Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Aktivieren einer Parksperrfunktion in einem sol chen Schaltgetriebe.

Stand der Technik

Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge sind hinlänglich bekannt und weisen üblicherweise Schaltmuffen auf, die zwischen zwei verschiedenen Losrä dern auf einer Welle axial beweglich angeordnet sein können. Derartige Losräder, in diesem Zusammenhang auch als„Gangräder“ bezeichnet, sind an sich frei drehbar an der Welle axial gelagert und können mittels der Schaltmuffen drehfest mit ihren Wellen verbunden werden, um einen entsprechenden Gang einzulegen.

Für Schaltgetriebe ist es auch bekannt, eine Parksperrfunktion vorzuse hen, um ein Fahrzeug im geparkten Zustand sicher festzuhalten und bei spielsweise gegen Abrollen zu sichern. Hierzu wird meist eine Sperrklinke verwendet, die in ein Parksperrenrad des Schaltgetriebes einrasten kann und dieses hierdurch verblockt.

In jüngerer Zeit ist es bekannt, in einem Doppelkupplungsgetriebe eine Parksperrfunktion dadurch zu erreichen, dass zwei Gänge eines selben Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes gleichzeitig eingelegt werden. So offenbart die DE 10 2007 019 241 Al ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes, das ein erstes Teilge triebe mit einer einen Anfahrgang für eine Vorwärtsanfahrt und eine erste Gruppe von Fahrgängen aufweisenden sowie eingangsseitig mit einer ers ten Reibungskupplung verbundenen ersten Eingangswelle, ein zweites Teilgetriebe mit einer einen Anfahrgang für eine Rückwärtsanfahrt und eine zweite Gruppe von Fahrgängen aufweisenden sowie eingangsseitig mit einer zweiten Reibungskupplung verbundenen zweiten Eingangswelle, und eine gemeinsame Ausgangswelle umfasst, wobei in einer Parksperren funktion zwei einem der beiden Teilgetriebe zugeordnete Gänge gleichzeitig eingelegt werden, wobei zur Aktivierung der Parksperre ein Anfahrgang und einer der Fahrgänge desselben Teilgetriebes gleichzeitig eingelegt wer den.

Das Einlegen einer Parksperre in einem einfacheren Schaltgetriebe, zum Beispiel in einem 2-Gang-Getriebe eines elektrisch angetriebenen Fahr zeuges ist dadurch aber nicht möglich.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug anzugeben, das auf einfache und effiziente Weise eine Parksperrfunktion darstellen kann. Die Parksperrfunktion soll auch in 2-Gang-Getrieben realisiert werden können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aktivieren einer Parksperrfunktion in einem solchen Schaltgetriebe anzugeben.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahr zeug, umfassend eine Eingangswelle und eine zur Eingangswelle parallele Ausgangswelle, sowie ein erstes und ein zweites Losrad, wobei beide Los- räder auf der Eingangswelle oder beide Losräder auf der Ausgangswelle frei drehbar angeordnet sind, wobei wahlweise das erste Losrad oder das zweite Losrad durch eine axiale Verschiebung einer zwischen den beiden Losrädern angeordneten Schaltmuffe in eine drehfeste Verbindung mit der Eingangswelle oder Ausgangswelle bringbar ist, wobei die Schaltmuffe einen ersten Schaltmuffenteil und einen zweiten Schaltmuffenteil auf weist, wobei der erste und der zweite Schaltmuffenteil getrennt voneinan der axial verschiebbar sind, so dass durch den ersten Schaltmuffenteil das erste Losrad in eine drehfeste Verbindung mit der Eingangswelle oder Ausgangswelle bringbar ist und gleichzeitig durch den zweiten Schaltmuf fenteil das zweite Losrad in eine drehfeste Verbindung mit derselben Ein gangswelle oder Ausgangswelle bringbar ist.

Erfindungsgemäß wird eine geteilte Schaltmuffe verwendet, die einerseits als Ganze verschiebbar ist um, in üblicher Weise, ein links bzw. rechts der Schaltmuffe auf der Welle befindliches Losrad bzw. Gangrad zu koppeln und damit den entsprechenden Gang einzulegen. Andererseits kann diese Schaltmuffe aber in ihre axialen Teile, insbesondere ihre beiden Hälften, geteilt werden, so dass gleichzeitig ein erster Schaltmuffenteil in die eine Richtung, beispielsweise nach links, und ein zweiter Schaltmuffenteil in die andere Richtung, beispielsweise nach rechts, geschoben werden kann. Hierdurch können gleichzeitig zwei einander gegenüberliegende bzw. be nachbarte Gänge geschalten werden und somit das Getriebe blockiert werden und dadurch eine Parksperrfunktion aktiviert werden. Durch Ent fernen der beiden Schaltmuffenteile oder zumindest von einem der beiden Schaltmuffenteile von ihren Losrädern kann die Parksperrfunktion deakti viert werden.

Vorzugsweise kann der erste Schaltmuffenteil formschlüssig mit dem zweiten Schaltmuffenteil gekoppelt werden. Die gekoppelte Einheit der beiden Schaltmuffenteile kann dann wie eine übliche Schaltmuffe genutzt werden.

Der erste Schaltmuffenteil und der zweite Schaltmuffenteil weisen bevor zugt jeweils eine radial außen umlaufende Nase oder Nut als axiale Füh rungsgeometrie auf.

Bevorzugt umfasst das Schaltgetriebe eine erste Schaltklaue zur axialen Verschiebung des ersten Schaltmuffenteils und eine zweite Schaltklaue zur axialen Verschiebung des zweiten Schaltmuffenteils.

Diese Schaltklauen können in die radial außen umlaufenden Nasen oder Nuten der Schaltmuffenteile eingreifen, um die Schaltmuffenteile axial zu verschieben.

Gemäß einer Ausführungsform können die erste und die zweite Schalt klaue durch einen Elektromagneten axial gegeneinander verschoben wer den und hierdurch der erste Schaltmuffenteil vom zweiten Schaltmuffen- teil axial getrennt und / oder die beiden Schaltmuffenteile axial zusammen geführt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die erste und die zweite Schaltklaue mittels einer ersten Schaltkulisse, die der ersten Schaltklaue zugeordnet sein kann, und einer zweiten Schaltkulisse, die der zweiten Schaltklaue zugeordnet sein kann, wobei die beiden Schaltkulissen auf einer Schaltwalze ausgebildet sind, voneinander verschieden axial bewegt werden. Auch hierdurch können der erste Schaltmuffenteil vom zweiten Schaltmuffenteil axial weiter entfernt oder einander näher geführt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste und/ oder die zwei te Schaltklaue als Zahnstange ausgebildet und können durch in die Zahnstange eingreifende Zahnräder der erste Schaltmuffenteil vom zwei ten Schaltmuffenteil axial getrennt und / oder axial zusammengeführt wer den.

Bevorzugt ist das Schaltgetriebe ein 2 -Gang- Getriebe.

Das Schaltgetriebe kann insbesondere für einen elektrischen Antriebsmo tor verwendet werden.

Bevorzugt umfasst das Schaltgetriebe einen elektrischen Antrieb, sodass durch den elektrischen Antrieb das erste Losrad und/ oder das zweite Losrad auf eine Synchronisierungsdrehzahl beschleunigt werden kann.

Der erste Schaltmuffenteil und/ oder der zweite Schaltmuffenteil können auch einen Synchronring aufweisen, insbesondere wenn keine elektrische Synchronisation der Losräder vorgesehen ist.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aktivieren einer Parksperrfunktion in einem derartigen Schaltgetriebe kann vorsehen, dass auf eine An forderung der Aktivierung der Parksperrfunktion hin der erste und der zweite Schaltmuffenteil getrennt voneinander axial so verschoben werden, dass durch den ersten Schaltmuffenteil das erste Losrad in eine drehfeste Verbindung mit der Eingangswelle oder Ausgangswelle gebracht wird und gleichzeitig durch den zweiten Schaltmuffenteil das zweite Losrad in eine drehfeste Verbindung mit derselben Eingangswelle oder Ausgangswelle gebracht wird. Auf eine Anforderung der Deaktivierung der Parksperrfunktion hin kön nen der erste und der zweite Schaltmuffenteil getrennt voneinander axial so verschoben werden, dass die drehfeste Verbindung zwischen dem ers ten Losrad und der Eingangswelle oder Ausgangswelle gelöst wird und/ oder die drehfeste Verbindung zwischen dem zweiten Losrad und derselben Eingangswelle oder Ausgangswelle gelöst wird. Dabei können der erste und der zweite Schaltmuffenteil aufeinander zu verschoben wer den, vorzugsweise bis sie aneinander gekoppelt sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Schalt- getriebes nach dem Stand der Technik.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung von Bauteilen eines erfindungsgemäßen Schaltgetriebes in einer ersten Ausführungsform.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung von Bauteilen eines erfindungsgemäßen Schaltgetriebes in einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung von Bauteilen eines erfindungsgemäßen Schaltgetriebes in einer dritten Ausführungsform. Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 ist ein nicht erfindungsgemäßes Schaltgetriebe für ein Kraftfahr zeug ausschnittweise dargestellt, das zur Aufnahme einer erfindungsge mäß geteilten Schaltmuffe gemäß Fig. 2, Fig. 3 oder Fig. 4 geeignet ist.

Das Schaltgetriebe umfasst eine Eingangswelle 1 und eine zur Eingangs welle 1 parallele Ausgangswelle 2. Auf der Ausgangswelle 2 sind ein erstes Losrad 3 und ein zweites Losrad 4 drehbar gelagert. Mittels einer

Schaltmuffe 5, die zwischen den beiden Losrädern 3, 4 angeordnet ist, kann eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Losrad 3 und der Ausgangswelle 2 oder dem zweiten Losrad 4 und der Ausgangswelle 2 hergestellt werden.

Zur axialen Verschiebung der Schaltmuffe 5 ist ein Schaltklaue 7 vorgese hen, die in eine radial außen umlaufende Nut der Schaltmuffe 5 eingreifen kann, so dass die Schaltmuffe 5 bei axialer Bewegung der Schaltklaue 7 von dieser mitgenommen und gegen das erste Losrad 3 oder gegen das zweite Losrad 4 gedrückt werden kann, insbesondere um durch Eingriff einer Innverzahnung der Schaltmuffe 5 in eine Außenverzahnung des entsprechenden Losrades 3, 4 eine drehfeste Verbindung zur Ausgangs welle 2 herzustellen.

Erfindungsgemäß ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die Schaltmuffe 5 geteilt ausgeführt, so dass beide Teile der Schaltmuffe 5, nämlich ein erster Schaltmuffenteil 5a und ein zweiter Schaltmuffenteil 5b separat ansteuer bar sind. Der erste und der zweite Schaltmuffenteil 5a, 5b sind getrennt voneinander axial verschiebbar, so dass durch den ersten Schaltmuffen- teil 5a das erste Losrad 3 in eine drehfeste Verbindung mit der Ausgangs welle 2 bringbar ist und gleichzeitig durch den zweiten Schaltmuffenteil 5b das zweite Losrad 4 in eine drehfeste Verbindung mit derselben Aus gangswelle 2 bringbar ist.

Der erste Schaltmuffenteil 5a kann, wie in Fig. 2 bis Fig. 4 dargestellt, gegen den zweiten Schaltmuffenteil 5b gedrückt und formschlüssig mit dem zweiten Schaltmuffenteil 5b gekoppelt sein, so dass die beiden

Schaltmuffenteile 5a und 5b drehtfest miteinander verbunden sind.

Der erste Schaltmuffenteil 5a und der zweite Schaltmuffenteil 5b weisen jeweils eine radial außen umlaufende Nase 6 als axiale Führungsgeomet rie auf.

Das Schaltgetriebe umfasst eine erste Schaltklaue 7, die in eine form schlüssige Verbindung mit der Nase 6 des ersten Schaltmuffenteils 5a gebracht werden kann, zur axialen Verschiebung des ersten Schaltmuf fenteils 5a und analog eine zweite Schaltklaue 8 zur axialen Verschiebung des zweiten Schaltmuffenteils 5b an dessen Nase 6.

Die zweite Schaltklaue 8 ist dabei teilweise als Hohlwelle ausgebildet und die erste Schaltklaue 7 verläuft abschnittsweise radial innerhalb der Hohlwelle der zweiten Schaltklaue 8. Eine Mitnehmergeometrie, insbeson dere eine Nut der ersten Schaltklaue 7, ist dabei an einem Ende der ersten Schaltklaue 7 ausgebildet, das außerhalb der Hohlwelle der zweiten Schaltklaue 8 liegt. Die erste Schaltklaue 7 ist mittels eines Elektromag neten axial gegenüber der Hohlwelle der zweiten Schaltklaue 8 verschieb bar, so dass die Mitnehmergeometrien der beiden Schaltklauen 7, 8 aus einanderfahrbar und zusammenfahrbar sind, um die beiden Schaltmuf fenteile 5a, 5b zu trennen bzw. zu koppeln. Der erste Schaltmuffenteil 5a und der zweite Schaltmuffenteil 5b können jeweils einen Synchronring aufweisen. Alternativ kann auch ein elektri scher Antrieb zum Vorsynchronisieren der Losräder vorgesehen sein.

Wie in der Ausführungsform in Fig. 3 dargestellt, kann der erste

Schaltmuffenteil 5a vom zweiten Schaltmuffenteil 5b getrennt axial bewegt werden mittels einer ersten Schaltkulisse 13, die der ersten Schaltklaue 7 zugeordnet ist und diese axial führt, und einer zweiten Schaltkulisse 14, die der zweiten Schaltklaue 8 zugeordnet ist und diese axial führt. Beide Schaltkulissen 13, 14 sind auf einer Schaltwalze 12 ausgebildet, so dass bei einer Rotation der Schaltwalze 12 die Schaltklauen 7 und 8 axial be wegt werden, so dass der erste Schaltmuffenteil 5a vom zweiten

Schaltmuffenteil 5b auch axial getrennt und zusammengeführt werden können. Die Schaltklauen 7, 8 können auf einer gemeinsamen Schalt schiene 1 1 axial verschoben werden oder auch auf getrennten Schalt schienen für die beiden Schaltklauen 7 und 8.

In Fig. 4 ist ein alternativer Betätigungsmechanismus für die Schaltmuf fenteile 5a, 5b dargestellt. Dabei ist die erste und die zweite Schaltklaue 7, 8 abschnittsweise jeweils als Zahnstange ausgebildet. Durch in die Zahn stangen eingreifende Zahnräder 10 sind die erste Schaltklaue 7 sowie die zweite Schaltklaue 8 unabhängig voneinander axial verschiebbar und somit der erste Schaltmuffenteil 5a vom zweiten Schaltmuffenteil 5b axial trennbar und zusammenführbar bzw. koppelbar.

Die Betätigung der beiden Schaltmuffenteile 5a, 5b kann auf verschiedene an sich bekannte Weisen erfolgen - zusätzlich zu den bereits genannten elektromagnetischen und mechanischen Betätigungsmechanismen kön nen beispielsweise pneumatische, hydraulische oder elektrische Betäti- gungsmechanismen für die axiale Verschiebung der Schaltmuffenteile 5a, 5b eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1 Eingangswelle

2 Ausgangswelle

3 erstes Losrad

4 zweites Losrad

5 Schaltmuffe

5a erster Schaltmuffenteil 5b zweiter Schaltmuffenteil

6 Nase

7 erste Schaltklaue

8 zweite Schaltklaue

9 Elektromagnet

10 Zahnrad

1 1 Schaltschiene

12 Schaltwalze

13 erste Schaltkulisse

14 zweite Schaltkulisse