Die Erfindung betrifft eine Getriebeschaiteinrichtung, umfassend ein erstes, rota- tiv antreibbares Getriebebauteil, auf welchem dreh fest und axial verschiebbar ein Schaltelement angeordnet ist, das axial in zumindest eine Schaltstellung bewegbar ist, in welcher jeweils das erste Getriebebauteil mit je einem benachbart zu diesem angeordneten und hieran anbindbaren Getriebebauteil drehfest gekoppelt ist, wobei eine jeweilige, axiale Schaltbewegung des Schaltelements in die zumindest eine Schaltstellung und/oder aus dieser heraus durch Zusammenspiel jeweils eines Schaltstifts mit jeweils mindestens einer zugehörigen, nutartigen Schaltkulisse auslösbar ist, die in axialer Richtung zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Schaltelement für eine Getriebeschaiteinrichtung.

Getriebeschalteinrichtungen kommen bei Stufengetrieben zur Anwendung, um Getriebebauteile des jeweiligen Getriebes zur Darstellung je eines zugehörigen Übersetzungsverhältnisses drehfest miteinander zu koppeln. Dabei ist einer Getriebeschaiteinrichtung zumeist ein Schaltelement zugeordnet, das, je nach konkreter Ausgestaltung, eine kraft- oder formschlüssige Koppelung der jeweils zugeordneten Getriebebauteile bei Betätigung vornimmt. Das jeweilige Schaltelement ist dabei dann üblicherweise drehfest und axial verschiebbar auf einem der beiden drehfest zu verbindenden Getriebebauteile vorgesehen und wird mittels einer Aktuatorik axial in eine jeweilige Schaltstellung verschoben, in welcher die gewünschte, drehfeste Koppelung unter vorherigem Abbau einer eventuell vorherrschenden Drehzahldifferenz zwischen den beide Getriebebauteilen verwirklich ist. Je nach konkreter Ausgestaltung dieser Aktuatorik kann eine derartige axiale Schaltbewegung des jeweiligen Schaltelements dabei mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder auch durch Mischformen eingeleitet werden.

Aus der DE 196 27 980 A1 geht eine Getriebeschaiteinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes hervor, über welche ein erstes, rotativ antreibbares Getriebebauteil in Form einer Getriebewelle mit mehreren benachbart liegenden Getriebebauteilen jeweils gekoppelt werden kann. Vorliegend handelt es sich bei diesen weiteren Getriebebauteilen jeweils um Zahnräder, die drehbar auf dieser gelagert sind. Zudem sind auf der Getriebewelle mehrere Schaltelemente in Form von Schaltmuffen dreh fest und axial verschiebbar angeordnet, wobei sich jede der Schiebemuffen aus je einem ringförmigen Körper zusammensetzt, welcher an einem Innenumfang mit einer axial verlaufenden Verzahnung versehen und über diese Verzahnung auf einer korrespondierenden Verzahnung seitens der radial innenliegenden Getriebewelle geführt ist.

Jede der Schiebemuffen kann nun jeweils axial zwischen je einer Neutralstellung, in welcher die jeweilige Schiebemuffe keines der beiden axial beiderseits liegenden Zahnräder mit der Getriebewelle koppelt, und je zwei Schaltstellungen bewegt werden, in welchen jeweils die Getriebewelle mit je einem Zahnräder unter einem vorherigen Abbau einer Differenzdrehzahl drehfest gekoppelt ist. Die axialen Schaltbewegungen der einzelnen Schiebemuffe werden vorliegend dabei über einen Elektromotor, zwischenliegende Übersetzungsstufen, sowie eine Schaltwalze im Zusammenspiel mit je einer der einzelnen Schiebemuffe zugeordneten Schaltgabel dargestellt. Hierbei wird über den Elektromotor mittels der zwischenliegenden Übersetzungsstufen einerseits ein Öffnen einer der Getriebewelle vorgeschalteten Trennkupplung und andererseits zeitgleich ein entsprechendes Verdrehen der Schaltwalze hervorgerufen.

Die Schaltwalze ist an einer radialen Außenseite mit nutartigen Schaltkulissen versehen, die in axialer Richtung jeweils zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet sind und in denen je ein Schaltstift der jeweiligen Schaltgabel läuft. Wird also die Schaltwalze über den Elektromotor mittels der zwischenliegenden Übersetzungsstufen in Drehbewegung versetzt, so ruft der in axialer Richtung veränderliche Verlauf der jeweiligen Schaltkulisse über den darin laufenden Schaltstift eine axiale Schiebebewegung der jeweiligen Schaltgabel hervor, was in eine entsprechende, axiale Verschiebung der je zugehörigen Schaltmuffe auf der Getriebewelle umgesetzt wird. In der Folge wird die jeweilige Schaltmuffe damit zwischen ihrer jeweiligen Neutralstellung und eine der möglichen Schaltstellungen axial bewegt. Die Schaltkulissen an der Schaltwalze sind dabei jeweils in axialer Richtung derartig veränderlich gestaltet, dass bei stetiger, über den Elektromotor eingeleiteter Drehbewegung ein aufeinanderfolgendes Schalten der einzelnen Gänge des automatisierten Schaltgetriebes bei jeweils geöffneter Trennkupplung stattfindet. Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeschalteinrichtung zur Verfügung zu stellen, über welche zumindest eine Schaltbewegung eines Schaltelements zur drehfesten Koppelung und/oder zur Trennung zweier ansonsten relativ zueinander verdrehbarer Getriebebauteile bei kompakten Aufbau realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Schaltelements für eine derartige Getriebeschalteinrichtung geht aus den Ansprüchen 8 bis 10 hervor.

Gemäß der Erfindung umfasst eine Getriebeschalteinrichtung ein erstes, rotativ antreibbares Getriebebauteil, auf welchem drehfest und axial verschiebbar ein Schaltelement angeordnet ist, das axial in zumindest eine Schaltstellung bewegt werden kann. In dieser zumindest einen Schaltstellung ist das erste Getriebebauteil dabei mit je einem hieran anbindbaren Getriebebauteil drehfest gekoppelt, welches benachbart zu dem ersten Getriebebauteil angeordnet und ansonsten relativ zu diesem verdrehbar ist. Zudem ist eine jeweilige, axiale Schaltbewegung des Schaltelements in die zumindest einen Schaltstellung und/oder aus dieser heraus durch Zusammenspiel jeweils eines Schaltstifts mit jeweils mindestens einer zugehörigen, nutartigen Schaltkulisse auslösbar, die in axialer Richtung zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet ist.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Getriebebauteil generell ein rotierbares oder auch feststehendes Bauteil des Getriebes zu verstehen, wie beispielsweise eine Getriebewelle, ein Zahnrad, ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil, etc.. Insbesondere ist das jeweilige Getriebebauteil dabei, zumindest bei Schalten einzelner Gänge des Getriebes, an einer Leistungsübertragung zwischen einer Antriebs- und einer Abtriebsseite des Getriebes beteiligt. Während es sich bei dem ersten Getriebebauteil zwingend um ein rotativ antreibbares Getriebebauteil, wie eine Getriebewelle oder ein Zahnrad einer Übersetzungsstufe, handeln muss, kann das benachbart zu diesem liegende, hieran anbindbare Getriebebauteil erfindungsgemäß entweder ebenfalls als ein rotativ antreibbares Getriebebauteil ausgeführt sein, also beispielsweise als Getriebewelle oder als drehbar gelagertes Stirnrad, oder aber auch als feststehendes Bauteil in Form eines Getriebegehäuses oder eines Getriebegehäuseteils vorliegen. Im Fall der ersten Variante rotieren die beiden Getriebebauteile dann nach der drehfesten Koppelung gemeinsam, während im zweitgenannten Fall das erste Getriebebauteil bei drehfester Verbindung mit dem anbindbaren Getriebebauteil an diesem festgesetzt wird.

Das Schaltelement kann im Sinne der Erfindung hierbei direkt an der drehfesten Verbindung des ersten Getriebebauteils mit dem anbindbaren Getriebebauteil beteiligt sein, indem es bei seiner axialen Verschiebung in die jeweilige Schaltstellung selbst mit dem anbindbaren Getriebebauteil in Verbindung tritt, also selbst ein Drehmoment von dem ersten Getriebebauteil auf das anbindbare Getriebebauteil überträgt. Hierbei kann das anbindbare Getriebebauteil zur drehfesten Koppelung mit einem zusätzlichen Bauteil, beispielsweise in Form eines Kupplungskörpers, versehen sein, mit welchem das Schaltelement des ersten Getriebebauteils bei seiner Überführung in die Schaltstellung drehfest in Kontakt tritt. Alternativ dazu kann das weitere, anbindbare Getriebebauteii aber auch mit einem eigenen Schaltelement versehen sein, welches ebenfalls drehfest und axial verschiebbar auf Seiten des anbindbaren Getriebebauteils vorgesehen ist und zur drehfesten Koppelung der beiden Getriebebauteile zeitgleich mit dem, seitens des ersten Getriebebauteils vorgesehenen Schaltelements in eine zugehörige Schaltstellung zu bewegen ist, in welcher es dann mit dem Schaltelement des ersten Getriebebauteils drehfest gekoppelt wird.

Alternativ zu den vorgenannten Möglichkeiten kann es sich bei dem Schaltelement jedoch auch um ein Bauteil handeln, welches nicht direkt die Koppelung der beiden Getriebebauteile vollzieht, sondern diese dreh feste Verbindung nur einleitet, ohne hierbei selber ein Drehmoment zu übertragen. So ist eine Ausführung des Schaltelements als Schieberkolben denkbar, welcher bei Überführung in eine Schaltstellung weitere, mit den zu koppelnden Getriebebauteile verbundene Bauteile, wie beispielsweise zwei Lamellensätze eines Lamellenpakets, aufeinander drückt und hierüber die Koppelung der Getriebebauteile hervorruft.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung entweder als einfache Schalteinrichtung ausgeführt sein, bei welcher das zugehörige Schaltelement aus einer Neutralstellung nur in eine Schaltstellung bewegt werden kann, oder aber auch als Doppelschalteinrichtung realisiert sein, bei welcher das zugehörige Schaltelement aus der Neutralstellung heraus axial sowohl in eine erste Richtung als auch in eine zweite Richtung in jeweils eine Schaltstellung verschoben werden kann und hierbei eine drehfeste Kopplung des ersten Getriebebauteils mit jeweils einem benachbart liegenden, anbindbaren Getriebebauteil vornimmt. Des Weiteren ist auch eine Ausgestaltung im Rahmen der Erfindung denkbar, bei welcher lediglich zwischen zwei Schaltstellungen gewechselt werden kann, also keine Neutralstellung des Schaltelements möglich ist.

Erfindungsgemäß weist ein Schaltelement einer Getriebeschalteinrichtung insbesondere einen ringförmigen Körper auf, welcher an einem Innenumfang mit einer axial verlaufenden Verzahnung versehen ist, über die der Körper drehfest und axial verschiebbar über eine korrespondierende Verzahnung auf einem radial innenliegenden Getriebebauteil geführt werden kann. Besonders bevorzugt bildet der ringförmige Körper einen Kreisring und ist durch ein einziges Element gebildet, wobei im Rahmen der Erfindung auch ein Zusammensetzen des Körpers aus mehreren Einzelteilen prinzipiell denkbar ist. Diese Einzelteile sind dann zumindest dreh fest miteinander zu verbinden.

Prinzipiell kann das erfindungsgemäße Schaltelement des Weiteren derartig ausgestaltet sein, dass es in einer Getriebeschalteinrichtung bei axialer Verschiebung in eine Schaltstellung eine formschlüssige oder eine kraftschlüssige Koppelung zweier Getriebebauteile hervorruft. So kann dieses Schaltelement als Klauenmuffe einer Klauenkupplung oder Klauenbremse, als Schiebemuffe einer Sperrsynchronisation, oder ähnlich aufgebautes Bauteil ausgeführt sein, welches nach Abbau einer eventuell vorhandenen Differenzdrehzahl zwischen den beiden Getriebebauteilen die formschlüssige Koppelung vornimmt. Ein Abbau einer Differenzdrehzahl kann dabei entweder rein durch einen Zahneingriff des Schaltelements mit einem seitens des Weiteren Getriebebauteils vorgesehenen Element bewerkstelligt oder mithilfe zwischenliegender Bauteile, wie Synchronringe, hervorgerufen werden. Zudem kann es sich bei dem Schaltelement auch um einen Kolbenschieber handeln, welcher bei Verschiebung Kupplungshälften einer kraftschlüssigen Kupplung oder Bremse, wie einer Lamellenkupplung bzw. - bremse, zusammendrückt. Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das Schaltelement an eine Innendurchmesser und/oder an einem Au ßendurchmesser die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse aufweist, während der jeweils eine Schaltstift radial verschiebbar und der mindestens einen Schaltkulisse radial gegenüberliegend an einem benachbart zum Schaltelement liegenden Getriebebauteil angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend dazu nimmt das Schaltelement an einem radialen Innendurchmesser und/oder an einem radialen Au ßendurchmesser den jeweils einen Schaltstift radial verschiebbar auf, wohingegen die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse dem jeweils einen Schaltstift radial gegenüberliegend an einem benachbart zum Schaltelement liegenden Getriebe- bauteii ausgestaltet ist. Ferner kann der jeweils eine Schaltstift über einen zugehörigen Aktuator jeweils radial zwischen einer Grundstellung und einer Eingriffsstellung bewegt werden, in welcher er in die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse eingeführt werden kann.

Mit anderen Worten sind also der jeweils eine Schaltstift und die mindestens eine zugehörige, nutartige Schaltkulisse radial gegenüberliegend zwischen dem Schaltelement und einem hierzu benachbart liegenden Getriebebauteil vorgesehen. Zum einen kann eines dieser beiden Bauteile, also entweder der Schaltstift oder die Schaltkulisse, hierbei an einem Innendurchmesser oder an einem Au ßendurchmesser des Schaltelements vorgesehen sein, wobei das jeweils andere Element dann umgekehrt hierzu an einer radialen Außenseite oder einer radialen Innenseite des benachbart liegenden Getriebebauteils platziert ist. Werden verschiedene axiale Schaltbewegungen des Schaltelements durch ein derartiges Zusammenspiel je eines Schaltstifts mit mindestens einer zugehörigen Schaltkulisse eingeleitet, so können seitens des Schaltelements und eines oder verschiedener radial benachbarter Getriebebauteile mehrere aus je einem Schaltstift und je einer Schaltkulisse gebildete Paare vorgesehen sein. Bei mehreren derartigen Paaren sind verschiedene Kombinationen denkbar, bei welchen das Schaltelement an seinem Innendurchmesser und/oder auch an seinem Au ßendurchmesser mehrere Schaltstifte, mehrere Schaltkulissen oder mindestens einen Schaltstift und mindestens eine Schaltkulisse aufnimmt. Die diesen hierbei jeweils gegenüberliegenden Elemente können hierbei an nur einem benachbart liegenden Getriebebauteil oder aber auch an unterschiedlichen, benachbart liegenden Getriebebauteilen vorgesehen sein, müssen aber zwingend radial gegenüberliegend ausgestaltet sein.

Die jeweils zugehörige axiale Schaltbewegung wird dabei dadurch ausgelöst, dass der jeweilige, über einen zugehörigen Aktuator radial bewegliche Schaltstift in die mindestens eine zugehörige Schaltkulisse eingeführt wird, so dass entsprechend des in axialer Richtung veränderlichen Verlaufs der Schaltkulisse eine axiale Verschiebung des Schaltelements relativ zu dem benachbart liegenden Getriebebauteil hervorgerufen wird. Da diese axiale Schaltbewegung erst bei radialer Verschiebung des jeweiligen Schaltstifts aus der Grundstellung in die Eingriffsstellung stattfindet, kann diese axiale Schaltbewegung des Schaltelements gezielt über den Aktuator eingeleitet werden. Gleichzeitig ist die Anordnung des Schaltstifts mit Aktuator und das Vorsehen der Schaltkulisse auf kompakte Art und Weise möglich. Bevorzugt handelt es sich bei dem Aktuator dabei um einen elektrischen Aktuator, so dass im Vergleich zu einer mechanischen oder auch einer hydraulischen Aktuatorik eine Steuerung des Schaltelements bei geringem Gewicht und geringem Bauraumbedarf möglich ist. Insgesamt lässt sich die erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung damit platzsparend im Bereich eines Getriebes realisieren, wobei hierbei auch mehrere Schaltelemente jeweils über je eine derartig gestaltete Getriebeschalteinrichtung problemlos unabhängig voneinander gesteuert werden können.

Im Unterschied hierzu laufen bei der DE 196 27 980 A1 die jeweils seitens der Schaltgabeln vorgesehenen Schaltstifte permanent in den je zugehörigen Schaltkulissen, die auf einer radialen Außenseite der Schaltwalze ausgestaltet sind. Infolge dessen kann das einzelne Schaltelement nicht individuell aus einer Neutralstellung in eine Schaltstellung verschoben werden, da axiale Schaltbewegungen der Schaltelemente stets starr entsprechend der Verdrehung der Schaltwalze und der jeweiligen Gestaltung der Schaltkulissen vorgenommen wird. Ein Schalten der Gangstufen des automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes der DE 196 27 980 A1 erfolgt also entsprechend einer starr vorgegebenen Schaltabfolge, so dass beispielsweise ein Überspringen eines oder mehrerer Gänge nicht möglich ist. Damit ist dieser Aufbau nur für die Verwendung bei einem automatisierten Schaltgetriebe geeignet. Ferner setzt die Unterbringung der aus Elektromotor, Übersetzungsstufen und Schaltwalze gebildeten Aktuatorik einen entsprechenden Bauraum voraus, so dass eine kompakte Betätigung der Schaltelemente im Falle der DE 196 27 980 A1 nicht möglich ist.

Dem Fachmann wird vorliegend klar sein, dass es bei der erfindungsgemäßen Getriebeschalteinrichtung zur Einleitung einer axialen Bewegung des Schaltelements bis zu dessen Überführung in die zumindest eine Schaltstellung stets einer Relativdrehzahl zwischen dem den Schaltstift tragenden Bauteil und dem mit der nutartigen Schaltkulisse versehenen Bauteil bedarf, da ansonsten das Einfassen des Schaltstifts in die zugehörige Schaltkulisse nicht in eine axiale Schiebebewegung umgesetzt wird. Dies hat zur Folge, dass eine Schaltbewegung des Schaltelements bei Stillstehen des ersten Getriebebauteils nicht vollzogen werden kann, sofern nicht gerade das gegenüberliegende Getriebebauteil, welches entweder den jeweils einen Schaltstift oder die mindestens eine, zugehörige Schaltkulisse aufweist, eine Drehbewegung ausführt. Des Weiteren ist eine erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung bei einem Kraftfahrzeuggetriebe zumindest bei Anfahrgängen antriebsseitig vorzusehen, da zu Beginn eines Anfahrvorganges des Kraftfahrzeuges sich eine Abtriebsseite des jeweiligen Kraftfahrzeuggetriebes im Stillstand befindet. Generell ist eine erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung aber ansonsten bei sämtlichen Stufengetrieben und hierbei insbesondere bei Kraftfahrzeuggetrieben problemlos anwendbar.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind der jeweils eine Schaltstift und der Aktuator an einem radial umliegend zum Schaltelement vorgesehenen Gehäuse angeordnet. Das Vorsehen des oder der Schaltstifte, sowie des oder auch der mehreren Aktuatoren auf Seiten eines Gehäuses hat dabei den Vorteil, dass diese Komponenten damit seitens eines feststehenden Teils vorgesehen sind und damit die Zuführung von Steuerleitungen zu dem zugehörigen Aktuator einfach gestaltet werden kann. So können im Falle der Ausgestaltung des Aktuators als elektronischer Aktuator elektrische Leitungen problemlos in den Bereich des Aktuators herangeführt werden. Ferner bewirkt die Anordnung des jeweils einen Schaltstifts auf Seiten eines Gehäuses, dass bei Rotation des ersten Getriebebauteils stets eine Relativdrehzahi zwischen dem jeweils einen Schaltstift und der auf Seiten des Schaltelements vorgesehenen Schaltkulisse besteht. Abgesehen davon kann der jeweils eine Schaltstift und der zugehörige Aktuator aber auch auf Seiten des rotierbaren Schaltelements oder an einem rotierbaren Getriebebauteil vorgesehen sein, wobei dann Steuer- und Versorgungsleitungen des Aktuators auf das jeweils drehende Bauteil zu führen sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die alternativ oder auch ergänzend zu der vorgenannten Ausführungsform ist, ist das Schaltelement zumindest an einer axialen Stirnseite radial au ßen mit je einer umlaufenden Verzahnung versehen. Ferner führt das je eine anbindbare Getriebebauteil axial zwischen sich und dem

Schaltelement je einen ringförmigen und drehfest mit dem anbindbaren Getriebebauteil verbundenen Kupplungskörper, welcher an einem Innenumfang und auf einer dem Schaltelement zugwandten axialen Stirnseite mit jeweils einer Verzahnung versehen ist, die korrespondierend zu der am Schaltelement vorgesehenen je einen Verzahnung ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist der Körper des Schaltelements also in diesem Fall mit einer nach Art einer Klauenaußenverzahnung gestalteten Verzahnung versehen, über welche das Schaltelement bei Verschiebung in seine Schaltstellung in Zahneingriff mit einer Verzahnung eines Kupplungskörpers gebracht wird. Der Kupplungskörper wiederum ist drehfest und radial verschiebbar mit dem an das erste Getriebebauteil anbindbare Getriebebauteil verbunden. In der Folge kann durch das derartig gestaltete Schaltelement und den Kupplungskörper eine formschlüssige Verbindung der beiden Getriebebauteile dargestellt werden.

In Weiterbildung der vorhergehenden Variante kann der je eine Kupplungskörper radial relativ zu dem anbindbaren Getriebebauteil über jeweils einen zwischenliegenden Federsatz bewegt werden, welcher den je einen Kupplungskörper hierbei gegenüber dem je einen anbindbaren Getriebebauteil radial vorspannt. Eine derartige Ausgestaltung einer Getriebeschalteinrichtung hat dabei den Vorteil, dass ein evtl. bei Zahneingriff des Schaltelements mit dem Kupplungskörper auftretender Stoß nicht auf das anbindbare Getriebebauteil übertragen, sondern über den zwischenliegenden Federsatz kompensiert wird. Bevorzugt setzt sich der Kupplungskörper dabei aus mehreren Segmenten zusammen, um eine zumindest geringe radiale Beweglichkeit zu ermöglichen. Jedes dieser Segmente ist dabei dann dreh fest und radial beweglich mit dem anbindbaren Getriebebauteil zu koppeln. Im Sinne der Erfindung kann der Kupplungskörper aber auch starr mit dem anbindbaren Getriebebauteil verbunden oder auch einstückig mit diesem ausgeführt sein, wobei in diesen Fällen dann aber keine Stoßkompensation realisierbar ist.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Schaltelement an dem Au ßendurchmesser mit einer einzelnen nutartigen Schaltkulisse versehen, welche bei Einfassen eines einzelnen Schaltstifts im Zusammenspiel mit diesem eine Überführung des Schaltelements in eine Schaltstellung bewirkt, in der die Verzahnung des Schaltelements mit der Verzahnung des Kupplungskörpers im Eingriff steht. Axial zwischen dem anbindbaren Getriebebauteil und dem Schaltelement ist dabei ein Federelement vorgesehen, welches das Schaltelement in der Schaltstellung in Richtung einer Neutralstellung vorspannt. Bevorzugt ist die Schaltkulisse des Schaltelements dabei derartig gestaltet, dass die Schaltkulisse in den Außendurchmesser des Körpers des Schaltelements über einen Übergangsbereich übergeht, an welchen sich ein in axialer Richtung orientierter, spiralförmiger Abschnitt anschließt, der wiederum an einem dem Übergangsbereich abgewandten Ende in einen auf einer gleichbleibenden axialen Höhe in Umfangsrichtung verlaufenden Abschnitt übergeht.

Diese Ausgestaltung einer Getriebeschalteinrichtung hat dabei den Vorteil, dass somit ein Verschieben des Schaltelements zwischen einer Schaltstellung und einer Neutralstellung über lediglich einen Schaltstift mit zugeordneter Schaltkulisse gesteuert werden kann. So wird bei Einfassen des Schaltstifts in die Schaltkulisse die Verschiebung des Schaltelements in die Schaltstellung hervorgerufen, wobei das Schaltelement durch Zusammenspiel des Schaltstifts mit dem auf einer axialen Höhe verlaufenden Abschnitt der Schaltkulisse solange in dieser Stellung verbleibt, solange der Schaltstift in die Schaltkulisse einfasst. Wird der Schaltstift hingegen wieder in seine Grundstellung überführt und hierbei aus Schaltkulisse herausbewegt, so bewirkt das zwischen dem anbindbaren Getriebebauteil und dem Schaltelement liegende Federelement ein Zurückschieben des Schaltelements in seine Neutralstellung. Das Öffnen der über die beiden Verzahnungen an Schaltelement und Kupplungskörper definierten, formschlüssigen Kupplung wird also über das Federelement bei Rückführen des Schaltstifts in seine Grundstellung automatisch eingeleitet. Vorzugsweise ist das Federelement dabei als Tellerfeder ausgestaltet, wodurch eine axial sehr kompakte Anordnung des Federelements möglich ist. In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsformen ist das je eine anbindbare Getriebebauteil ein Gehäuse, an welchem das erste Getriebebauteil in der zumindest Schaltstellung des Schaltelements formschlüssig festgesetzt ist. Die formschlüssige Kupplung fungiert in diesem konkreten Fall also als formschlüssige Bremse, über welche das erste Getriebebauteil am Gehäuse stillgesetzt werden kann. Insbesondere verfügt das Gehäuse dabei über einen radial vorkragenden Teil, zwischen welchem und dem Schaltelement das das Schaltelement in seine Neutralstellung vorspannende Federelement vorgesehen ist.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Getriebebauteil eine Getriebewelle. Folglich kann diese Getriebewelle über die erfindungsgemäße Getriebeschalteinrichtung drehfest mit dem benachbart liegenden Bauteil gekoppelt werden, bei welchem es sich bevorzugt um das Gehäuse des Getriebes handelt.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder auch der jeweils hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Figuren hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung näher dargestellt, welche Bezug auf die in den Figuren dargestellten Zeichnungen nimmt. Es zeigen:

Fig. 1 A bis 1 D schematische Ansichten einer Getriebeschalteinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, gezeigt in unterschiedlichen Schaltzuständen der Getriebeschalteinrichtung. Aus den Fig. 1 A bis 1 D geht jeweils eine schematische Ansicht einer Getriebeschalteinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, wobei über die Fig. 1 A bis 1 D hierbei einzelne Schaltzustände dieser Getriebeschalteinrichtung dargestellt sind. Im Folgenden soll nun zunächst der erfindungsgemäße Aufbau der Getriebeschalteinrichtung anhand der Fig. 1 A beschrieben werden:

Bei der in Fig. 1 A dargestellten Getriebeschalteinrichtung handelt es sich um eine Schalteinrichtung eines Stufengetriebes, insbesondere in Form eines automatisierten PKW-Getriebes. Hierbei umfasst diese Getriebeschalteinrichtung ein erstes Getriebebauteil 1 , welches vorliegend als Getriebewelle 2 des Getriebes ausgeführt ist und in Rotation um eine Rotationsachse 3 versetzt werden kann. Umliegend zu der Getriebewelle 2 ist des Weiteren ein weiteres Getriebebauteil 4 in Form eines Gehäuses 5 des Getriebes vorgesehen. Mittels der erfindungsgemäßen Getriebeschalteinrichtung kann die Getriebewelle 2 hierbei drehfest mit dem Gehäuse 5 gekoppelt und damit an diesem stillgesetzt werden.

Wie des Weiteren aus Fig. 1 A zu erkennen ist, weist die Getriebewelle 2 in dem in Fig. 1 A dargestellten Bereich an einem Au ßendurchmesser eine Mitnahmeverzahnung 6 auf, über welche die Getriebewelle 2 ein radial außen auf die Getriebewelle 2 aufgesetztes Schaltelement 7 drehfest und axial verschiebbar führt. Dabei ist dieses Schaltelement 7 mit einem ringförmigen Körper 8 ausgeführt, der im vorliegenden Fall einstückig ausgebildet und an einem Innenumfang mit einer zu der Mitnahmeverzahnung 6 korrespondierenden Verzahnung 9 versehen ist. Die drehfeste Anordnung des Schaltelements 7 auf der Getriebewelle 2 bei gleichzeitiger axialer Verschiebbarkeit wird dabei durch den jeweils in axialer Richtung orientierten Verlauf der Zähne der Mitnahmeverzahnung 6 und der Verzahnung 9 realisiert.

Der Körper 8 des Schaltelements 7 ist des Weiteren an einer axialen Stirnseite mit einer Verzahnung 10 versehen, welche nach Art einer Klauenaußenverzahnung auf einer radialen Außenseite des Körpers 8 vorgesehen ist. Zudem ist axial zwischen dem Schaltelement 7 und einem radial nach innen vorkragenden Abschnitt 1 1 des Gehäuses 5 ein Kupplungskörper 12 platziert, welcher an einer radialen Außenseite drehfest mit dem Gehäuse 5 verbunden und an einer radialen Innenseite mit einer Verzah- nung 13 ausgestattet ist. Dabei ist diese Verzahnung 13 korrespondierend zu der Verzahnung 10 ausgebildet und wird bei Verschiebung des Schaltelements 7 in eine Schaltstellung mit der Verzahnung 10 in Eingriff gebracht.

Zudem ist radial zwischen dem Kupplungskörper 12 und dem Gehäuse 5 ein Federsatz 14 platziert, der den Kupplungskörper 12 zwar drehfest mit dem Gehäuse 5 verbindet, gleichzeitig aber radiale Relativbewegungen des Kupplungskörpers 12 zu dem Gehäuse 5 zulässt und den Kupplungskörper 12 nach radial innen gegenüber dem Gehäuse 5 vorspannt. Hierdurch kann bei vorherrschenden Relativdrehzahlen zwischen Getriebewelle 2 und Gehäuse 5 und damit auch zwischen Schaltelement 7 und Gehäuse 5 ein Stoß, welcher zu Beginn des Zahneingriffs der Verzahnung 10 mit der Verzahnung 13 auftreten kann, kompensiert werden, ohne dass es zu einer direkten Einleitung in das Gehäuse 5 kommt. Um hierbei eine gewisse radiale Beweglichkeit des Kupplungskörpers 12 zu ermöglichen, ist dieser ringförmig gestaltet und setzt sich aus mehreren Segmenten zusammen, die jeweils drehfest und radial beweglich mit dem umliegenden Gehäuse 5 verbunden sind.

Zur gezielten axialen Verschiebung des Schaltelements 7 aus der in Fig. 1 A dargestellten Neutralstellung in eine Schaltstellung, in welcher die Verzahnung 10 des Schaltelements 7 mit der Verzahnung 13 des Kupplungskörpers 12 im Eingriff steht, ist das Schaltelement 7 an einem Au ßendurchmesser seines Körpers 8 mit einer einzelnen Schaltkulisse 15 versehen, über welche im Zusammenspiel mit einem zugehörigen Schaltstift 1 6 gezielt die axiale Verschiebung des Schaltelements 7 eingeleitet werden kann. Der Schaltstift 16 ist dabei gemeinsam mit einem zugehörigen Aktuator 17 auf Seiten des Gehäuses 5 vorgesehen, wobei der Schaltstift 16 über den Aktuator 17 aus einer, in Fig. 1 A dargestellten Grundstellung in eine Eingriffsstellung verschoben werden kann, in welcher er in die Schaltkulisse 15 radial einfassen kann. Zu diesem Zweck ist der Schaltstift 1 6 in dem Aktuator 17 radial verschiebbar geführt, der dabei als elektrischer Aktuator ausgeführt ist und die jeweils gewünschte radiale Bewegung des Schaltstifts 17 durch entsprechende Bestromung gezielt einleiten kann.

Wie des Weiteren aus Fig. 1 A zu erkennen ist, setzt sich die Schaltkulisse 15 aus einem auf einer gleichbleibenden axialen Höhe verlaufenden Abschnitt 18 und einem in axialer Richtung veränderlich gestalteten Abschnitt 19 zusammen, der hierbei einen spiralförmigen Charakter aufweist. Zudem ist die Schaltkulisse 1 5 mit einem - vorliegend nicht weiter dargestellten - Übergangsbereich ausgestattet, über welchen der Außendurchmesser des ringförmigen Körpers 8 in den veränderlich gestalteten Abschnitt 19 der nutartig gestalteten Schaltkulisse 15 übergeht. In der Neutralstellung des Schaltelements 7 liegt hierbei der Übergangsbereich der Schaltkulisse 15 axial auf Höhe des Schaltstifts 1 6.

Ferner ist axial zwischen dem Schaltelement 7 und dem Abschnitt 1 1 des Gehäuses 5 und radial innerhalb des Kupplungskörpers 12 liegend ein Federelement 20 in Form einer Tellerfeder vorgesehen, welche mit einem außenradialen Ende am Abschnitt 1 1 anliegt und mit einem innenradialen Ende mit dem Schaltelement 7 in dessen Schaltstellung in Kontakt tritt. Dabei wird das Federelement 20 in der Schaltstellung des Schaltelements 7 komprimiert und spannt das Schaltelement 7 hierdurch in Richtung seiner Neutralstellung vor.

Eine Schaltbewegung des Schaltelements 7 aus der, in Fig. 1 A zu sehenden Neutralstellung heraus in die Schaltstellung und wieder zurück in die Neutralstellung soll nun im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 A bis 1 D beschrieben werden:

Um zunächst das Schaltelement 7 aus der in Fig. 1 A dargestellten Neutralstellung in die Schaltstellung zu bewegen, in welcher die Verzahnung 10 des Schaltelements 7 im Zahneingriff mit der Verzahnung 13 des Kupplungskörpers 12 steht und damit eine formschlüssige Verbindung zwischen der Getriebewelle 2 und dem Gehäuse 5 ausgebildet ist, wird zunächst in einem ersten Schritt der Schaltstift 1 6 mittels des Aktuators 17 radial aus der in Fig. 1 A dargestellten Grundstellung in eine, aus Fig. 1 B hervorgehende Eingriffsstellung bewegt, in welcher der Schaltstift 1 6 in die Schaltkulisse 1 5 einfassen kann. Befinden sich die Schaltkulisse 15 und der Schaltstift 1 6 in Um- fangsrichtung bei Ausfahren des Schaltstifts 1 6 nicht in Überdeckung, so läuft der Schaltstift 1 6 zunächst am Außendurchmesser des Schaltelements 7 an, bis er schließlich über den Übergangsbereich der Schaltkulisse 15 in diese hineingleiten kann. Im Folgenden bewirkt der in axialer Richtung veränderliche Abschnitt 19 der Schaltkulis- se 15, dass aufgrund der festen Position des Schaltstifts 1 6 eine axiale Verschiebung des Schaltelements 7 erzwungen wird.

Im Folgenden wird das Schaltelement 7 aus der in Fig. 1 B dargestellten axialen Position in die, in Fig. 1 C dargestellte Stellung verschoben, die der Schaltstellung des Schaltelements 7 entspricht. Auf dem Weg in diese Schaltstellung gelangt die Verzahnung 10 des Schaltelements 7 dabei in Eingriff mit der korrespondierend ausgestalteten Verzahnung 13 des Kupplungskörpers 12, wobei ein aufgrund der vorherrschenden Relativdrehzahl zwischen Getriebewelle 2 und Gehäuse 5 eventuell auftretender Stoß über den Federsatz 14 kompensiert wird, der eine radiale Ausgleichbewegung des Kupplungskörpers 12 gegenüber dem Gehäuse 5 zulässt. Zudem tritt das Schaltelement 7 mit dem Federelement 20 in Kontakt und spannt selbiges, wie in Fig. 1 C zu erkennen ist.

In Fig. 1 C ist das Schaltelement 7 dann vollständig in seine Schaltstellung verschoben, so dass der Zahneingriff zwischen den Verzahnungen 10 und 13 vollzogen ist und damit Schaltelement 7 und Kupplungskörper 12 und auch Getriebewelle 2 und Gehäuse 5 drehfest miteinander gekoppelt sind. Auf dem Weg in die Schaltstellung wurde die Getriebewelle 2 durch den Zahneingriff vollständig abgebremst und am Gehäuse 5 festgesetzt. Der über den Aktuator 17 noch in der Eingriffsstellung gehaltene Schaltstift 1 6 befindet sich dabei in dem auf einer axialen Höhe verlaufenden Abschnitt 18 der Schaltkulisse 15, so dass der Schaltstift 1 6 das gemeinsam mit der Getriebewelle 2 stillstehende Schaltelement 7 entgegen dem Federelement 20 in der Schaltstellung hält und die Verzahnungen 10 und 13 in Eingriff verbleiben.

Zur Rückbewegung des Schaltelements 7 in seine Neutralstellung wird bei einem hierauf folgenden, in Fig. 1 D dargestellten Schritt der Schaltstift 1 6 über den Aktuator 17 in seine Grundstellung zurückbewegt. In der Folge kann sich das Federelement 20 entspannen und schiebt das Schaltelement 7 wieder in die in Fig. 1 A zu sehende Neutralstellung zurück. Damit kann die Getriebewelle 2 wieder relativ zum Gehäuse 5 rotieren. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Getriebeschalteinrichtung können Schaltbewegungen eines Schaltelements 7 auf kompakte Art und Weise, sowie präzise und unabhängig gesteuert werden.

Bezuqszeichen

Getriebebauteil

Getriebewelle

Rotationsachse

Getriebebauteil

Gehäuse

Mitnahmeverzahnung

Schaltelement

Körper

Verzahnung

Verzahnung

Abschnitt

Kupplungskörper

Verzahnung

Feder-/ Dämpf ersatz

Schaltkulisse

Schaltstift

Aktuator

Abschnitt

Abschnitt

Federelement