenden dritten Schaltfläche zusammenwirkt, welche beispielsweise in Richtung der Drehachse der Schaltwalzen ausgebildete axiale Erhebungen, Vertiefungen, Rampen oder dergleichen aufweist. Bei Verdrehung der ersten Schaltwalze überfährt das dritte Führungselement die gehäusefeste dritte Schaltfläche, wobei sich durch die Erhebungen, Vertiefungen, Rampen der Koppelhebel axial ausgelenkt wird. Diese Bewegung bewirkt eine entsprechende Auslenkung des Koppelarmes und somit der Klinke.

[0021] In einer einfachen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Schaltwalze zumindest einen vorzugsweise durch ein Zahnsegment gebildeten Mitnehmerzahn aufweist, wobei die Klinke in der Koppelstellung am Mitnehmerzahn so angreift, dass die zweite Schaltwalze mit der ersten Schaltwalze - zumindest in einer Drehrichtung - drehverbunden ist. Dir Drehverbindung wird dabei durch die formschlüssige Verbindung zwischen der Klinke und dem Mitnehmerzahn bewirkt.

[0022] Um in jeder Stellung des Koppelhebels und in jeder Drehlage der ersten Schaltwalze eine Zwangssteuerung zu ermöglichen, ist in einer Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass der Koppelhebel durch eine Koppelfeder in Richtung der Koppelstellung gedrückt wird.

[0023] In Weiterführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Schaltwalze ein erstes Koppelglied und ein zweites Koppelglied aufweist, wobei die beiden Koppelglieder so angeordnet sind, dass durch das erste Koppelglied in dessen Koppelstellung die zweite Schaltwalze mit der ersten Schaltwalze in einer ersten Drehrichtung und durch das zweite Koppelglied in dessen Koppelstellung die zweite Schaltwalze mit der ersten Schaltwalze in einer zweiten Drehrichtung drehverbunden ist. Somit können - abhängig von dem vom dritten Führungselement überfahrenen Abschnitt der dritten Schaltfläche - verschiedene Drehrichtungen der zweiten Schaltwalze freigeschaltet oder gesperrt werden.

[0024] Um ein unbeabsichtigtes Verdrehen der zweiten Schaltwalze während der dem Umschalten des Koppelgliedes zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn die zweite Schaltwalze zumindest definierte Raststellung aufweist, in welcher zumindest ein Koppelglied in eine Koppelstellung bringbar ist, wobei in der Raststellung zumindest eine vorzugsweise durch eine Rastfeder belastete Rastklinke eines Rastgliedes in eine Rastausnehmung eingreift. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Rastglied gehäusefest ist und die Rastausnehmung durch die zweite Schaltwalze gebildet ist.

[0025] Die erste Übertragungseinrichtung kann auf ein mechanisches Verbindungsglied, beispielsweise auf einen Verbindungshebel einwirken. In einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung ist die erste Übertragungseinrichtung hydraulischer Art und weist Hydraulikleitungen zur hydraulischen Verbindung zwischen einem walzenseitigen hydraulischen Geberzylinder und einem kupplungsseitigen hydraulischen Nehmerzylinder auf.

[0026] Weiters kann vorgesehen sein, dass die vorzugsweise durch eine Schaltgabel gebildete zweite Übertragungseinrichtung mit zumindest einem Gangschaltelement - beispielsweise einer Gangschalthülse - wirkverbunden ist.

[0027] Die Schalteinrichtung eignet sich besonders für automatisierte Getriebe und Doppelkupplungsgetriebe. In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Getriebe zumindest zwei Schalteinrichtungen aufweist, wobei jede Schalteinrichtung zumindest eine erste Schaltwalze und zumindest eine koaxial zur ersten Schaltwalze angeordnete zweite Schaltwalze aufweist, wobei die erste Schaltwalze jeder Schalteinrichtung durch jeweils einen

Aktuatormotor verdrehbar ist, und wobei die erste Schaltwalze und die zweite Schaltwalze über zumindest ein schaltbares Koppelglied miteinander drehverbindbar sind. Auf diese Weise lässt sich eine Vielzahl an schaltbaren Gangstufen mit geringem Aufwand ermöglichen.

[0028] Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass zumindest zwei erste Walzen jeweils eine vierte Schaltfläche für ein viertes Führungselement aufweisen, wobei die vierten Führungselemente mit einer Parksperrbetätigungseinrichtung einer Parksperre verbunden sind, wobei die vierten Führungselemente beim Überfahren der vierten Schaltflächen gleichsinnig entgegen der Kraft einer in Sperrrichtung der Parksperre wirkenden erste Sperrfeder auf die Parksperrbetätigungseinrichtung einwirken. Auf diese Weise lassen sich mit einfachen Mitteln hohe Öffnungskräfte zum Lösen der Parksperre verwirklichen.

[0029] Die Parksperre wird durch die erste Sperrfeder in die Sperrposition gebracht oder in dieser gehalten. Das Lösen der Parksperre erfolgt dagegen durch Verdrehen der ersten Schaltwalzen, wobei rampenartige Erhebungen der vierten Schaltflächen der beiden ersten Schaltwalzen die Parkbetätigungseinrichtung entgegen der Sperrrichtung auslenken. Das Sperren der Parksperre ist dabei nur dann möglich, wenn beide erste Schaltwalzen eine Drehlage einnehmen, in welcher die vierten Schaltflächen die vierten Führungselemente entlasten und somit die Parksperrbetätigungseinrichtung durch die erste Sperrfeder in die Sperrposition gebracht wird.

[0030] Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht, vor, dass die Parksperre zumindest eine in ein Sperrglied formschlüssig eingreifbares Sperrelement aufweist, das zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung schwenkbar oder verschiebbar gelagert ist, wobei das Sperrelement durch die Parksperrbetätigungseinrichtung in Richtung der Sperrstellung auslenkbar ist. Das Sperrelement und das Sperrglied können dabei miteinander korrespondierende Kupplungsteile einer Klauenkupplung sein, welche formschlüssig miteinander verbunden werden können. Einer der beiden Teile, beispielsweise das Sperrglied, ist dabei drehtest mit einer Zwischenwelle des Getriebes, der andere Teil, beispielsweise das Sperrelement - gegen Verdrehen gesichert - im Gehäuse verschiebbar oder schwenkbar gelagert.

[0031] In der Sperrstellung greifen Zahnspitzen der Sperrklaue in Zahnlücken des Sperrgliedes ein. Ein Aktivieren einer Parksperre wird mitunter in Drehlagen der Welle erschwert, bei denen Zahnspitzen der Sperrklaue und des Sperrgliedes einander gegenüberstehen. Somit kann die Sperrklaue nicht vollständig in die Sperrstellung gebracht werden. Um ein Aktivieren der Parksperre zu erleichtern, kann deshalb in einer Weiterführung der Erfindung vorgesehen sein, dass im Wirkweg zwischen den vierten Führungselementen und der Sperrklaue zumindest ein längenelastisches Druckelement angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Druckelement einen Druckkörper aufweist, welcher entgegen der Kraft einer in Sperrrichtung wirkenden zweiten Sperrfeder auslenkbar ist. Vorzugsweise weist die erste Sperrfeder eine größere Federsteifigkeit auf, als die zweite Sperrfeder.

[0032] Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der in den nicht einschränkenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Darin zeigen schematisch: [0033] Fig. 1 ein automatisiertes Getriebe für eine erste Anwendung der erfin dungsgemäßen Schalteinrichtung ohne dargestellte Schaltwalzen, [0034] Fig. 2 eine erfindungsgemäßen Schalteinrichtungsanordnung in einer ersten Ausführungsvariante, [0035] Fig. 3 diese Schalteinrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie lll-lll in

Fig. 2, [0036] Fig. 4 diese Schalteinrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in

Fig. 2, [0037] Fig. 5 a) bis c) das Detail V der Schalteinrichtung aus Fig.4, in verschiedenen Drehlagen der ersten Schaltwalze, [0038] Fig. 6 a) bis c) das Detail VI der Schalteinrichtung aus Fig.4, in verschiedenen Drehlagen der ersten Schaltwalze, [0039] Fig. 7 a) bis c) das Detail VII der Schalteinrichtung aus Fig.4, in verschiedenen Drehlagen der ersten Schaltwalze, [0040] Fig. 8a) und 8b) ein Schaltprinzip dieser Schalteinrichtung, [0041] Fig. 9 ein automatisiertes Getriebe, nämlich ein Doppelkupplungsgetriebe, für eine zweite Anwendung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ohne dargestellte Schaltwalzen, [0042] Fig. 10 eine erfindungsgemäßen Schalteinrichtungsanordnung in einer zweiten Ausführungsvariante, [0043] Fig. 11 diese Schalteinrichtung in einem Schnitt gemäß der Linie XI-XII in

Fig. 10, [0044] Fig. 12a) und 12b) das Schaltprinzip der Schaltwalzen A und B dieser Schalteinrichtung, [0045] Fig. 13a) und 13b) das Schaltprinzip der Schaltwalzen C und D dieser Schalteinrichtung, [0046] Fig. 14 eine erfindungsgemäßen Schalteinrichtung in einer dritten Ausfüh rungsvariante mit integrierter Parksperre, [0047] Fig. 15 die Parksperre aus Fig. 14 in einer ersten Betriebsstellung, [0048] Fig. 16 die Parksperre aus Fig. 14 in einer zweiten Betriebsstellung, [0049] Fig. 17 die Parksperre aus Fig. 14 in einer dritten Betriebsstellung, [0050] Fig. 18a) und 18b) das Schaltprinzip der Schaltwalzen A und B dieser Schalteinrich tung, [0051] Fig. 19a) und 19b) das Schaltprinzip der Schaltwalzen C und D dieser Schalteinrichtung, [0052] Fig. 20 ein automatisiertes Getriebe, nämlich ein automatisiertes Hybrid-

Schaltgetriebe, für eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ohne dargestellte Schaltwalzen, [0053] Fig. 21a) und 21b) ein Schaltprinzip der Schaltwalzen A und B einer Schalteinrichtung für diese Anwendung, [0054] Fig. 22 ein automatisiertes Getriebe, nämlich ein automatisiertes Hybrid-

Doppelkupplungsgetriebe, für eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ohne dargestellte Schaltwalzen, [0055] Fig. 23 eine erfindungsgemäßen Schalteinrichtung in einer vierten Ausfüh rungsvariante, [0056] Fig. 24a) und 24b) das Schaltprinzip der Schaltwalzen A und B dieser Schalteinrichtung, [0057] Fig. 25a) und 25b) das Schaltprinzip der Schaltwalzen C und D dieser Schalteinrichtung, [0058] Fig. 26 bis 28 verschiedene Anordnungen von Koppelgliedern zwischen ersten und zweiten Schaltwalzen.

[0059] Funktionsgleiche Teile sind in den Ausführungsvarianten mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0060] Fig. 1 zeigt ein automatisiertes Getriebe 10 für ein Kraftfahrzeug. Das Getriebe 10 um fasst ein Gehäuse 19, eine Eingangswelle 11, welche mit einer Antriebsmaschine 12 (beispielsweise einer Brennkraftmaschine) verbunden ist, und eine Antriebswelle 13.

[0061] Das Getriebe 10 umfasst fünf Vorwärtsgänge G1, G2, G3, G4, G5, einen durch ein Umkehrzahnrad Ra gebildeter Rückwärtsgang R, eine schaltbare Reibungskupplung C1 mit Schaltmuffe und drei Kupplungen C2, C3, C4 mit Schaltmuffen 56, 66, 76.

[0062] Die schaltbare Reibungskupplung C1 ist über eine Schaltmuffe 46 durch eine erste mechanische oder hydraulische Übertragungseinrichtung 40 der Schalteinrichtung 30 betätigbar. Die Kupplungen C2, C3, C4 sind über die Schaltmuffen 56, 66, 76 mittels der beispielsweise durch Schaltgabeln gebildeten zweiten Übertragungseinrichtungen 50, 60, 70 der Schalteinrichtung 30 betätigbar.

[0063] Mit Bezugszeichen 29 ist ein Schwingungsdämpfer an der Eingangswelle 11 bezeichnet und mit Bezugszeichen 27 ein mit der Zwischenwelle 15 in Antriebsverbindung stehendes Differential bezeichnet.

[0064] Fig. 2 zeigt eine Schalteinrichtungsanordnung 300 mit einer Schalteinrichtung 30, welche vorgesehen ist, um die schaltbare Reibungskupplung C1, sowie die Kupplungen C2, C3, C4 zu steuern. Die restlichen Teile des Getriebes 10 sind in Fig. 2 nicht dargestellt. Die Schalteinrichtung 30 weist eine erste Schaltwalze A und eine zweite Schaltwalze B auf. Die erste Schaltwalze A ist durch einen Aktuatormotor 38 um eine Drehachse 31a drehbar. Die um die Drehachse 32a drehbar gelagerte zweite Schaltwalze B ist koaxial zur ersten Schaltwalze A in axialer Richtung hinter oder vor dieser angeordnet und weist keinen separaten Aktuatormotor auf, sondern wird durch die erste Schaltwalze A angetrieben. Die erste Schaltwalze A weist an der der zweiten Schaltwalze B abgewandten Stirnseite 31b eine erste Schaltfläche 314 für ein erstes Führungselement 41 und die zweite Schaltwalze B zweite Schaltflächen 325, 326, 327 zur Führung je eines zweiten Führungselementes 51; 61; 71 der zweiten Übertragungseinrichtungen 50, 60, 70 auf. Die Führungselemente 41, 51, 61, 71 können durch Führungsrollen, Führungszapfen oder Kulissensteine gebildet sein, wobei diese im Kontaktbereich mit der korrespondierenden Schaltfläche 314, 325, 326, 327 zylindrisch oder sphärisch geformt sein können. Die erste Schaltfläche 314 ist durch einen Schaltnocken 37 an der der zweiten Schaltwalze B abgewandten ersten Stirnseite 31b der Schaltwalzen A gebildet. Die zweiten Schaltflächen 325, 326, 327 sind durch zumindest eine in die Mantelfläche 32d der zweiten Schaltwalze B eingeformte Schaltgasse 35 gebildet. Unter Schaltgasse wird eine in die Mantelfläche 31 d, 32d der ersten Schaltwalze A bzw. zweiten Schaltwalze B eingeformte Nut mit beidseitig gegenüberliegende Schaltflächen ausbildenden Seitenflächen verstanden, welche einen genau definierten Verlauf in Umfangsrichtung und axialer Richtung aufweisen. Unter einem Schaltnocken 37 wird hier eine einseitige Formfläche, insbesondere an einer Stirnseite einer Schaltwalze verstanden, welche eine Schaltfläche für ein Führungselement ausbildet.

[0065] Die Schaltflächen 314, 325, 326, 327 und Führungselemente 41, 51, 61, 71 dienen zur axialen Auslenkung von Übertragungseinrichtungen 40, 50, 60, 70, über welche Wellen-Kupplungen C1, C2, C3, C4 (oder Wellen-Bremsen) geschaltet - also aktiviert (also beispielsweise geschlossen) oder deaktiviert (also beispielsweise geöffnet) werden können. Wie beispielsweise aus Fig. 2 ersichtlich ist, können mit der zweiten Schaltwalze B mehrere zweite Übertragungseinrichtungen 50, 60, 70 in - bezogen auf die Drehachse 32a der zweiten Schaltwalze B - axialer Richtung verschoben bzw. ausgelenkt werden. Jeder der zweiten Übertragungseinrichtungen 50, 60, 70 ist dabei eine zweite Schaltfläche 325, 326, 327 am Umfang der Schaltgasse 35 auf der zweiten Schaltwalze B zugeordnet.

[0066] Die Figur 8a) und 8b) zeigen Zylinderabwicklungen der Mantelflächen 31 d, 32d der ersten Schaltwalze A und der zweiten Schaltwalze B.

[0067] Wie aus Fig. 8a) ersichtlich ist, weist im ersten Ausführungsbeispiel die erste Schaltwalze A eine erste Schaltkulisse 310 mit einer ersten Schaltfläche 314 auf. Die erste Schaltfläche 314 für das erste Führungselement 41 des Verbindungsgliedes 40 ist an einer ersten Stirnseite 31b der ersten Schaltwalze A angeordnet und durch einen axial - also in Richtung der Drehach- se 31a - profilierten Schaltnocken 37 gebildet.

[0068] Die erste Schaltfläche 314 für das erste Führungselement 41 der ersten Schaltgabel 40 weist erste Rampenabschnitte 314a und zweite Rampenabschnitte 314b auf. Die Rampenabschnitte 314a, 314b dienen dazu um bei Drehung der ersten Steuerwalze A die erste Schaltgabel 40 über das erste Führungselement 41 axial auszulenken.

[0069] Wie in Fig. 8b) gezeigt ist, weist die zweite Schaltwalze B im ersten Ausführungsbeispiel eine zweite Schaltkulisse 320 mit durch eine einzige Schaltgasse 35 gebildeten zweiten Schaltflächen 324, 325, 326 für das zweite, dritte und vierte Führungselement 51, 61, 71 der zweiten Übertragungseinrichtungen 50, 60, 70 auf, wobei die Schaltflächen 325, 326, 327 in verschiedenen Umfangbereichen der Schaltgasse 35 am Mantel 32d der zweiten Schaltwalze B angeordnet sind. Somit können die Führungselemente 51, 61, 71 durch dieselbe Schaltgasse 35 gesteuert werden.

[0070] In Fig. 8a) und in Fig. 8b) sind jeweils die Schaltstellungen der ersten Schaltwalze A und der zweiten Schaltwalze B eingetragen. Die erste Schaltwalze A weist dabei die Schaltstellungen S31 (1 bis 5), die zweite Schaltwalze B die Schaltstellungen S32 (1 bis 11) auf.

[0071] Wie in den Fig. 4 bis 7 gezeigt ist, erfolgt die Drehverbindung zwischen der ersten Schaltwalze A und der zweiten Schaltwalze B über schaltbare Koppelglieder 20, wobei jedes Koppelglied 20 durch einen um eine Hebelachse 210a, 220a zwischen einer Freigabestellung und einer Koppelstellung auf der ersten Schaltwalze A schwenkbar gelagerten Koppelhebel 210, 220 gebildet ist. Die Koppelglieder 20 sind dabei im Bereich der der zweiten Schaltwalze B zugewandten Stirnseite 31c der ersten Schaltwalze A angeordnet. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind im ersten Ausführungsbeispiel ein erstes Koppelglied 201 und ein zweites Koppelglied 202 vorgesehen, welche in verschiedene relative Drehrichtungen zwischen der ersten Schaltwalze A und der zweiten Schaltwalze B wirken. Dabei sind die Hebelachsen 210a, 220a des ersten Koppelhebels 210 und des zweiten Koppelhebels 220 radial in Bezug zur Drehachse 31a der ersten Schaltwalze A angeordnet. Jeder Koppelhebel 210, 220 weist einen Koppelarm 212, 222 mit einer Klinke 213, 223 und ein durch eine gehäusefeste dritte Schaltfläche 334, 335 geführtes drittes Führungselement 211, 221 auf. Die dritten Schaltflächen 334, 335 weisen axiale Nockenerhebungen auf, welche beim Überfahren durch das dritte Führungselement eine Auslenkung des Koppelhebels 210, 220 und damit der Klinke 213, 223 entgegen einer durch eine Koppelfeder 214, 224 gebildeten Rückstellkraft bewirken. Die Koppelfedern 214, 224 verhindern ein Abheben der dritten Führungselemente 211,221 von den dritten Schaltflächen 334, 335.

[0072] Wie in den Fig. 7a) bis 7c und Fig. 8b schematisch dargestellt ist, weist die zweite Schaltwalze B an ihrer, der ersten Schaltwalze A zugewandten Stirnseite 32c axial vorstehende Mitnehmerzähne 33 und Vertiefungen 34 zwischen den Mitnehmerzähnen 33 auf, welche so ausgebildet und angeordnet sind, dass die Klinke 213, 223 jedes Koppelgliedes 20 in der Koppelstellung an einem Mitnehmerzahn 33 so angreift, dass die zweite Schaltwalze B mit der ersten Schaltwalze A - zumindest in einer Drehrichtung - drehverbunden ist.

[0073] In den Fig. 5, 6 und 7 sind mit a), b) und c) verschieden Drehlagen der ersten Schaltwalze A dargestellt.

[0074] Fig. 5 zeigt dabei einen Überfahrvorgang der dritten Schaltfläche 334 durch das dritte Führungselement 211 des ersten Koppelhebels 210. In Fig. 6 ist das Überfahren der gehäusefesten dritten Schaltfläche 335 durch das dritte Führungselement 221 des zweiten Koppelhebels 220 dargestellt. Fig. 7 zeigt für die Drehlagen a), b) und c) der ersten Schaltwalze A die entsprechenden Koppelzustände der Koppelglieder 201, 202. Die Fig. 5a, 6a, 7a zeigen dabei einen vollständig entkoppelten Zustand der beiden Koppelglieder 201, 202 und die Fig. 5b, 6b, 7b eine Koppelstellung des ersten Koppelgliedes 201, wodurch die zweite Schaltwalze B in einer durch die Pfeile D angedeuteten Drehrichtung von der ersten Schaltwalze A angetrieben wird. Die Fig. 5c, 6c, 7c zeigen eine Freilaufsituation: das erste Koppelglied 201 würde durch die dritte Schaltfläche 334 in die Koppelungsstellung gebracht werden. Durch die Drehrichtungsumkehr der ersten Schaltwalze A wird das dritte Führungselement 211 des ersten Kop pelhebels 210 aber durch den Mitnehmerzahn 33 der zweiten Schaltwalze B angehoben, weshalb keine Drehmomentübertragung zwischen der ersten Schaltwalze A und der zweiten Schaltwalze B erfolgen kann.

[0075] Um im entkoppelten Zustand und während des Koppelvorganges ungewünschte und Undefinierte Verdrehungen der zweiten Schaltwalze B zu vermeiden, weist die zweite Schaltwalze B Sperrstellung auf, in welchen zumindest ein Koppelglied 20 in eine Koppelstellung bringbar ist. In der Sperrstellung greift zumindest eine durch eine Sperrfeder 22 belastete Sperrklinke 23 eines gehäusefeste Sperrgliedes 24 in eine Sperrausnehmung 25 der zweiten Schaltwalze B ein. Die Sperrausnehmungen 25 sind dabei auf einer der ersten Schaltwalze abgewandten Stirnseite 32d der zweiten Sperrwalze B vorgesehen, wie zum Beispiel aus Fig. 8 hervorgeht.

[0076] Mit der Schalteinrichtung 30 und den beiden Schaltwalzen A, B lassen sich bei dem in Fig. 1 gezeigten Getriebe 10 folgende Schaltungen realisieren:

[0077] Dabei sind in Spalte „A“ die in Fig. 8a) eingezeichneten Schaltpositionen S31 der ersten Schaltwalze A und in Spalte „B“ die in Fig. 8b) eingezeichneten Schaltpositionen S32 der zweiten Schaltwalze B eingetragen. „X“ bedeutet jeweils eine aktivierte (geschlossene) Kupplungsstellung. Mit „L“ sind - unter Bezug auf Fig. 1 - die linken Positionen und mit „R“ die rechten Positionen der entsprechenden Schalthülse 56, 66, 76 der Kupplungen C2, C3, C4 bezeichnet.

[0078] Das in Fig. 9 dargestellte Getriebe 10 weist sieben Vorwärtsgänge G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7 und einen Rückwärtsgang R auf, wobei die Eingangswelle 11 über eine erste Reibungskupplung C1 und eine zweite Reibungskupplung C2 eine Doppelkupplung 17 mit einer ersten Antriebswelle 13 oder einer zweiten Antriebswelle 14 verbunden werden können. Die beiden Reibungskupplungen C1, C2 der Doppelkupplung 17 sind im Ruhezustand geöffnet (normally open). Das Getriebe 10 umfasst ein Gehäuse 19, eine Eingangswelle 11, welche mit einer Antriebsmaschine 12 (beispielsweise einer Brennkraftmaschine) verbunden ist, eine erste Antriebswelle 13 sowie eine zweite Antriebswelle 14. Die Eingangswelle 11 führt durch die beiden Antriebswellen 13 und 14, welche als Hohlwellen ausgeführt sind. Die Antriebswellen 13, 14 sind über die verschiedenen schaltbaren Gänge G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, R und die Zwischenwellen 15, 16 mit dem Differential 27 antriebsverbindbar.

[0079] Fig. 10 zeigt eine Schalteinrichtungsanordnung 300 mit zwei nebeneinander angeordneten, im Wesentlichen baugleich ausgebildeten Schalteinrichtungen 30a, 30b. Die Schalteinrichtungsanordnung 300 dient dazu, um bei dem in Fig. 9 dargestellten Getriebe 10 einerseits jede Reibungskupplung C1, C2 der Doppelkupplung 17 zu steuern, und andererseits Gangwechsel zwischen den verschiedenen Gänge G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, R durchzuführen.

[0080] Die ersten Übertragungseinrichtungen 40a, 40b zur Betätigung der Reibungskupplungen

C1, C2 der Doppelkupplung 17 sind hydraulischer Art und weisen jeweils Hydraulikleitungen 42 zur hydraulischen Verbindung zwischen einem walzenseitigen hydraulischen Geberzylinder 43 und einem kupplungsseitigen hydraulischen Nehmerzylinder 44 auf.

[0081] Jede Schalteinrichtung 30a, 30b der in Fig. 10 abgebildeten Schalteinrichtungsanordnung 300 weist - entsprechend der Beschreibung der in Fig. 2 gezeigten Ausführung - eine erste Schaltwalze A; C und eine zweite Schaltwalze B; D auf. Die erste Schaltwalze A, C ist jeweils durch einen Aktuatormotor 38 (M1, M2) um eine Drehachse 31a drehbar.

[0082] Die Schaltflächen 314, 325, 326, 327, 328 und Führungselemente 41a, 41b, 51, 61,71, 81 dienen zur axialen Auslenkung von Übertragungseinrichtungen 40a, 40b, 50, 60, 70, 80, über welche Wellen-Kupplungen C1, C2, C3, C4, C5, C6 (oder Wellen-Bremsen) geschaltet -also aktiviert (also beispielsweise geschlossen) oder deaktiviert (also beispielsweise geöffnet) werden können. Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, können mit der zweiten Schaltwalze B die zweiten Übertragungseinrichtungen 50, 80 und mit der zweiten Schaltwalze D die zweiten Übertragungseinrichtungen 50 bis 70 in - bezogen auf die Drehachsen 32a der zweiten Schaltwalze B, D - axialer Richtung verschoben bzw. ausgelenkt werden.

[0083] Mit Bezugszeichen 90 ist eine Parksperre bezeichnet, welche zumindest ein in ein wellenfestes Sperrglied 99 formschlüssig eingreifbares Sperrelement 92 aufweist, welches zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung verdrehbar oder verschiebbar gelagert ist, wobei Sperrelement 92 und Sperrglied 99 beispielsweise als zusammenwirkende Kupplungsteile einer Klauenkupplung ausgebildet sein können. Das Sperrglied 99 kann dabei durch ein drehfest mit der Zwischenwelle 16 verbundenes erstes Klauen-Zahnrad gebildet sein, wie in Fig. 9 eingezeichnet ist. Das Sperrelement 92 kann durch ein auf der Zwischenwelle 16 axial verschiebbares, aber gegen Verdrehen gesichertes zweites Klauen-Zahnrad, durch eine im Gehäuse 19 des Getriebes 10 schwenkbar gelagerte Sperrklinke 92a oder einen im Gehäuse verschiebbar gelagerten Sperrriegel gebildet sein, welche(r) in entsprechende Ausnehmungen 99a des Sperrgliedes 99 eingreift. Die Betätigung des Parksperre 90 erfolgt über eine Parksperrbetätigungseinrichtung 93. Im Wirkweg der Betätigungseinrichtung 93 ist zwischen einer Sperrstange 94 und dem Sperrelement 92 ein längenelastisches Druckelement 95 angeordnet. Das Druckelement 95 weist einen beispielsweise konischen oder sphärischen Druckkörper 96 auf, welcher entgegen der Kraft einer in Sperrrichtung wirkenden Druckfeder 97 auslenkbar ist. Das Druckelement 95 drückt das Sperrelement 92 elastisch gegen das Sperrglied 99 und ermöglicht, dass die Parksperre 90 auch bei ungünstiger Position des Sperrgliedes 99 und des Sperrelementes 92 zueinander aktiviert werden kann.

[0084] Fig. 11 zeigt schematisch die Lage der Schalteinrichtungsanordnung 300 im in Fig. 9 dargestellten Getriebe 10.

[0085] In den Fig. 12a) und in Fig. 12b) sind jeweils die Schaltstellungen der ersten Schaltwalze A und der zweiten Schaltwalze B der in Fig. 10 gezeigten Schalteinrichtungsanordnung 300 eingetragen. Die erste Schaltwalze A weist dabei die Schaltstellungen S31 (1 bis 5), die zweite Schaltwalze B die Schaltstellungen S32 (1 bis 7) auf. Die Schaltgasse 35 der zweiten Schaltwalze B weist am Umfang separate zweite Schaltflächen 326 und 328 für die Führungselemente 61 und 81 der Übertragungseinrichtungen 60 und 80 auf.

[0086] In den Fig. 13a) und in Fig. 13b) sind jeweils die Schaltstellungen der ersten Schaltwalze C und der zweiten Schaltwalze D Schalteinrichtungsanordnung 300 eingetragen. Die erste Schaltwalze C weist dabei die Schaltstellungen T31 (1 bis 5), die zweite Schaltwalze D die Schaltstellungen T32 (1 bis 7) auf. Die Schaltgasse 35 der zweiten Schaltwalze D weist am Umfang separate zweite Schaltflächen 325 und 327 für die Führungselemente 51 und 71 der Übertragungseinrichtungen 50 und 70 auf.

[0087] Die in Fig. 14 dargestellte Schaltungseinrichtungsanordnung 300 unterscheidet sich von Fig. 10 dadurch, dass zusätzlich auch die Parksperre 90 durch die ersten Schaltwalzen A, C betätigt wird.

[0088] Die ersten Schaltwalze A, C weisen dabei jeweils eine hier durch einen Schaltnocken 37 gebildete vierte Schaltfläche 319 für ein viertes Führungselement 91 auf, wobei die vierten Führungselemente 91 mit einer Parksperrbetätigungseinrichtung 93 einer Parksperre 90 verbunden sind. Die vierten Führungselemente 91 wirken beim Überfahren der vierten Schaltflächen 319 gleichsinnig entgegen der Kraft einer in Sperrrichtung der Parksperre 90 wirkenden erste Sperrfeder 98 auf die Parksperrbetätigungseinrichtung 93 ein. Auf diese Weise lassen sich mit einfachen Mitteln hohe Öffnungskräfte zum Lösen der Parksperre 90 verwirklichen.

[0089] Die Parksperre weist ein in ein Sperrglied 99 formschlüssig eingreifbares Sperrelement 92 aufweist, das zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung schwenkbar oder verschiebbar gelagert ist. Das Sperrelement 92 ist durch die Parksperrbetätigungseinrichtung 93 in Richtung der Sperrstellung entgegen der Kraft einer Rückstellfeder F auslenkbar. Die Parksperrbetätigungseinrichtung 93 weist weiters im Wirkweg zwischen den vierten Führungselementen 91 und der Sperrklaue zumindest ein längenelastisches Druckelement 95 mit einem kegeligen Druckkörper 96 und einer Druckfeder 97 auf. Das Druckelement 95 drückt das Sperrelement 92 elastisch gegen das Sperrglied 99 und ermöglicht, dass die Parksperre 90 auch bei ungünstiger Position des Sperrgliedes 99 und des Sperrelementes 92 zueinander aktiviert werden kann.

[0090] Das Sperrelement 92 und das Sperrglied 99 können beispielsweise als zusammenwirkende Kupplungsteile einer Klauenkupplung ausgebildet sein. Das Sperrglied 99 kann dabei durch ein drehfest mit der Zwischenwelle 16 verbundenes erstes Klauen-Zahnrad gebildet sein, wie in Fig. 9 eingezeichnet ist. Das Sperrelement 92 kann durch ein auf der Zwischenwelle 16 axial verschiebbares, aber gegen Verdrehen gesichertes zweites Klauen-Zahnrad, durch eine im Gehäuse 19 des Getriebes 10 schwenkbar gelagerte Sperrklinke 92a oder einen im Gehäuse verschiebbar gelagerten Sperrriegel gebildet sein, welche(r) in entsprechende Ausnehmungen 99a des Sperrgliedes 99 eingreift.

[0091] Die Parksperre 90 wird durch die erste Sperrfeder 98 in die Sperrposition gebracht oder in dieser gehalten. Das Lösen der Parksperre 90 erfolgt dagegen durch Verdrehen einer oder beider ersten Schaltwalzen A, C, wobei rampenartige Erhebungen der vierten Schaltflächen 319 der beiden ersten Schaltwalzen A, C die Parkbetätigungseinrichtung 93 entgegen der Sperrrichtung auslenken. Das Sperren der Parksperre 90 ist dabei nur dann möglich, wenn beide erste Schaltwalzen A, C eine Drehlage einnehmen, in welcher die vierten Schaltflächen 319 die vierten Führungselemente 91 entlasten und somit die Parksperrbetätigungseinrichtung 93 durch die erste Sperrfeder 98 in die Sperrposition gebracht wird. Durch gleichzeitiges Verdrehen beider erster Schaltwalzen A, C können besonders hohe Öffnungskräfte auf die Parksperrbetätigungseinrichtung 93 aufgebracht werden.

[0092] In den Fig. 15 bis 17 ist die Betätigung der Parksperre 90 durch die ersten Schaltwalzen A, C im Detail dargestellt. Dabei zeigt Fig. 15 die Parksperre im deaktivierten zustand, wobei die Parksperrbetätigungseinrichtung 93 durch die vierte Schaltfläche 319 der rechten ersten Schaltwalze A entgegen der Rückstellkraft der Sperrfeder 98 angehoben ist. Die Fig. 16 und 17 zeigen die Parksperre 90 im aktivierten Zustand, wobei die Parksperrbetätigungseinrichtung 93 durch die vierten Schaltflächen 319 entlastet ist und somit durch die Sperrfeder 98 in Richtung der Sperrstellung gedrückt wird. In Fig. 16 kommt die Sperrklinke 92a des Sperrelementes 92 aber auf einem Zahn 99b des Sperrgliedes 99 zu liegen und kann daher noch nicht in die Ausnehmung 99a eingreifen - das Druckelement 95 wird dadurch elastisch zusammengedrückt, wobei der Druckkörper 96 durch die Druckfeder 97 auf das Sperrelement 92 gepresst wird. Erst wenn sich das Sperrglied 99 mit der Zwischenwelle 16 etwas weiterdreht, kann die Sperrklinke 92a in die Ausnehmung 99a des Sperrgliedes 99 eingreifen, wodurch die Parksperre 90 sich nun in der Sperrstellung P befindet.

[0093] In den Fig. 18 und 19 sind jeweils die Schaltstellungen der ersten Schaltwalzen A, C und der zweiten Schaltwalzen B, D der in Fig. 14 gezeigten Schalteinrichtungsanordnung 300 analog zu den Fig. 12 und 13dargestellt. Die Fig. 18a) und 19a) unterscheidet sich von den Fig. 12a) und 13a) nur dadurch, dass die ersten Schaltwalzen A und C jeweils zusätzlich einen Schaltnocken 37 mit vierten Schaltflächen 319 für die vierten Führungselemente 91 aufweisen.

Jede vierte Führungsfläche 91 weist dabei rampenartige Bereiche auf, über welche die Führungselemente 91 in axialer Richtung ausgelenkt werden können.

[0094] Mit der in Fig. 14 dargestellten Schalteinrichtungsanordnung 300 mit den Schaltwalzen A, B, C, D lassen sich bei dem in Fig. 9 gezeigten Getriebe 10 folgende Schaltungen realisieren:

[0095] Dabei sind in den Spalten „A“, „B“, „C“, „D“ die in Fig. 18 und 19 eingezeichneten Schaltpositionen S31, S32, T31, T32 der ersten Schaltwalzen A, C und zweiten Schaltwalzen B, D eingetragen. „X“ bedeutet jeweils eine aktivierte (geschlossene) Kupplungsstellung der Reibungskupplungen C1, C2. Mit „L“ sind - unter Bezug auf Fig. 9 - die linken Positionen und mit „R“ die rechten Positionen der entsprechenden Schalthülsen 56, 66, 76, 86 der Kupplungen C3, C4, C5, C6 bezeichnet.

[0096] Fig. 20 zeigt ein als automatisiertes Hybridgetriebe ausgeführtes Getriebe 10 mit fünf Vorwärtsgängen G1, G2, G3, g4, G5 und einem Rückwärtsgang R, zu denen eine elektrische Maschine MG über zwei alternative Getriebestufen E1, E2 mittels der Kupplung C5 zur Drehmomentergänzung zugeschaltet werden kann. Weiters ist auch rein elektrischer Betrieb mit der elektrischen Maschine MG über die beiden die beiden alternativen Getriebestufen E1, E2 möglich. Ähnlich wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Getriebe 10 ist die schaltbare Reibungskupplung C1 ist über eine Schaltmuffe 46 durch eine erste mechanische oder hydraulische Übertragungseinrichtung 40 einer Schalteinrichtung 30 mit zwei Schaltwalzen A, B betätigbar. Die Kupplungen C2, C3, C4 sind über die Schaltmuffen 56, 66, 76 mittels der beispielsweise durch Schaltgabeln gebildeten zweiten Übertragungseinrichtungen 50, 60, 70 der Schalteinrichtung 30 betätigbar. Die Schalteinrichtungsanordnung 300 ist konstruktiv ähnlich zu Fig. 2 ausgeführt, wobei aber die zweite Schaltwalze B an ihrem Mantelfläche 32d mehrere Schaltgasse 35a, 35b, 35c aufweist, wie dem in Fig. 21 dargestellten Schaltprinzip bei dieser Ausführung zu entnehmen ist.

[0097] Wie in Fig. 21b) ersichtlich ist, sind die zweiten Schaltflächen 325, 326b für die Führungselemente 51,61 der Kupplungen C2 und C3 durch die in der Fig. 21b) obere Schaltgasse 35a gebildet. Die Kupplungen C2 und C3 werden somit durch dieselbe Schaltgasse 35a ge

schalten. Die zweiten Schaltflächen 327 und 328 für die Führungselemente 71 und 81 der Kupplungen C4 und C5 werden durch separate Schaltgassen 35b, 35c gebildet.

[0098] Mit dem in Fig. 20 dargestellten Getriebe 10 (P3 Hybridgetriebe) und der beschriebenen Schalteinrichtung 30 lassen sich folgende Schaltungen realisieren:

[0099] Dabei sind in den Spalten „A“, „B“ die in Fig. 21 eingezeichneten Schaltpositionen S31, S32 der ersten Schaltwalze A und der zweiten Schaltwalze B eingetragen. „X“ bedeutet jeweils eine aktivierte (geschlossene) Kupplungsstellung der Reibungskupplung C1. Mit „L“ sind - unter Bezug auf Fig. 20 - die linken Positionen und mit „R“ die rechten Positionen der entsprechenden Schalthülsen 56, 66, 76, 86 der Kupplungen C2, C3, C4, C5 bezeichnet.

[00100] Fig. 22 zeigt ähnlich wie Fig. 20 ein als automatisiertes Hybridgetriebe ausgeführtes Getriebe 10, hier allerdings mit sieben Vorwärtsgängen G1, G2, G3, G4, G5, G5, G7 und einem Rückwärtsgang R, zu denen eine elektrische Maschine MG zur Drehmomentergänzung zugeschaltet werden kann. Ähnlich wie bei dem in Fig. 9 gezeigten Getriebe 10 kann die Eingangswelle 11 über eine erste Reibungskupplung C1 und eine zweite Reibungskupplung C2 einer Doppelkupplung 17 (normally open) mit einer ersten Antriebswelle 13 oder einer zweiten Antriebswelle 14 verbunden werden. Das Getriebe 10 umfasst ein Gehäuse 19, eine Eingangswelle 11, welche mit einer Antriebsmaschine 12 (beispielsweise einer Brennkraftmaschine) verbunden ist, eine erste Antriebswelle 13 sowie eine zweite Antriebswelle 14. Die Eingangswelle 11 führt durch die beiden Antriebswellen 13 und 14, welche als Hohlwellen ausgeführt sind. Die Antriebswellen 13, 14 sind über die verschiedenen schaltbaren Gänge G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, R und die Zwischenwellen 15, 16 mit dem Differential 27 antriebsverbindbar.

[00101] Fig. 23 zeigt eine Schalteinrichtungsanordnung 300 mit zwei nebeneinander angeordneten Schalteinrichtungen 30a, 30b. Die Schalteinrichtungsanordnung 300 dient dazu, um bei dem in Fig. 22 dargestellten Getriebe 10 einerseits jede Reibungskupplung C1, C2 der Doppelkupplung 17 zu steuern, und andererseits Gangwechsel zwischen den verschiedenen Gänge G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, R durchzuführen.

[00102] Die ersten Übertragungseinrichtungen 40a, 40b zur Betätigung der Reibungskupplun

gen C1, C2 der Doppelkupplung 17 sind in diesem gezeigten Ausführungsbeispiel mechanischer Art.

[00103] Die Schalteinrichtung 30a der in Fig. 23 abgebildeten Schalteinrichtungsanordnung 300 weist eine erste Schaltwalze A und eine zweite Schaltwalze B auf. Die erste Schaltwalze A ist durch einen Aktuatormotor 38 (M1) um eine Drehachse 31a drehbar. Die zweite Schaltwalze B ist hier mit zwei Schaltgassen 35a, 35b ausgeführt, wobei die eine Schaltgasse 35a die zweite Schaltfläche 326 für das zweite Führungselement 61 und die andere Schaltgasse 37a die zweite Schaltfläche 328 für das zweite Führungselement 81 ausbildet, wie aus den Fig. 23 und Fig. 24b erkennbar ist.

[00104] Die Schalteinrichtung 30b dieser Schalteinrichtungsanordnung 300 weist eine erste Schaltwalze C und eine zweite Schaltwalze D auf, wobei die erste Schaltwalze C der anderen Schalteinrichtung 30b ist durch einen Aktuatormotor 38 (M2) um die entsprechende Drehachse 31a drehbar ist. Die zweite Schaltwalze D weist eine einzige Schaltgasse 35 auf, wobei die Schaltgasse 35 die zweite Schaltfläche 325 für das zweite Führungselement 51 und die zweite Schaltfläche 327 für das zweite Führungselement 71 ausbildet, wie aus den Fig. 23 und Fig. 25b erkennbar ist.

[00105] Mit dem in Fig. 22 dargestellten Getriebe 10 (P2.5 - automatisiertes Doppelkupplungs-Hybridgetriebe) und der in Fig. 23 gezeigten beschriebenen Schalteinrichtungsanordnung 300 lassen sich folgende Schaltungen realisieren:

[00106] Dabei sind in den Spalten „A“, „B“, „C“, „D“ die in Fig. 24 und 25 eingezeichneten Schaltpositionen S31, S32, T31, T32 der ersten Schaltwalzen A, C und zweiten Schaltwalzen B, D eingetragen. „X“ bedeutet jeweils eine aktivierte (geschlossene) Kupplungsstellung der Reibungskupplungen C1, C2. Mit „L“ sind - unter Bezug auf Fig. 9 - die linken Positionen und mit „R“ die rechten Positionen der entsprechenden Schalthülsen 56, 66, 76, 86 der Kupplungen C3, C4, C5, C6 bezeichnet.

[00107] Fig. 26 zeigt schematisch eine Ausführungsvariante mit koaxial angeordneter ersten Schaltwalze A und zweiter Schaltwalze B, welche durch ein axial wirkendes Koppelglied 20

miteinander gekoppelt werden können. Diese Ausführung entspricht im Wesentlichen den in den Fig. 2, 10, 14 und 23 dargestellten Anordnungen.

[00108] Fig. 27 zeigt eine alternative Ausführungsvariante, bei der die erste Schaltwalze A ebenfalls koaxial zur zweiten Schaltwalze B angeordnet ist, wobei das Koppelglied 20 allerdings in radialer Richtung entsprechend dem eingezeichneten Pfeil betätigt wird und die Drehverbindung zwischen der Welle 31 a‘ der ersten Schaltwalte A und der zweiten Schaltwalze B herstellt.

[00109] In Fig. 28 ist eine weitere Ausführungsvariante schematisch dargestellt, bei der die Drehachsen 31a, 32a der Schaltwalzen A, B in einem Abstand parallel zueinander angeordnet sind. Das Koppelglied 20 wirkt dabei radial oder axial auf ein Koppelgetriebe G, beispielsweise eine Zahnradstufe, ein und stellt die Drehverbindung zwischen der ersten Schaltwalze A und der zweiten Schaltwalze B her. Die Steuerung des Koppelgliedes 20 erfolgt - wie an Hand der Fig. 4 bis 7 beschrieben - über dritte Schaltflächen 334, 335 des Gehäuses 19.

Claims (17)

1. Patentansprüche

   1. Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) für ein Getriebe (10), insbesondere ein automatisiertes Getriebes oder eines Doppelkupplungsgetriebes eines Fahrzeuges, mit zumindest einer um eine erste Drehachse (31a) drehbar gelagerten ersten Schaltwalze (A; C) mit zumindest einer ersten Schaltfläche (314) für ein erstes Führungselement (41) einer ersten Übertragungseinrichtung (40; 40a, 40b), und einer um eine zweite Drehachse (32a) drehbar gelagerten zweiten Schaltwalze (B; D) mit zumindest einer zweiten Schaltfläche (325, 326, 327, 328) für ein zweites Führungselement (51, 61, 71, 81) einer zweiten Übertragungseinrichtung (50, 60, 70, 80), wobei die erste Schaltwalze (A; C) durch einen Aktuatormotor (33) verdrehbar ist, wobei die erste Schaltwalze (A; C) und die zweite Schaltwalze (B; D) über zumindest ein - vorzugsweise zwangsgesteuertes - schaltbares Koppelglied (20; 201, 202) miteinander drehverbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltwalze (B; D) über die erste Schaltwalze (A; C) antreibbar ist, wobei in einer Koppelstellung des Koppelgliedes (20; 201,201) die zweite Schaltwalze (B; D) mit der ersten Schaltwalze (A; C) in einer Drehrichtung drehmäßig verbunden und in entgegengesetzter Drehrichtung die zweite Schaltwalze (B; D) von der ersten Schaltwalze (A; C) drehmäßig getrennt ist, und wobei die erste Übertragungseinrichtung (40; 40a, 40b) mit zumindest einer Reibungskupplung (C1, C2) wirkverbunden ist, welche in zumindest einer Schaltposition (1, 5) der ersten Schaltwalze (A; C) geschlossen und in einer anderen Schaltposition der ersten Schaltwalze (A; C) geöffnet ist.
2. 2. Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltwalze (A; C) und die zweite Schaltwalze (B; D) koaxial angeordnet sind.
3. 3. Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Koppelglied (20; 201, 202) durch einen um eine Hebelachse (210a; 220a) zwischen einer Freigabestellung und einer Koppelstellung auf der ersten Schaltwalze (A; C) schwenkbar gelagerten Koppelhebel (210; 220) gebildet ist, welcher einen Koppelarm (212; 222) mit einer Klinke (213; 223) und ein durch eine gehäusefeste dritte Schaltfläche (334; 335) geführtes drittes Führungselement (211; 221) aufweist.
4. 4. Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltwalze (B; D) zumindest einen vorzugsweise durch ein Zahnsegment gebildeten Mitnehmerzahn (33) aufweist, wobei die Klinke (213; 223) in der Koppelstellung am Mitnehmerzahn (33) so angreift, dass die zweite Schaltwalze (B; D) mit der ersten Schaltwalze (A; C) - zumindest in einer Drehrichtung - drehverbunden ist.
5. 5. Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelhebel (210, 220) durch eine Koppelfeder (214, 224) in Richtung der Koppelstellung gedrückt ist.
6. 6. Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltwalze (A; C) ein erstes Koppelglied (201) und ein zweites Koppelglied (202) aufweist, wobei die beiden Koppelglieder (201, 201) so angeordnet sind, dass durch das erste Koppelglied (201) in dessen Koppelstellung die zweite Schaltwalze (B; D) mit der ersten Schaltwalze (A; C) in einer ersten Drehrichtung und durch das zweite Koppelglied (202) in dessen Koppelstellung die zweite Schaltwalze (B; D) mit der ersten Schaltwalze (A; C) in einer zweiten Drehrichtung drehverbunden ist.
7. 7. Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltwalze (B; D) zumindest eine definierte Raststellung aufweist, in welcher zumindest ein Koppelglied (20; 201,202) in eine Koppelstellung bringbar ist, wobei in der Raststellung zumindest eine vorzugsweise durch eine Rastfeder (22) belastete Rastklinke (23) eines Rastgliedes (24) in eine Rastausnehmung (25) eingreift.
8. 8. Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastglied (24) gehäusefest ist und die Rastausnehmung (25) durch die zweite Schaltwalze (B, D) gebildet ist.
9. 9. Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Übertragungseinrichtung (50, 60, 70) mit zumindest einem Gangschaltelement wirkverbunden ist.
10. 10. Schalteinrichtungsanordnung (300) mit zumindest einer Schalteinrichtung (30; 30a, 30b) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. 11. Schalteinrichtungsanordnung (300) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest zwei Schalteinrichtungen (30a, 30b) aufweist, wobei jede Schalteinrichtung (30a, 30b) zumindest eine erste Schaltwalze (A; C) und zumindest eine - vorzugsweise koaxial zur ersten Schaltwalze (A; C) angeordnete - zweite Schaltwalze (B; D) aufweist, wobei die erste Schaltwalze (A; C) jeder Schalteinrichtung (30a, 30b) durch einen Aktuatormotor (33) verdrehbar ist, und wobei jeweils die erste Schaltwalze (A; C) und die zweite Schaltwalze (B; D) über zumindest ein schaltbares Koppelglied (20; 201, 202) miteinander drehverbindbar sind.
12. 12. Schalteinrichtungsanordnung (300) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei erste Walzen (A, C) jeweils eine vierte Schaltfläche (319) für ein viertes Führungselement (91) aufweisen, wobei die vierten Führungselemente (91) mit einer Parksperrbetätigungseinrichtung (93) einer Parksperre (90) verbunden sind, wobei die Führungselemente (91) bei überfahren der vierten Schaltflächen (319) gleichsinnig entgegen der Kraft einer in Sperrrichtung der Parksperre (90) wirkenden Sperrfeder (98) auf die Parksperrbetätigungseinrichtung (93) einwirken.
13. 13. Schalteinrichtungsanordnung (300) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Parksperre (20) zumindest ein in ein Sperrglied (99) formschlüssig eingreifbares Sperrelement (92) aufweist, das zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung schwenkbar oder verschiebbar gelagert ist, wobei das Sperrelement (92) durch die Parksperrbetätigungseinrichtung (93) in Richtung der Sperrstellung auslenkbar ist.
14. 14. Schalteinrichtungsanordnung (300) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Parksperrbetätigungseinrichtung (93) im Wirkweg zwischen den vierten Führungselementen (91) und dem Sperrelement (92) zumindest ein längenelastisches Druckelement (95) aufweist.
15. 15. Schalteinrichtungsanordnung (300) nach einem der Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (95) einen Druckkörper (96) aufweist, welcher entgegen der Kraft einer in Sperrrichtung wirkenden Druckfeder (97) auslenkbar ist.
16. 16. Schalteinrichtungsanordnung (300) nach einem der Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrfeder (98) eine größere Federsteifigkeit aufweist als die Druckfeder (97).
17. 17. Getriebe (10), insbesondere automatisiertes Getriebe oder Doppelkupplungsgetriebe, mit zumindest einer Schalteinrichtungsanordnung (300) nach einem der Ansprüche 10 bis 16. Hierzu 12 Blatt Zeichnungen