DE102004049274B4

DE102004049274B4 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102004049274B4
Application number: DE102004049274A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Rüdle Harald
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-10-09
Filing date: 2004-10-09
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2024-10-10
Also published as: DE102004049274A1; US20060076206A1; US7370742B2

Abstract

Schaltvorrichtung mit zwei Losmitteln (14, 15) in Form von zwei Losrädern, zwei Hohlwellen oder einem Losrad und einer Hohlwelle, welche ein schaltbares Doppelmittel (11) bilden und einer ersten Schalteinheit (10) zum Schalten des Doppelmittels (11) und damit zum drehfesten Koppeln oder Entkoppeln der Losmittel (14, 15) des Doppelmittels (11), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinheit (10) zumindest teilweise neben dem Doppelmittel (11) angeordnet ist und eine erste und eine zweite Schaltmuffe (18, 19) umfasst, die in axialer Richtung gekoppelt und in Umfangsrichtung entkoppelt sind und eine der Schaltmuffen (18) über einen Gleichlaufkörper (20) drehfest mit einer Welle (16) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der gattungsbildenden DE 100 37 401 A1 ist bereits eine Schaltvorrichtung mit einem über eine erste Schalteinheit schaltbaren Doppelrad bekannt. Die erste Schalteinheit weist eine Schiebemuffe auf, die zwischen zwei das Doppelrad bildenden Losrädern angeordnet ist. Ferner weist die Schaltvorrichtung eine teilweise einstückig mit der ersten Schalteinheit ausgebildete, eine Gleichlaufeinheit umfassende zweite Schalteinheit auf, über die jedes Losrad des Doppelrads mit einer die Losräder tragenden Welle drehfest koppelbar ist. Die Gleichlaufeinheit weist einen zwischen den Losrädern des Doppelrads angeordneten Gleichlaufkörper und einen neben dem Doppelrad angeordneten Gleichlaufkörper auf.
Aus der CH 291889 A ist eine Schaltvorrichtung mit zwei nebeneinander auf einer Welle angeordneten Losrädern bekannt. Mittels einer Schalteinheit der Schaltvorrichtung kann jeweils eines der Losräder mit der Welle drehfest verbunden werden, eine Kopplung der beiden Losräder miteinander ist nicht vorgesehen. Die Schaltvorrichtung ist dabei neben den beiden Losrädern angeordnet.
Aus der GB 1 344 115 A ist ebenfalls eine Schaltvorrichtung mit zwei nebeneinander auf einer Welle angeordneten Losrädern bekannt. Mittels einer Schalteinheit der Schaltvorrichtung kann jeweils eines der Losräder mit der Welle drehfest verbunden werden, eine Kopplung der beiden Losräder miteinander ist nicht vorgesehen. Die Schaltvorrichtung ist neben den beiden Losrädern angeordnet und weist zwei Schaltmuffen auf, die in axialer Richtung gekoppelt und in Umfangsrichtung entkoppelt sind.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung bereitzustellen, bei der eine reduzierte Bauteileanzahl realisierbar ist. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einer Schaltvorrichtung mit einem schaltbaren Doppelmittel und einer ersten Schalteinheit zum Schalten des Doppelmittels.
Es wird vorgeschlagen, dass die erste Schalteinheit zumindest teilweise neben dem Doppelmittel angeordnet ist. Unter einem „schaltbaren Doppelmittel” sollen in diesem Zusammenhang insbesondere zwei Losräder, zwei Hohlwellen oder ein Losrad und eine Hohlwelle verstanden werden, die direkt über ein Schaltmittel miteinander drehfest koppelbar sind, wobei unter dem „Schalten” des Doppelmittels die direkte Kopplung und/oder Entkopplung der Mittel des Doppelmittels verstanden werden soll. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann das Doppelmittel in axialer Richtung besonders kurz bauend und die Schaltvorrichtung mit einer insgesamt reduzierten Bauteileanzahl ausgeführt werden, und zwar insbesondere, wenn zumindest eine Schaltmuffe der ersten Schalteinheit neben dem Doppelmittel angeordnet ist und/oder eine Schaltmuffe der ersten Schalteinheit sich durch ein Mittel des Doppelmittels erstreckt. Dabei ist denkbar, dass die erste und die zweite Schalteinheit zumindest teilweise einstückig oder vollständig getrennt ausgeführt sind.
Erfindungsgemäß umfasst die erste Schalteinheit eine erste und eine zweite Schaltmuffe, die in axialer Richtung gekoppelt und in Umfangsrichtung entkoppelt sind. Hierdurch können wiederum vorteilhaft zumindest einzelne Bauteile für mehrere Funktionen einfach genutzt werden, und zwar deshalb, da erfindungsgemäß eine der Schaltmuffen über einen Gleichlaufkörper drehfest mit der insbesondere das Doppelmittel tragenden Welle verbunden ist. Die drehfest mit der insbesondere das Doppelmittel tragenden Welle verbundene Schaltmuffe kann dadurch vorteilhaft zur Schaltung des Doppelmittels und zur Schaltung eines weiteren Losmittels, wie eines Losrads oder einer Hohlwelle, genutzt werden.
Die Schaltmuffen konnen dabei mittels einem weiteren Bauteil in axialer Richtung gekoppelt sein, wie beispielsweise über eine Doppelgabel, oder können vorteilhaft direkt, ohne zwischengeschaltetes Bauteil, in axialer Richtung gekoppelt sein, wodurch wiederum Bauraum und Bauteile eingespart werden können.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schaltvorrichtung eine zweite, eine Gleichlaufeinheit umfassende Schalteinheit aufweist, mittels der zumindest ein Mittel des Doppelmittels uber die Gleichlaufeinheit mit einer insbesondere das Doppelmittel tragenden Welle drehfest verbindbar ist, wobei die Gleichlaufeinheit ausschließlich neben dem Doppelmittel angeordnet ist bzw. dass das Doppelmittel ohne zwischengeschalteten Gleichlaufkorper der Gleichlaufeinheit ausgebildet ist. Unter einer „Gleichlaufeinheit” soll insbesondere eine Einheit mit einem oder mehreren Gleichlaufkörpern verstanden werden, die drehfest mit der das Doppelmittel tragenden Welle gekoppelt sind. Durch die erfindungsgemaße Lösung kann das Doppelmittel in axialer Richtung ebenfalls besonders kurz bauend ausgefuhrt und die Gleichlaufeinheit der zweiten Schalteinheit sowie zumindest ein Losmittel des Doppelmittels können einfach fur weitere Schaltfunktionen genutzt werden, wodurch zusätzliche Bauteile, Bauraum, Gewicht, Montageaufwand und Kosten eingespart werden können, und zwar insbesondere, wenn die Gleichlaufeinheit zur Kopplung mit einem vom Doppelmittel getrennten Losmittel, d. h. einem Losrad und/oder einer Hohlwelle, vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Lösung kann bei samtlichen, dem Fachmann als geeignet erscheinenden Getrieben eingesetzt werden, jedoch besonders vorteilhaft bei Doppelkupplungsgetrieben, bei denen Doppelmittel häufig zum Einsatz kommen, Doppelnutzungen von Getriebeebenen vorliegen und aufgrund der erhohten Baulänge von zwei Kupplungen Lösungen zur Baulangenreduzierung besonders von Vorteil sind.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Anspruche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmaßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 ein schematisch dargestelltes Doppelkupplungsgetriebe und
2 eine schematisch dargestellte Schaltvorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes aus 1
1 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe 21 mit einer ersten und einer zweiten schaltbaren Reibkupplung 22, 23. Das Doppelkupplungsgetriebe 21 umfasst eine Schaltvorrichtung mit einem schaltbaren Doppelmittel 11 und einer ersten Schalteinheit 10 zum Schalten des Doppelmittels 11 und einer zweiten, eine Gleichlaufeinheit 12 umfassenden Schalteinheit 13, mittels der ein erstes, von einem Losrad gebildetes Mittel 14 des Doppelmittel 11 über die Gleichlaufeinheit 12 mit einer das Doppelmittel 11 tragenden Welle 16 drehfest verbindbar ist (2).
Die Gleichlaufeinheit 12 ist ausschließlich neben dem Doppelmittel 11 angeordnet bzw. das Doppelmittel 11 ist ohne zwischengeschalteten Gleichlaufkörper ausgeführt.
Die Gleichlaufeinheit 12 umfasst einen drehfest mit der Welle 16 verbundenen Gleichlaufkorper und ist zur Kopplung mit einem vom Doppelmittel 11 getrennten Losrad 17 vorgesehen. Hierfür ist auf dem Gleichlaufkörper eine in axialer Richtung verschiebbare Schaltmuffe 24 der zweiten Schalteinheit 13 gelagert, mittels der der Gleichlaufkörper der Gleichlaufeinheit 12 mit dem ersten Mittel 14 des Doppelmittels 11 und alternativ mit dem Losrad 17 drehfest koppelbar ist. Die Schaltmuffe 24 weist an ihrem Außenumfang eine umlaufende Nut 27 zum Eingriff einer nicht näher dargestellten Schaltgabel auf.
Die erste Schalteinheit 10, mittels der das Doppelmittel 11 schaltbar ist, ist teilweise zwischen dem ersten Mittel 14 des Doppelmittels 11 und einem ebenfalls von einem Losrad gebildeten zweiten Mittel 15 des Doppelmittels 11 und teilweise neben dem Doppelmittel 11 angeordnet, und zwar weist die erse Schalteinheit 10 neben dem zweiten Mittel 15 des Doppelmittels 11 eine erste Schaltmuffe 18 auf. Die erste Schaltmuffe 18 ist auf einem Gleichlaufkörper 20 axial verschiebbar gelagert und ist uber diesen drehfest mit der Welle 16 verbunden. Ferner weist die erste Schalteinheit 10 zusätzlich zu der ersten Schaltmuffe 18 eine zweite Schaltmuffe 19 auf. Die Schaltmuffen 18 und 19 sind in axialer Richtung direkt, ohne zwischengeschaltetes Bauteil, gekoppelt und in Umfangsrichtung entkoppelt. Die erste Schaltmuffe 18 weist hierfur auf der dem Doppelmittel 11 zugewandten Seite ein angeformtes Ringelement 25 auf, an dessen Innenumfang eine Nut 26 angeformt ist. An die zweite Schaltmuffe 19 ist auf der der ersten Schaltmuffe 18 zugewandten Seite an deren Außenumfang ein umlaufender Steg 28 angeformt, der in die Nut 26 der ersten Schaltmuffe 18 in axialer Richtung formschlüssig eingreift.
Die zweite Schaltmuffe 19 erstreckt sich ausgehend von der ersten Schaltmuffe 18 durch mehrere Durchbrüche 29 des zweiten Mittels 15 in Richtung des ersten Mittels 14 des Doppelmittels 11 und ist mit dem zweiten Mittel 15 drehfest verbunden. Die Schaltmuffe 19 ist teilweise zwischen den Mitteln 14, 15 des Doppelmittels 11 und teilweise neben dem Mittel 15 des Doppelmittels 11 angeordnet.
Die erste Schaltmuffe 18 weist an ihrem Außenumfang eine Nut 30 zum Eingriff einer nicht näher dargestellten Schaltgabel auf. Wird die erste Schaltmuffe 18 mittels der Schaltgabel in axialer Richtung zum Doppelmittel 11 verschoben, wird mit der ersten Schaltmuffe 18 auch die zweite Schaltmuffe 19 verschoben und über die zweite Schaltmuffe 19 wird das Doppelmittel 11 geschaltet bzw. werden das erste Mittel 14 und das zweite Mittel 15 des Doppelmittels 11 direkt über die zweite Schaltmuffe 19 drehfest gekoppelt. Das zweite Mittel 15 des Doppelmittels 11 dient zur Drehrichtungsumkehr für einen Ruckwärtsgang. Wird die erste Schaltmuffe 18 mittels der Schaltgabel axial in die von dem Doppelmittel 11 abgewandte axiale Richtung verschoben, wird mittels der ersten Schaltmuffe 18 ein weiteres Losrad 31 drehfest mit dem Gleichlaufkörper 20 und damit mit der Welle 16 drehfest gekoppelt.
Alternativ zu einer direkten axialen Kopplung der zweiten Schaltmuffe 19 mit der ersten Schaltmuffe 18 wäre auch denkbar, diese mit einer separaten Schaltgabel oder mit einer Doppelschaltgabel zu betätigen. Ferner wäre denkbar, dass die erste Schalteinheit 10 nur eine sich durch das zweite Mittel 15 erstreckende Schaltmuffe aufweist, die über eine Schaltgabel direkt betätigbar ist, und das neben dem Doppelmittel 11 angeordnete Losrad 31 uber eine separate Schalteinheit drehfest mit der Welle 16 koppelbar ist, die beispielsweise auch auf einer dem Doppelmittel 11 abgewandten Seite des Losrads 31 angeordnet sein konnte.
Die erste Schalteinheit 10 umfasst eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit zur Synchronisierung der Welle 16 und des Losrads 31 sowie eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit zur Synchronisierung der Mittel 14, 15 des Doppelmittels 11 untereinander. Die Synchronisiereinheit zur Synchronisierung der Mittel 14, 15 des Doppelmittels 11 untereinander ist dabei vorteilhaft zwischen den Mitteln 14, 15 des Doppelmittels 11 angeordnet. Denkbar ist jedoch auch, dass auf eine Synchronisierung der Mittel 14, 15 untereinander verzichtet wird.
Ferner umfasst die zweite Schalteinheit 13 eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit zur Synchronisierung der Welle 16 und des Mittels 14 des Doppelmittels 11 und eine nicht näher dargestellte Synchronisiereinheit zur Synchronisierung der Welle 16 und des Losrads 17.
Bezugszeichenliste

10: Schalteinheit
11: Doppelmittel
12: Gleichlaufeinheit
13: Schalteinheit
14: Mittel
15: Mittel
16: Welle
17: Losmittel
18: Schaltmuffe
19: Schaltmuffe
20: Gleichlaufkörper
21: Doppelkupplungsgetriebe
22: Reibkupplung
23: Reibkupplung
24: Schaltmuffe
25: Ringelement
26: Nut
27: Nut
28: Steg
29: Durchbruch
30: Nut
31: Losrad

Claims

Schaltvorrichtung mit zwei Losmitteln (14, 15) in Form von zwei Losrädern, zwei Hohlwellen oder einem Losrad und einer Hohlwelle, welche ein schaltbares Doppelmittel (11) bilden und einer ersten Schalteinheit (10) zum Schalten des Doppelmittels (11) und damit zum drehfesten Koppeln oder Entkoppeln der Losmittel (14, 15) des Doppelmittels (11), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schalteinheit (10) zumindest teilweise neben dem Doppelmittel (11) angeordnet ist und eine erste und eine zweite Schaltmuffe (18, 19) umfasst, die in axialer Richtung gekoppelt und in Umfangsrichtung entkoppelt sind und eine der Schaltmuffen (18) über einen Gleichlaufkörper (20) drehfest mit einer Welle (16) verbunden ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schaltmuffe (18, 19) der ersten Schalteinheit (10) neben dem Doppelmittel (11) angeordnet ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltmuffe (19) der ersten Schalteinheit (10) sich durch ein Losmittel (15) des Doppelmittels (11) erstreckt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schaltmuffe (18, 19) direkt, ohne zwischengeschaltetes Bauteil, in axialer Richtung gekoppelt sind.
Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine zweite, eine Gleichlaufeinheit (12) umfassende Schalteinheit (13), mittels der zumindest ein Losmittel (14) des Doppelmittels (11) über die Gleichlaufeinheit (12) mit einer Welle (16) drehfest verbindbar ist, wobei die Gleichlaufeinheit (12) ausschließlich neben dem Doppelmittel (11) angeordnet ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichlaufeinheit (12) zur Kopplung mit einem vom Doppelmittel (11) getrennten Losmittel (17) vorgesehen ist.
Getriebe mit einer Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.