Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs, mit mindestens einer Welle, welche eine Längsachse aufweist, mit mindestens einem Gangrad, mit mindestens einem

Formschlusselement zur Erzeugung einer kraft- und

drehmomentübertragenden Verbindung zwischen der Welle und dem

Gangrad, und mit mindestens einem Schaltelement, welches das

Formschlusselement axial längs der Längsachse der Welle verschiebt.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Schaltgetriebe mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.

Ein Schaltgetriebe sorgt im Antriebsstrang eines Fahrzeugs für die

Übersetzung der Motordrehzahl auf die Antriebsdrehzahl. Hierfür sind im Allgemeinen zwei Wellen vorgesehen, welche Zahnräderpaare mit

unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen aufweisen. Dabei ist

üblicherweise jeweils ein Zahnrad fest mit einer Welle verbunden und das zugehörige andere Zahnrad ist lösbar mit der anderen Welle verbindbar. Die lösbare Verbindung erfolgt beispielsweise über eine Klaue oder über eine Schaltmuffe. Eine solche Schaltmuffe als Formschlusselement wird im Stand der Technik zumeist über eine Schaltgabel als Schaltelement axial längs der Längsachse der Welle verschoben, um einen Gang ein- bzw. auszulegen. Die Kraft für das Verschieben muss dabei von einem zusätzlichen System aufgebracht werden. Dies geht mit Kosten, Bauraumbedarf und Gewicht einher.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine alternative Schaltvorrichtung für ein Schaltgetriebe unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik vorzuschlagen. Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass das Schaltelement mindestens ein hülsenartiges Element aufweist, dass das hülsenartige Element axial längs der Längsache der Welle verschiebbar ist, wobei das hülsenartige Element und das Formschlusselement derartig ausgestaltet und aufeinander

abgestimmt sind, dass eine axiale Verschiebung des hülsenartigen Elements längs der Längsachse der Welle eine axiale Bewegung des

Formschlusselements längs der Längsachse der Welle bewirkt und dass zwischen dem Formschlusselement und dem hülsenartigen Element und/oder zwischen der Welle und dem hülsenartigen Element mindestens ein

Drehmoment übertragbar ist, dass das Schaltelement mindestens einen Aktor aufweist, wobei der Aktor in einem aktivierten Zustand in Wechselwirkung mit dem hülsenartigen Element steht, und wobei der Aktor zumindest in einem aktivierten Zustand eine axiale Verschiebung des hülsenartigen Elements längs der Längsachse der Welle bewirkt. Eine Variante sieht vor, dass das hülsenartige Element und das Formschlusselement derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das hülsenartige Element axial längs der Längsache der Welle relativ zum Formschlusselement verschiebbar ist. Eine Ausgestaltung beinhaltet insbesondere, dass das hülsenartige Element mindestens ein Profil aufweist, und dass der Aktor in dem aktivierten Zustand in Verbindung mit dem Profil des hülsenartigen Elements die axiale

Verschiebung des hülsenartigen Elements längs der Längsachse der Welle bewirkt. In der Erfindung wird die Drehbewegung der Welte für das

Verschieben des Formschlusselements (Schaltmuffe oder -klaue) ausgenutzt. Daher ist nur noch die Energie zum Aktivieren des Aktors erforderlich. Das

Profil der genannten Ausgestaltung ist beispielsweise ein Außenprofil, welches insbesondere in einer Variante umlaufend um das hülsenartige Element ausgestaltet ist. Je nach Ausgestaltung des Aktors kann es sich bei dem Profil um Vertiefungen oder Erhöhungen handeln oder beispielsweise um

Strukturen, die eine Verschiebung mit elektromagnetischer Kraft erlauben, z.B. Linien mit magnetisiertem Material. In einer Variante handelt es sich bei dem Profil um eine umlaufende Nut, in welche der Aktor z.B. in Form eines Stiftes eingreift. Der Aktor selbst kann z.B. elektromechanisch betätigt werden.

Zusätzlich zu Vertiefungen kann das Profil auch Erhebungen aufweisen, welche z.B. einen stiftähnlichen Aktor in eine inaktive Position

zurückbewegen. Ein Verharren des Aktors bzw. des hülsenartigen Elements nach dem Verschieben des Formschlusselements in einer Endposition ist insbesondere in den Fällen nicht erforderlich, in denen die Verbindung zwischen Gangrad und Formschlusselement z.B. über Hinterschnitte (sog. Dog teeth) gesichert ist. In einer alternativen Ausgestaltung ist der Aktor kugelförmig oder zumindest eine Arretierung erfolgt durch Kugeln. In einer Ausgestaltung ist insbesondere vorgesehen, dass der Aktor längs der

Längsachse der Welle axial fest angeordnet ist. Somit führt der Aktor im Wesentlichen nur eine Bewegung in Richtung des hülsenartigen Elements bzw. senkrecht zur Längsachse der Welle aus.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das hülsenartige Element zumindest abschnittsweise koaxial um das Formschlusselement herum angeordnet ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass das hülsenartige Element mindestens einen dem Formschlusselement zugewandten Anschlag aufweist, und dass das Formschlusselement mindestens einen dem hülsenartigen Element zugewandten Anschlag aufweist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein

Federelement vorgesehen ist, welches eine axiale Verschiebung längs der Längsachse der Welle zwischen dem hülsenartigen Element und dem

Formschlusseiement bewirkt. Das hülsenartige Element ist somit federnd z.B. auf dem Formschlusseiement gelagert. Somit ist es beispielsweise möglich, dass das hülsenartige Element auch dann verschoben wird, wenn bei den Verzahnungen des Gangrads und des Formschlusselements sich Zähne gegenüberstehen. Wenn sich eine Lücke zwischen den Verzahnungen ergibt, rückt das hülsenartige Element durch die Federwirkung nach.

Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass das Federelement zwischen dem Anschlag des hülsenartigen Elements und dem Anschlag des Formschlusselements angeordnet ist. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Profil des hülsenartigen Elements zumindest teilweise aus einer um das hülsenartige Element umlaufenden Vertiefung besteht, in welche der Aktor zumindest im aktivierten Zustand eingreift. Dabei sind das Profil und der Aktor derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt, dass aus der Drehbewegung des hülsenartigen Elements eine Bewegung längs der Längsachse der Welle entsteht.

Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass das Schaltelement mindestens einen Zweitaktor aufweist, welcher - insbesondere nach einer Ausgestaltung in Verbindung mit dem Profil des hülsenartigen Elements - eine axiale Verschiebung des hülsenartigen Elements bewirkt, welche der

Verschiebung, die der Aktor bewirkt, entgegengerichtet ist. Der Zweitaktor bewirkt ein Auslegen des Ganges bzw. das Einlegen eines anderen Ganges, indem die Bewegung des hülsenartigen Elements in die andere axiale

Richtung bewirkt wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass es sich bei dem

Formschlusselement um eine Schaltmuffe oder um eine Schaltklaue handelt.

Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe mit einem Schaltgetriebe mit einer Schaltvorrichtung nach einer der obigen Ausgestaltungen. Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 : eine räumliche Darstellung einer Schaltvorrichtung,

Fig. 2:einen Schnitt durch die Schaltvorrichtung der Fig. 1 im Leerlauf,

Fign. 3 bis 5: Stadien des Einlegens eines Ganges anhand des Schnitts der Fig. 2, und

Fig.6: ein Augenblick während des Auslegens des Ganges.

In der Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung dargestellt. Auf der Welle 1 mit Längsachse 1.1 befinden sich zwei Gangräder 2. Zwischen den Gangrädern 2 ist ein Formschlusselement 3 angeordnet, welches je nach gewähltem Gang den Formschluss zwischen einem der zwei Gangräder 2 und dem hier unterhalb des Formschlusselements 3 angeordneten, fest mit der Welle 1 verbunden Zahnrad herstellt. Für das axiale Verschieben des

Formschlusselements 3 längs der Längsachse 1.1 ist das

Formschlusselement 3 koaxial von einem hülsenartigen Element 11 umgeben. Das hülsenartige Element 11 bildet dabei mit dem Aktor 12 zumindest einen Teil des Schaltelements 10 der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung. Außen weist das hülsenartige Element 11 ein Profil 11.1 auf, welches hier in Form von umlaufenden Nuten ausgestaltet ist. Das hülsenartige Element 11 selbst ist derartig ausgestaltet, dass es sich mit der Welle 1 bzw. mit dem

Formschlusselement 3 mitdreht. Für das Einlegen eines Ganges wird der hier beispielhaft stiftartig ausgestaltete Aktor 12 näher in Richtung des

hülsenartigen Elements 11 und somit in die Nut des Profils 11.1 eingebracht. Axial ist der Aktor 12 fest, d.h. es findet nur eine Lageänderung senkrecht zur Längsachse 1.1 statt. Der Zweitaktor 13 dient dem Auslegen des mit dem Aktor 12 eingelegten Ganges, und über den hier dargestellten dritten Aktor lässt sich das linke Gangrad 2 mit der Welle 1 formschlüssig verbinden. Im Schnitt der Fig. 2 ist zu erkennen, wie das hülsenartige Element 11 das Formschlusselement 3 koaxial umgibt. Das Formschlusselement 3 verfügt über einen nach außen, d.h. in Richtung des hülsenartigen Elements 11 gerichteten Anschlag 3.1 , welcher hier in Form einer mittig angebrachten Nase ausgestaltet ist. Das hülsenartige Element 11 verfügt an seinen beiden

Stirnseiten über jeweils einen Anschlag 1 .2, welcher nach innen, d.h. dem Formschlusselement 3 zugewandt ist. Zwischen jeweils einem Anschlag 11.2 des hülsenartigen Elements 11 und dem Anschlag 3.1 des

Formschlusselements 3 befindet sich jeweils ein Federelement 4. Die zwei Federelemente 4 sind dabei derartig ausgestaltet und angeordnet, dass eine relative Bewegung zwischen Formschlusselement 3 und hülsenartigem

Element 11 zu einer Anspannung bzw. Entspannung des Federelements 4 führt. Von dem Profil 11.1 des hülsenartigen Elements 1 1 sind drei Nuten zu erkennen, welche durch die umlaufende Ausgestaltung entsprechend miteinander verbunden sind.

Für das Einlegen des hier zeichnerisch rechts dargestellten Gangrads 2 wird der Aktor 12 senkrecht zur Längsachse 1 .1 der Welle 1 in Richtung der Welle 1 verschoben, d.h. näher herangebracht, bis der hier stiftartige Aktor 12 in das Profil 1 1.1 und somit in dieser Ausgestaltung in die umlaufende Nut des hülsenartigen Elements 11 eingreift (siehe Fig. 3). Während des Einlegens des Ganges verbleibt dabei der Aktor 12 längs der Längsachse 1.1. der Welle 1 im Wesentlichen auf der gleichen Höhe. Da das hülsenartige Element 11 mit der Welle 1 mitdreht, wird durch den Aktor 12 und insbesondere durch die Ausgestaltung des Profils 11.1 die Drehung des hülsenartigen Elements 11 teilweise in ein axiales Verschieben längs der Längsachse 1.1 umgewandelt. In der Fig. 4 wird somit das hülsenartige Element 1 1 nach rechts verschoben. Weiterhin ist der Aktor 12 durch die Ausgestaltung des Profils 11.1 relativ zur Welle 1 immer noch auf der gleichen axialen Position, jedoch in der hier mittleren Nut gelandet. Da die Verschiebung des hülsenartigen Elements 11 auch relativ zum Formschlusselement 3 stattgefunden hat, steht nun das links angeordnete Federelement 4 unter Anspannung. Erlauben es die

Verzahnungen des Gangrads 2 und des Zahnrads 5, so verschiebt das Federelement 4 das Formschlusselement 3 in Richtung des Gangrads 2, d.h. hier nach rechts. In der Fig. 5 ist zu sehen, wie das Formschlusselement 3 den Formschluss zwischen dem Gangrad 2 und dem fest mit der Welle 1 verbundenen Zahnrad 5 herstellt. Weiterhin ist zu sehen, dass beide

Federelemente 4 entspannt sind. Im nächsten Schritt würde der Aktor 12 wieder zurückgezogen werden. In der Fig. 6 ist ein Stadium des Auslegens des linken Gangrades 2

dargestellt. Hierfür greift der Zweitaktor 13 in das Profil 11.1 des hülsenartigen Elements 11 ein und verschiebt das Element 11 dadurch vom rechten

Gangrad 2 fort nach links. Zu sehen ist, wie somit das rechte Federelement 4 angespannt wird.