Die Erfindung betrifft ein schaltbares Planetengetriebe umfassend einen Planeten träger, mehrere drehbar an dem Planetenträger angeordnete Planetenräder sowie ein Sonnenrad und ein Hohlrad, die jeweils mit den Planetenrädern kämmen.

Beispielsweise offenbart die DE 10 2004 014 081 A1 ein schaltbares Planetengetrie be mit mehreren Planetenradsätzen, mit wenigstens zwei reibschlüssigen Schaltele menten zum Zuschalten verschiedener Leistungspfade in einen Kraftfluss und mit mehreren formschlüssigen Schaltelementen zum Einstellen verschiedener Überset zungsstufen in den Leistungspfaden. Die reibschlüssigen Schaltelemente und die formschlüssigen Schaltelemente sind derart zwischen Wellen der Planeten radsätze, einem Gehäuse sowie einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswel le angeordnet, dass Gangstufenwechsel zumindest in einem unteren Gangstufenbe reich über die reibschlüssigen Schaltelemente zugkraftunterbrechungsfrei durchführ bar sind. Wenigstens eines der reibschlüssigen Schaltelemente ist als Kupplung ausgeführt. Die formschlüssigen Schaltelemente, die reibschlüssigen Schaltelemente und die Planetenradsätze sind derart im Gehäuse positioniert und miteinander in Wirkverbindung bringbar, dass eine Betätigung der formschlüssigen Schaltelemente ohne einen Durchgriff durch rotierende Bauteile durchführbar ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kompaktbauendes schalt bares Planetengetriebe zu schaffen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 . Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhän gigen Ansprüche.

Ein erfindungsgemäßes schaltbares Planetengetriebe umfasst einen Planetenträger, mehrere drehbar an dem Planetenträger angeordnete Planetenräder sowie ein Son nenrad und ein Hohlrad, die jeweils mit den Planetenrädern kämmen, wobei der Pla netenträger mindestens ein axial darin verschiebbares Verbindungselement aufweist, das auf einer ersten Seite des Planetenträgers mit einem Aktuator zumindest mittel bar verbunden und auf einer zweiten Seite des Planententrägers mit einem ersten Klauenelement zumindest mittelbar verbunden ist, wobei das erste Klauenelement durch axiale Verschiebung des mindestens einen Verbindungselements im Planeten träger mittels Aktuatorbetätigung zwischen einer ersten Schaltstellung und zumindest einer zweiten Schaltstellung verschiebbar ist.

Mithin ist das mindestens eine Verbindungselement axial durch den Planetenträger durchgeführt und dazu eingerichtet, nach Maßgabe des Aktuators, der sich auf der ersten Seite des Planetengetriebes befindet und zumindest mittelbar mit dem min destens einen Verbindungselement verbunden ist, das erste Klauenelement, das sich auf der zweiten Seite des Planetengetriebes befindet und zumindest mittelbar mit dem mindestens einen Verbindungselement verbunden ist, zwischen der ersten Schaltstellung und zumindest der zweiten Schaltstellung zu verschieben. Mithin er folgt mittels des mindestens einen Verbindungselements ein Durchgriff durch den Planetenträger, sodass ein kompaktbauendes schaltbares Planetengetriebe ausge bildet wird.

Unter einer zumindest mittelbaren Verbindung von zwei Bauteilen ist zu verstehen, dass die beiden Bauteile direkt, also unmittelbar miteinander verbunden sein können oder, dass zwischen den beiden Bauteilen weitere Elemente angeordnet sind, so dass die beiden Bauteile mittelbar über die weiteren Elemente miteinander verbun den sind.

Vorzugsweise ist das erste Klauenelement ringförmig ausgebildet. Mithin ist das ers te Klauenelement als Klauenring ausgebildet. Unter einem Klauenring ist ein ringför miges Schaltelement zu verstehen, das zur formschlüssigen Verbindung mit mindes tens einem weiteren Element zusammenwirkt. Mithin ist der Klauenring als Schalt element ausgebildet, das zwischen mindestens zwei Schaltstellungen schaltbar ist und somit zumindest zwei unterschiedliche Übersetzungen am Planetengetriebe rea lisiert, wobei das Planetengetriebe zwischen den zumindest zwei Übersetzungen schaltbar ist.

Bevorzugt ist das mindestens eine Verbindungselement stiftförmig bzw. stangenför mig ausgebildet. Mithin ist das mindestens eine Verbindungselement als Schaltstift ausgebildet. Ein Schaltstift ist ein zylindrisches Bauteil, das vorzugsweise aus einem Metall ausgebildet ist. Insbesondere ist der mindestens eine Schaltstift aus Vollmate rial oder hohlzylindrisch und somit gewichtsreduziert ausgebildet.

Vorzugsweise weist das erste Klauenelement eine Innenverzahnung auf, die in einer ersten Schaltstellung mit einer Verzahnung an einem zweiten Klauenelement form schlüssig verbunden ist, und in einer zweiten Schaltstellung mit einer Verzahnung an einem dritten Klauenelement formschlüssig verbunden ist. Insbesondere sind die ers te Verzahnung an dem zweiten Klauenelement und die zweite Verzahnung an dem dritten Klauenelement als Außenverzahnungen ausgebildet. Unter einer Verzahnung ist eine Struktur zu verstehen, die formschlüssig mit einer korrespondierend bzw. komplementär dazu ausgebildeten Struktur verbunden ist. Die Außenverzahnung ist an einer Außenumfangsfläche des jeweiligen Bauteils ausgebildet, wobei die Innen verzahnung an einer Innenumfangsfläche des jeweiligen Bauteils ausgebildet ist.

Beispielsweise ist das zweite oder dritte Klauenelement mit dem Sonnenrad oder mit dem Hohlrad drehfest verbunden. Gemäß eines weiteren Beispiels ist das zweite Klauenelement mit dem Sonnenrad oder mit dem Hohlrad drehfest verbunden. In diesem Fall wird der Planetenträger in der ersten Schaltstellung mit dem Sonnenrad oder mit dem Hohlrad drehfest verbunden. Gemäß eines weiteren Beispiels ist das dritte Klauenelement mit dem Sonnenrad oder mit dem Hohlrad drehfest verbunden. In diesem Fall wird der Planetenträger in der zweiten Schaltstellung mit dem Sonnen rad oder mit dem Hohlrad drehfest verbunden. Alternativ ist das zweite Klauenele ment mit dem Sonnenrad und das dritte Klauenelement mit dem Hohlrad drehfest verbunden. In diesem Fall wird der Planetenträger in der ersten Schaltstellung mit dem Sonnenrad und in der zweiten Schaltstellung mit dem Hohlrad drehfest verbun den. Ebenso ist es auch denkbar das zweite Klauenelement mit dem Hohlrad und das dritte Klauenelement mit dem Sonnenrad drehfest zu verbinden. In diesem Fall wird der Planetenträger in der ersten Schaltstellung mit dem Hohlrad und in der zwei ten Schaltstellung mit dem Sonnenrad drehfest verbunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Klauenele ment in einer dritten Schaltstellung von dem zweiten und dritten Klauenelement ent koppelt. Mithin befindet sich das erste Klauenelement in der dritten Schaltstellung in einer Zwischenstellung, die den Planetenträger von dem zweiten und dritten Klauen element entkoppelt und somit frei drehen lässt.

Insbesondere ist die dritte Schaltstellung axial zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung angeordnet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass aus der dritten Schaltstellung (Neutralstellung) je nach Richtung der axialen Verschiebung des ers ten Klauenelements in die erste oder zweite Schaltstellung geschaltet werden kann. Dies verkürzt insbesondere den Schaltweg und die Schaltzeit.

Bevorzugt weist das erste Klauenelement eine Außenverzahnung auf, die in einer Innenverzahnung des Planetenträgers greift und axial geführt ist. Beispielsweise kann die Außenverzahnung am ersten Klauenelement lediglich einen Zahn aufwei sen, der dazu eingerichtet ist mit der korrespondierend bzw. komplementär dazu ausgebildeten Zahnlücke bzw. Nut an einem axialen Abschnitt des Planetenträgers formschlüssig zusammenzuwirken, um eine kontrollierte axiale Verschiebung des ersten Klauenelements zu realisieren und eine Rotation des ersten Klauenelements zu verhindern. Alternativ kann die Außenverzahnung umlaufend am ersten Klauen element ausgebildet sein und eine Vielzahl von Zähnen und Zahnlücken aufweisen, die formschlüssig mit einer korrespondierend bzw. komplementär dazu ausgebildeten Innenverzahnung an einem axialen Abschnitt des Planetenträgers Zusammenwirken. Bei einer Aktuierung des Aktuators gleitet das erste Klauenelement mit seiner Au ßenverzahnung axial in der Innenverzahnung am Planetenträger zwischen den min destens zwei Schaltstellungen. Vorzugweise ist der Aktuator elektromechanisch aktu- ierbar.

Vorzugsweise sind mehrere Verbindungselemente am Planetenträger aufgenommen, wobei jeweils ein Verbindungselement in Umfangsrichtung zwischen zwei Planeten räder am Planetenträger angeordnet ist. Mithin sind Verbindungselemente und Pla netenräder in Umfangsrichtung abwechselnd am Planetenträger angeordnet. Insbe sondere ist ein jeweiliges Verbindungselemente in eine dafür vorgesehene axiale Ausnehmung am Planetenträger angeordnet und axial geführt, wobei ein jeweiliges Planetenrad über einen jeweiligen Planetenradbolzen drehbar am Planetenträger gelagert ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine Verbindungselement auf der ersten Seite des Planetenträgers mit einer Scheibe ver bunden, wobei die Scheibe mittelbar über eine Schiebemuffe und eine Schaltgabel mit dem Aktuator verbunden ist. Mithin verschiebt der Aktuator bei Betätigung eine Schaltgabel, die in eine Schiebemuffe greift, wobei die Schiebemuffe mit der Scheibe verbunden ist und über die Scheibe das mindestens eine Verbindungselement betä tigt. Insbesondere sind eine Vielzahl von Verbindungselemente über den Umfang gleichmäßig verteilt an der Scheibe aufgenommen, sodass über die Scheibe alle Verbindungselemente gleichzeitig axial im Planetenträger verschoben werden. Vor zugsweise ist die Schaltmuffe an einer Welle axial beweglich aufgenommen. Bevor zugt ist die Scheibe topfförmig gebogen und kommt axial an der Schaltmuffe zur An lage.

Beispielsweise ist das mindestens eine Verbindungselement formschlüssig in einer jeweiligen Ausnehmung an der Scheibe aufgenommen. Insbesondere ist das min destens eine Verbindungselement mit der Scheibe verpresst.

Ferner bevorzugt ist das mindestens eine Verbindungselement über einen Spreng ring formschlüssig am ersten Klauenelement angeordnet. Vorzugsweise ist der Sprengring formschlüssig in einer dafür vorgesehenen Nut am jeweiligen Verbin dungselement angeordnet und kommt axial an dem ersten Klauenelement zur Anla ge.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Perspektivschnittdarstellung eines erfin dungsgemäßen Planetengetriebes,

Fig. 2 eine vereinfachte schematische Halbschnittdarstellung des erfindungsgemä ßen Planetengetriebes, Fig. 3 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer ersten Schaltstellung eines ersten Klauenelements des erfindungsgemäßen Planetengetriebes,

Fig. 4 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer zweiten Schaltstel lung des ersten Klauenelements des erfindungsgemäßen Planetengetriebes, und

Fig. 5 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer dritten Schaltstellung des ersten Klauenelements des erfindungsgemäßen Planetengetriebes.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 weist ein erfindungsgemäßes schaltbares Planetengetrie be 1 einen Planetenträger 2, mehrere drehbar an dem Planetenträger 2 angeordnete Planetenräder 3 sowie ein Sonnenrad 4 und ein Hohlrad 5 auf. Vorliegend kämmen drei Planetenräder 3 mit dem Sonnenrad 4 und dem Hohlrad 5, wobei aufgrund der Schnittdarstellung in Fig. 1 lediglich ein Planetenrad 3 dargestellt ist. Die Planetenrä der 3 sind über nicht näher dargestellte Planetenradbolzen am Planetenträger 2 drehbar gelagert. Das Sonnenrad 4 ist mit einer ersten Welle W1 drehfest verbun den, wobei der Planetenträger 2 mit einer zweiten Welle W2 drehfest verbunden ist.

Der Planetenträger 2 weist drei axial darin verschiebbare sowie stiftförmig ausgebil dete Verbindungselemente 6 auf, wobei aufgrund der Schnittdarstellung in Fig. 1 und Fig. 2 lediglich ein Verbindungselement 6 dargestellt ist. Die Verbindungselemente 6 sind auf einer ersten Seite des Planetenträgers 2 über eine Scheibe 14, über eine Schiebemuffe 15 und über eine Schaltgabel 16 mit dem Aktuator 7 verbunden. Vor liegend ist das jeweilige Verbindungselement 6 formschlüssig in einer jeweiligen Ausnehmung 17 an der Scheibe 14 aufgenommen. Die Scheibe 14 ist topfförmig ge bogen und kommt an der Schiebemuffe 15 zur Anlage. Die mit dem Aktuator 7 wirk sam verbundene Schaltgabel 16 greift in die Schiebemuffe 15 formschlüssig ein, um diese nach Maßgabe des Aktuators 7 axial zu verschieben. Der Aktuator 7 ist ledig lich in Fig. 2 stark vereinfacht dargestellt und dazu eingerichtet, elektromechanisch aktuiert zu werden. Die Verbindungselemente 6 und die Planetenräder 3 sind in Um fangsrichtung abwechselnd am Planetenträger 2 angeordnet. Mit anderen Worten ist jeweils ein Planetenrad 3 zwischen zwei Verbindungselementen 6 angeordnet. Auf einer zweiten Seite des Planententrägers 2 sind die Verbindungselemente 6 mit einem ringförmigen ersten Klauenelement 8 verbunden. Wie besonders gut aus Fig.

1 und Fig. 2 ersichtlich ist, ist die zweite Seite des Planetenträgers 2 gegenüber der ersten Seite des Planetenträgers 2 nicht von außen zugänglich. Vorliegend sind alle Verbindungselemente 6 über einen gemeinsamen Sprengring 18 mit dem ersten Klauenelement 8 verbunden, wobei in dem Klauenelement 8 für jedes Verbindungs element 6 eine Bohrung 19 zur Durchführung und Verbindung des jeweiligen Verbin dungselements 6 ausgebildet ist. Das erste Klauenelement 8 weist eine Außenver zahnung 12 auf, die in einer Innenverzahnung 13 des Planetenträgers 2 greift und darin axial geführt ist, um eine axiale Verschiebung des ersten Klauenelements 8 zu ermöglichen und gleichzeitig eine Rotation des ersten Klauenelements 8 zu verhin dern. Ferner weist das erste Klauenelement 8eine Innenverzahnung 9 auf, die in ei ner ersten Schaltstellung mit einer Verzahnung 10a an einem zweiten Klauenelement 10 formschlüssig verbindbar ist, und in einer zweiten Schaltstellung mit einer Ver zahnung 11 a an einem dritten Klauenelement 1 1 formschlüssig verbindbar ist. Das zweite Klauenelement 10 ist drehfest mit einer dritten Welle W3 verbunden. Das drit te Klauenelement 11 ist drehfest mit dem Hohlrad 5 verbunden. Die drei Wellen W1 , W2, W3 sind koaxial zueinander angeordnet und rotieren um eine gemeinsame Drehachse A.

In Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 5 ist das erste Klauenelement 8 in einer dritten Schaltstel lung dargestellt, wobei das erste Klauenelement 8 in der dritten Schaltstellung von dem zweiten und dritten Klauenelement 10, 11 entkoppelt ist. Das erste Klauenele ment 8 wird mittels Aktuatorbetätigung durch axiale Verschiebung der Verbindungs elemente 6 im Planetenträger 2 zwischen den drei Schaltstellungen verschoben. Die dritte Schaltstellung des ersten Klauenelements 8 ist eine Zwischenstellung, wobei die dritte Schaltstellung axial zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung an geordnet ist. Mithin ist das erste Klauenelement 8 in der dritten Schaltstellung weder mit der ersten noch mit der zweiten Verzahnung 10a, 1 1a im Zahneingriff und somit von dem zweiten und dritten Klauenelement 10, 11 entkoppelt. Fig 3, Fig. 4 und Fig. 5 zeigen jeweils einen Ausschnitt des Planetengetriebes 1 ge mäß Fig. 1 und Fig. 2 stark vereinfacht, wobei Fig. 3 das erste Klauenelement 8 in der ersten Schaltstellung zeigt, wobei ferner Fig. 4 das erste Klauenelement 8 in der zweiten Schaltstellung zeigt, und wobei Fig. 5 das erste Klauenelement 8 in der drit ten Schaltstellung zeigt.

Gemäß Fig. 3 ist die Innenverzahnung 9 des ersten Klauenelements 8 in der ersten Schaltstellung mit der Verzahnung 10a an dem zweiten Klauenelement 10 form schlüssig verbunden.

Gemäß Fig. 4 ist die Innenverzahnung 9 des ersten Klauenelements 8 in der zweiten Schaltstellung mit der Verzahnung 1 1 a an dem dritten Klauenelement 1 1 formschlüs sig verbunden.

Bezuqszeichen

1 Planetengetriebe

2 Planetenträger

3 Planetenrad

4 Sonnenrad

5 Hohlrad

6 Verbindungselement

7 Aktuator

8 erstes Klauenelement

9 Innenverzahnung am ersten Klauenelement

10 zweites Klauenelement

10a Verzahnung am zweiten Klauenelement

11 drittes Klauenelement

11 a Verzahnung am dritten Klauenelement

12 Außenverzahnung am ersten Klauenelement

13 Innenverzahnung am Planetenträger

14 Scheibe

15 Schiebemuffe

16 Schaltgabel

17 Ausnehmung

18 Sprengring

19 Bohrung

A Drehachse

W1 erste Welle

W2 zweite Welle

W3 dritte Welle