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Title:
TWO-GEAR TRANSMISSION FOR AN ELECTRICALLY DRIVEABLE MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/210898
Kind Code:
A1
Abstract:
A two-gear transmission (10) for an electrically driveable motor vehicle, in particular an electric motor scooter, is provided with an input shaft (12) for the introduction of a torque, a rotatable output shaft (18) for the output of the torque, a first gear stage (14), a second gear stage (16), a slider sleeve (28) which is guided on the input shaft (12) or on the output shaft (18) in an non-rotatable but axially displaceable manner, for the establishment of a positively locking connection to a first gearwheel (20) of the first gear stage (14) and/or to a second gearwheel (24) of the second gear stage (16), and an actuating actuator (40) which has an extendable actuating finger (38) for the axial movement of the slider sleeve (28), wherein the slider sleeve (28) has a sliding ramp (42, 44) which runs in the circumferential direction and is bevelled with respect to a radial plane for the output at the extended actuating finger (38) of the actuating actuator (40). Shifting of the two-gear transmission (10) can take place very rapidly with the aid of the slider sleeve (28) as a result of the actuating finger (38) which can slide on the sliding ramp (42, 44), with the result that a comfortable power transmission is made possible in the case of an electrically driveable motor vehicle.

Inventors:
SATYANARAYANA, PS (Flat No 301, A15 Latice co-operative housing societyPune, Maharashtra 7, 410507, IN)
AYYAPPATH, Prajod (B-1 401 Rhythm Kalewadi Phata, Wakad, Pune 7, 411057, IN)
Application Number:
DE2019/100181
Publication Date:
November 07, 2019
Filing Date:
February 28, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG (Industriestraße 1-3, Herzogenaurach, 91074, DE)
International Classes:
F16H63/30
Domestic Patent References:
WO2017054953A12017-04-06
WO2011072945A12011-06-23
Foreign References:
DE102010048739A12012-04-19
DE102015214534A12017-02-02
DE102012221069A12014-05-22
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Zwei-Gang-Getriebe für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, insbesondere Elektromotorroller, mit

einer mit einer elektrischen Maschine verbindbaren Eingangswelle (12) zum Einleiten eines Drehmoments,

einer mit einem Antriebsrad verbindbaren Ausgangswelle (18) zum Ausleiten des Drehmoments,

einer ersten Gangstufe (14) zur Übersetzung einer Drehzahl der Eingangswelle (12) an die Ausgangswelle (18) mit einem ersten Übersetzungsverhältnis,

einer zweiten Gangstufe (16) zur Übersetzung einer Drehzahl der Eingangswelle (12) an die Ausgangswelle (18) mit einem zum ersten Übersetzungsverhältnis verschiede- nen zweiten Übersetzungsverhältnis,

einer an der Eingangswelle (12) oder an der Ausgangswelle (18) drehfest aber axial verschiebbar geführten Schiebemuffe (28) zur Herstellung eines Formschlusses mit einem ersten Zahnrad (20) der ersten Gangstufe (14) und/oder mit einem zweiten Zahnrad (24) der zweiten Gangstufe (16), und

einem einen ausfahrbaren Betätigungsfinger (38) aufweisenden Betätigungsaktor (40) zur axialen Verlagerung der Schiebemuffe (28),

wobei die Schiebemuffe (28) eine in Umfangsrichtung verlaufende gegenüber einer Radialebene angeschrägte Gleitrampe (42, 44) zum Ableiten an dem ausgefahrenen Betätigungsfinger (38) des Betätigungsaktors (40) aufweist.

2. Zwei-Gang-Getriebe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (28) eine in Umfangsrichtung verlaufende gegenüber der Radialebene angeschrägte erste Gleitrampe (42) zur Verlagerung der Schiebemuffe (28) von dem ersten Zahnrad (20) weg und eine in Umfangsrichtung verlaufende gegenüber der Radialebene angeschrägte zweite Gleitrampe (44) zur Verlagerung der Schiebemuffe (28) von dem zweiten Zahnrad (24) weg aufweist, wobei die erste Gleitrampe (42) und die zweite Gleitrampe (44) in axialer Richtung einander gegenüberliegend zur Be- grenzung einer in der Schiebemuffe (28) ausgebildeten Führungsnut (62) zur Auf- nahme des ausgefahrenen Betätigungsfingers (38) des Betätigungsaktors (40) ange- ordnet sind.

3. Zwei-Gang-Getriebe nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsfinger (38) des Betätigungsaktors (40) im Wesentlichen in radialer Richtung der Schiebemuffe (28) zwischen einer ausgefahrenen Position, in welcher der Betätigungsfinger (38) mit der Gleitrampe (42, 44) in Kontakt gelangt, und einer eingefahrenen Position, in welcher der Betätigungsfinger (38) zu der Gleitrampe (42, 44) radial versetzt positioniert ist, verlagerbar ist.

4. Zwei-Gang-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeich- net, dass sich an der Gleitrampe (42, 44) eine in Umfangsrichtung verlaufende in Um- fnagsrichtung angeschrägte Heberampe (46) zur automatischen Bewegung des Betä- tigungsfingers (38) von der ausgefahrenen Position in die eingefahrene Position an- schließt, wobei insbesondere die Heberampe (46) an einem Umfangswinkel der Gleitrampe (42, 44) beginnt, bei dem der ausgefahrene Betätigungsfinger (38) die Schiebemuffe (28) maximal oder minimal weit axial verlagert hat.

5. Zwei-Gang-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeich- net, dass die Gleitrampe (42, 44) eine Vorwärtsrampe (58) zur axialen Verlagerung der Schiebemuffe (28) bei einer Relativdrehung der Schiebemuffe (28) zum Betäti- gungsfinger (38) in einer ersten Umfangsrichtung und eine Rückwärtsrampe (60) zur axialen Verlagerung der Schiebemuffe (28) bei einer Relativdrehung der Schiebemuf- fe (28) zum Betätigungsfinger (38) in einer der ersten Umfangsrichtung entgegen ge- richteten zweiten Umfangsrichtung aufweist, wobei insbesondere die Vorwärtsrampe (58) und die Rückwärtsrampe (60) an einem Umfangswinkel der Gleitrampe (42, 44) ineinander übergehen, bei dem der ausgefahrene Betätigungsfinger (38) die Schie- bemuffe (28) maximal weit axial verlagert hat.

6. Zwei-Gang-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeich- net, dass der Betätigungsaktor (40) eine Zylinderspule zur magnetischen Verlagerung des Betätigungsfingers (38) aufweist.

7. Zwei-Gang-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeich- net, dass die Schiebemuffe (28) eine in Umfangsrichtung verlaufende in axialer Rich- tung angeschrägte erste Sperrrampe (54) zum Arretieren der Schiebemuffe (28) mit dem ersten Zahnrad (20) und/oder eine in Umfangsrichtung verlaufende in axialer Richtung angeschrägte zweite Sperrrampe (56) zum Arretieren der Schiebemuffe (28) mit dem zweiten Zahnrad (24) aufweist, wobei ein an der ersten Sperrrampe (54) und/oder an der zweiten Sperrrampe (56) angreifendes Sperrelement (48) zur Aufprä- gung einer Sperrkraft mit einem Anteil in axialer Richtung vorgesehen ist.

8. Zwei-Gang-Getriebe nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Sper- relement (48) als mit einem Federelement (50) vorgespannter Wälzkörper, insbeson- dere Kugel (52), ausgestaltet ist, wobei insbesondere das Sperrelement (48) in radia- ler Richtung verlagerbar in der Eingangswelle (12) oder in der Ausgangswelle (18) aufgenommen ist.

9. Zwei-Gang-Getriebe nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Versatz der Schiebemuffe (28) zwischen einer ersten Sperrsteilung, in wel- cher die Schiebemuffe (28) mit dem ersten Zahnrad (20) formschlüssig verbunden ist, und einer zweiten Synchronisierstellung, in welcher das Sperrelement (48) an der ers- ten Sperrrampe (54) angreift, und/oder ein axialer Versatz der Schiebemuffe (28) zwi- schen einer zweiten Sperrsteilung, in welcher die Schiebemuffe (28) mit dem zweiten Zahnrad (24) formschlüssig verbunden ist, und einer ersten Synchronisierstellung, in welcher das Sperrelement (48) an der zweiten Sperrrampe (56) angreift, durch eine axiale Verlagerung der Schiebemuffe (28) bei einem Abgleiten des Betätigungsfingers (38) an der Gleitrampe (42, 44) überbrückbar ist. 10 Zwei-Gang-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeich- net, dass die Schiebemuffe (28) an einer ersten Axialseite über in erste Öffnungen (32) eingreifbare erste Klauen (30) mit dem ersten Zahnrad (20) und/oder an einer zweiten Axialseite über in zweite Öffnungen (36) eingreifbare zweite Klauen (34) mit dem zweiten Zahnrad (24) formschlüssig drehmomentübertragend verbindbar ist.

Description:
Zwei-Gang-Getriebe für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Zwei-Gang-Getriebe für ein elektrisch antreibbares Kraftfahr- zeug, mit dessen Hilfe eine Leistung einer elektrischen Maschine gewandelt werden kann.

Beim Beschleunigen eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs aus dem Stand kann eine elektrische Maschine zunächst aus dem Stillstand mit einem im Wesentli- chen konstanten Drehmoment bis zu einer Grunddrehzahl beschleunigen. Wenn die Grunddrehzahl erreicht ist, bleibt die Antriebsleistung der elektrischen Maschine im Wesentlichen konstant, so dass für eine höhere Drehzahl das Drehmoment abnimmt. Um eine große Drehmoment- und Drehzahlspreizung zu erreichen, kann ein Zwei- Gang-Getriebe vorgesehen sein, das unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse be- reitstellt. So kann in einem niedrigen Drehzahlbereich ein hohes Übersetzungsver- hältnis vorgesehen sein, um zum Beschleunigen ein möglichst hohes Drehmoment bereitzustellen, während in einem hohen Drehzahlbereich ein niedriges Überset- zungsverhältnis vorgesehen sein kann, um eine möglichst hohe Fahrzeuggeschwin- digkeit realisieren zu können. Hierbei kann jedoch ein Gangwechsel von einem Über- setzungsverhältnis zu einem anderen Übersetzungsverhältnis zu einer Unterbrechung der Zugkraft führen, die als Komforteinbuße empfunden wird und vermieden werden soll.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die bei einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug eine komfortable Leistungsübertragung ermöglichen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Zwei-Gang-Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Erfindungsgemäß ist ein Zwei-Gang-Getriebe für ein elektrisch antreibbares Kraftfahr- zeug, insbesondere Elektromotorroller, vorgesehen mit einer mit einer elektrischen Maschine verbindbaren Eingangswelle zum Einleiten eines Drehmoments, einer mit einem Antriebsrad verbindbaren Ausgangswelle zum Ausleiten des Drehmoments, ei- ner ersten Gangstufe zur Übersetzung einer Drehzahl der Eingangswelle an die Aus- gangswelle mit einem ersten Übersetzungsverhältnis, einer zweiten Gangstufe zur Übersetzung einer Drehzahl der Eingangswelle an die Ausgangswelle mit einem zum ersten Übersetzungsverhältnis verschiedenen zweiten Übersetzungsverhältnis, einer an der Eingangswelle oder an der Ausgangswelle drehfest aber axial verschiebbar ge- führten Schiebemuffe zur Herstellung eines Formschlusses mit einem ersten Zahnrad der ersten Gangstufe und/oder mit einem zweiten Zahnrad der zweiten Gangstufe, und einem einen ausfahrbaren Betätigungsfinger aufweisenden Betätigungsaktor zur axialen Verlagerung der Schiebemuffe, wobei die Schiebemuffe eine in Umfangsrich- tung verlaufende gegenüber einer Radialebene angeschrägte Gleitrampe zum Ablei- ten an dem ausgefahrenen Betätigungsfinger des Betätigungsaktors aufweist.

Wenn zwischen einem von der ersten Gangstufe ausgebildeten ersten Gang und ei- nem von der zweiten Gangstufe ausgebildeten zweiten Gang geschaltet werden soll, ist es ausreichend den Betätigungsfinger des Betätigungsaktors auszufahren. In der ausgefahren Position des Betätigungsfingers kann der Betätigungsfinger seitlich in Kontakt mit der mindestens einen Gleitrampe gelangen. Der Betätigungsaktor und damit der Betätigungsfinger ist in der Regel in axialer Richtung der Schiebemuffe fest- stehend, während die Schiebemuffe axial verlagerbar ist. Wenn also bei einer Relativ- drehung der Schiebemuffe zusammen mit der Eingangswelle beziehungsweise mit der Ausgangswelle relativ zu dem ausgefahrenen Betätigungsfinger die gegenüber der Radialebene der Schiebemuffe angeschrägte Gleitrampe an dem Betätigungsfin- ger abgleitet, wird eine axiale Verlagerung der Schiebemuffe erzwungen. Die Schie- bemuffe kann dadurch den Formschluss mit dem einen Zahnrad verlassen und in axi- aler Richtung auf das andere Zahnrad zu verlagert werden. Die Schiebemuffe kann soweit axial verlagert werden, bis die Schiebemuffe einen Formschluss mit dem ande- ren Zahnrad herbeigeführt hat. Spätestens wenn die Schiebemuffe mit dem anderen Zahnrad formschlüssig gekoppelt ist, kann der Betätigungsfinger in die eingefahrene Position bewegt werden. Für ein Rückschalten kann der Betätigungsfinger wieder ausgefahren werden und an einer anderen Gleitrampe und/oder in einem in Umfangs- richtung versetzten Winkelbereich der Gleitrampe angreifen, die zur axialen Verlage- rung der Schiebemuffe in die entgegengesetzte Axialrichtung ausgeformt ist.

Mit Hilfe des an der Gleitrampe abgleitbaren Betätigungsfingers ist es möglich die zum Schalten der Gänge erforderliche axiale Verlagerung der Schiebemuffe innerhalb ei- nes besonders kleinen Drehwinkelbereichs der Relativdrehung der Schiebemuffe zum Betätigungsfinger vorzunehmen. Das heißt, dass die mit der Schiebemuffe gekoppelte Welle, Eingangswelle oder Ausgangswelle, weniger als eine volle Umdrehung aus- führt bis der Schaltvorgang zwischen dem ersten Gang und dem zweiten Gang voll- zogen ist. Dies führt zu einem extrem schnellen Gangwechsel, den ein Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht als eine komfortbeeinträchtigende Zugkraftunterbrechung wahr- nimmt. Gleichzeitig ist es durch die zwei Gangstufen möglich im Vergleich zu einer starren Übersetzung mit Hilfe einer an der Eingangswelle angekoppelten elektrischen Maschine einen größeren Drehmomentbereich und einen größeren Drehzahlbereich bereitzustellen und/oder die elektrische Maschine kleiner zu dimensionieren. Durch den an der Gleitrampe abgleitbaren Betätigungsfinger kann ein Schalten des Zwei- Gang-Getriebes mit Hilfe der Schaltmuffe sehr schnell erfolgen, so dass bei einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug eine komfortable Leistungsübertragung ermög- licht ist.

Insbesondere weist die Schiebemuffe eine in Umfangsrichtung verlaufende gegenüber der Radialebene angeschrägte erste Gleitrampe zur Verlagerung der Schiebemuffe von dem ersten Zahnrad weg und eine in Umfangsrichtung verlaufende gegenüber der Radialebene angeschrägte zweite Gleitrampe zur Verlagerung der Schiebemuffe von dem zweiten Zahnrad weg auf, wobei die erste Gleitrampe und die zweite

Gleitrampe in axialer Richtung einander gegenüberliegend zur Begrenzung einer in der Schiebemuffe ausgebildeten Führungsnut zur Aufnahme des ausgefahrenen Betä- tigungsfingers des Betätigungsaktors angeordnet sind. Der Betätigungsfinger kann zum Schalten des zweiten Gangs an der ersten Gleitrampe und zum Schalten des ersten Gangs an der zweiten Gleitrampe abgleiten. Die erste Gleitrampe und die zwei- te Gleitrampen können hierbei die Seitenwände der Führungsnut begrenzen, so dass der Betätigungsfinger in der ausgefahrenen Position in die in der Schaltmuffe ausge- bildete Führungsnut eintauchen kann. Der Betätigungsfinger braucht dadurch nicht an den äußeren Axialseiten der Betätigungsmuffe angreifen. Stattdessen können die äu- ßeren Axialseiten der Betätigungsmuffe ausschließlich für den Formschluss mit dem jeweils zugeordneten Zahnrad genutzt werden. Die axiale Erstreckung der Schaltmuf- fe kann dadurch gering gehalten werden, so dass der Bauraumbedarf des Zwei-Gang- Getriebes entsprechend gering ist. Durch den axialen Versatz der ersten Gleitrampe zur zweiten Gleitrampe ist es nicht erforderlich die erste Gleitrampe und die zweite Gleitrampe in Umfangsrichtung hintereinander in zueinander versetzten Winkelberei- chen vorzusehen. Dadurch ist es nicht erforderlich die Drehwinkellage der Schie- bemuffe relativ zum Betätigungsfinger zu detektieren, damit der Betätigungsfinger an der gewünschten Gleitrampe angreifen kann und nicht sofort die gewünschte axiale Verlagerung der Schiebemuffe wieder rückgängig macht. Stattdessen ist es möglich den Betätigungsfinger so weit wie möglich auszufahren, um an der richten Gleitrampe abgleiten zu können.

Vorzugsweise ist der Betätigungsfinger des Betätigungsaktors im Wesentlichen in ra- dialer Richtung der Schiebemuffe zwischen einer ausgefahrenen Position, in welcher der Betätigungsfinger mit der Gleitrampe in Kontakt gelangt, und einer eingefahrenen Position, in welcher der Betätigungsfinger zu der Gleitrampe radial versetzt positioniert ist, verlagerbar. Der Betätigungsaktor kann dadurch leicht in axialer Richtung zwi- schen der ersten Gangstufe und der zweiten Gangstufe in einem gemeinsamen Axial- bereich mit der Schiebemuffe positioniert sein. Dies ermöglicht einen geringen axialen Bauraumbedarf für das Zwei-Gang-Getriebe.

Besonders bevorzugt schließt sich an der Gleitrampe eine in Umfangsrichtung verlau- fende in Umfnagsrichtung angeschrägte Heberampe zur automatischen Bewegung des Betätigungsfingers von der ausgefahrenen Position in die eingefahrene Position an, wobei insbesondere die Heberampe an einem Umfangswinkel der Gleitrampe be- ginnt, bei dem der ausgefahrene Betätigungsfinger die Schiebemuffe maximal oder minimal weit axial verlagert hat. Wenn der Betätigungsfinger an der Gleitrampe abge- glitten ist, um die gewünschte axiale Verlagerung der Schiebemuffe herbeizuführen, kann der Betätigungsfinger von der in Umfangsrichtung nachfolgenden Heberampe automatisch in die eingefahrene Position gedrückt werden. Ein unnötiges seitliches Schleifen des Betätigungsfingers an der Gleitrampe kann vermieden werden. Zudem kann die von der Heberampe auf den Betätigungsfinger, insbesondere in Längsrich- tung des Betätigungsaktors, ausgeübte Gegenkraft von dem Betätigungsaktor leicht festgestellt werden und, insbesondere automatisch, eine Schaltzustand in dem Betäti- gungsaktor auslösen, der den Betätigungsfinger in die eingefahrene Position bewegt. Insbesondere ist der Betätigungsfinger in die eingefahrene Position zu der Heberam- pe beabstandet, so dass auch ein unnötiger Schleifkontakt des Betätigungsfingers an der Heberampe vermieden ist. Der Betätigungsfinger ist durch die Heberampe nur so- lange in Kontakt mit der Gleitrampe, wie es zu axialen Verlagerung der Schiebemuffe notwendig ist, so dass unnötige reibungsbehaftete Relativbewegungen und/oder eine ungewollte Betätigung der Schiebemuffe vermieden ist.

Insbesondere weist die Gleitrampe eine Vorwärtsrampe zur axialen Verlagerung der Schiebemuffe bei einer Relativdrehung der Schiebemuffe zum Betätigungsfinger in ei- ner ersten Umfangsrichtung und eine Rückwärtsrampe zur axialen Verlagerung der Schiebemuffe bei einer Relativdrehung der Schiebemuffe zum Betätigungsfinger in ei- ner der ersten Umfangsrichtung entgegen gerichteten zweiten Umfangsrichtung auf, wobei insbesondere die Vorwärtsrampe und die Rückwärtsrampe an einem Um fangswinkel der Gleitrampe ineinander übergehen, bei dem der ausgefahrene Betäti- gungsfinger die Schiebemuffe maximal weit axial verlagert hat. Dadurch ist es möglich sowohl bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs als auch bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs zwischen den Gängen des Zwei-Gang-Getriebes zu schalten. Die Vorwärtsrampe und die Rückwärtsrampe können hierzu in abgewickelter Darstellung zueinander spiegelbildlich aneinander anliegen, wobei insbesondere die Vorwärts- rampe und die Rückwärtsrampe an ihrer höchsten Erhebung aneinander anliegen.

Vorzugswiese weist der Betätigungsaktor eine Zylinderspule zur magnetischen Verla- gerung des Betätigungsfingers auf. Der Betätigungsaktor kann dadurch als Soleonid- Aktor ausgestaltet sein. Der Betätigungsaktor ist dadurch besonders kostengünstig und ermöglicht eine schnelle Verlagerung des Betätigungsfingers zwischen der einge- fahrenen Position und der ausgefahrenen Position.

Besonders bevorzugt weist die Schiebemuffe eine in Umfangsrichtung verlaufende in axialer Richtung angeschrägte erste Sperrrampe zum Arretieren der Schiebemuffe mit dem ersten Zahnrad und/oder eine in Umfangsrichtung verlaufende in axialer Rich- tung angeschrägte zweite Sperrrampe zum Arretieren der Schiebemuffe mit dem zweiten Zahnrad auf, wobei ein an der ersten Sperrrampe und/oder an der zweiten Sperrrampe angreifendes Sperrelement zur Aufprägung einer Sperrkraft mit einem Anteil in axialer Richtung vorgesehen ist. Das Sperrelement kann beispielsweise in radialer Richtung eine Sperrkraft, insbesondere eine Federkraft, aufprägen, von der ein Teil durch die als schiefe Ebene wirkende Sperrrampe in axialer Richtung wirkt. Der axiale Anteil der Sperrkraft kann die Schiebemuffe in eine Sperrsteilung, in wel- cher die Schiebemuffe mit dem jeweiligen Zahnrad formschlüssig verbunden ist, drü- cken und/oder in der Sperrsteilung zurückhalten. Insbesondere kann die Schiebemuf- fe von der Sperrkraft solange gegen das jeweilige Zahnrad gedrückt werden, bis ge- gebenenfalls nach einem Schlupfbetrieb die Drehzahl der Schiebemuffe mit der Dreh- zahl des Zahnrads synchronisiert ist und der Formschluss zwischen der Schiebemuffe und dem zugeordneten Zahnrad hergestellt ist. Ein Abgleiten des Betätigungsfingers an der Gleitrampe ist hierzu nicht erforderlich.

Insbesondere ist das Sperrelement als mit einem Federelement vorgespannter Wälz- körper, insbesondere Kugel, ausgestaltet, wobei insbesondere das Sperrelement in radialer Richtung verlagerbar in der Eingangswelle oder in der Ausgangswelle aufge- nommen ist. Wenn das Sperrelement zu Beginn der Sperrrampe besonders stark ge- gen die Federkraft des insbesondere Spiraldruckfeder ausgestalteten Federelements in die Welle hereingedrückt ist, wird ein entsprechend hohe Sperrkraft auf die

Sperrrampe aufgeprägt, um den Formschluss der Schiebemuffe mit dem Zahnrad herbeizuführen. Sobald der Formschluss herbeigeführt ist, greift das Sperrelement am Ende der Sperrrampe mit einer entsprechend geringeren Sperrkraft an, die insbeson- dere derart bemessen ist, dass bei den zu erwartenden Kräften die Schiebemuffe in der Sperrsteilung gehalten werden kann. Gleichzeitig kann die Sperrkraft gering ge- nug sein, dass der Wälzkörper gegen die Federkraft des Federelements in der Welle versenkt werden kann, wenn der Betätigungsfinger zur axialen Verlagerung der Schiebemuffe an der Gleitrampe angreift. Der Wälzkörper kann hierbei mit einer im Wesentlichen vernachlässigbaren Reibung an der Sperrrampe abgleiten. Insbesonde- re ist der Wälzkörper in der Sperrsteilung in eine nach radial innen geöffnete Vertie- fung eingesetzt, bei der die jeweilige Sperrrampe eine Flanke der zugehörigen Vertie- fung ausgebildet.

Vorzugsweise ist ein axialer Versatz der Schiebemuffe zwischen einer ersten Sperr- stellung, in welcher die Schiebemuffe mit dem ersten Zahnrad formschlüssig verbun- den ist, und einer zweiten Synchronisierstellung, in welcher das Sperrelement an der ersten Sperrrampe angreift, und/oder ein axialer Versatz der Schiebemuffe zwischen einer zweiten Sperrsteilung, in welcher die Schiebemuffe mit dem zweiten Zahnrad formschlüssig verbunden ist, und einer ersten Synchronisierstellung, in welcher das Sperrelement an der zweiten Sperrrampe angreift, durch eine axiale Verlagerung der Schiebemuffe bei einem Abgleiten des Betätigungsfingers an der Gleitrampe über- brückbar. Die axiale Verschiebung der Schiebemuffe bei einem Gangwechsel wird dadurch aus zwei verschiedenen Quellen gespeist. Zunächst kann der an der

Gleitrampe abgleitende Betätigungsfinder die Schiebemuffe soweit axial verlagern, dass das Sperrelement nicht mehr an derjenigen Sperrrampe angreift, an der das Sperrelement in der zu verlassenden Sperrsteilung angegriffen hat. Der Betätigungs- finger kann dann weiter an der Gleitrampe abgleiten und dabei die Schiebemuffe ver- schieben, bis das Sperrelement an der anderen Sperrrampe angreift. In dieser Stel- lung der Schiebemuffe kann der Betätigungsfinger in die eingefahrene Stellung ge- bracht werden, wobei die verbliebene axiale Verlagerung der Schiebemuffe zum Schalten des anderen Gangs von dem an der Sperrrampe abgleitenden Sperrelement verursacht wird. Der Betätigungsfinger braucht dadurch lediglich die Schiebemuffe soweit zu verlagern, dass das Sperrelement an der jeweils anderen Sperrrampe an- greift. Dadurch kann insbesondere vermieden werden, dass die Schiebemuffe zwi- schen dem Betätigungsfinger und dem Zahnrad des zu schaltenden Gangs verklemmt wird, falls die Relativwinkellage der Schiebemuffe zu dem Zahnrad für die Herstellung des Formschlusses noch nicht ausreicht.

Besonders bevorzugt ist die Schiebemuffe an einer ersten Axialseite über in erste Öff- nungen eingreifbare erste Klauen mit dem ersten Zahnrad und/oder an einer zweiten Axialseite über in zweite Öffnungen eingreifbare zweite Klauen mit dem zweiten Zahn- rad formschlüssig drehmomentübertragend verbindbar. Die Schiebemuffe kann mit dem jeweiligen Zahnrad in der Art einer Klauenkupplung eine formschlüssige Verbin- dung herbeiführen. Dies ermöglicht eine gute Übertragung hoher Drehmomente.

Insbesondere ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die dazu ausgestaltet ist auto- matisch einen Gangwechsel vorzunehmen, wenn eine bestimmte vordefinierte

Schwellfahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs überschritten und/oder unterschritten ist und/oder wenn ein bestimmtes vordefiniertes Schwelldrehmoment der Eingangs- welle überschritten und/oder unterschritten ist. Dadurch kann für die jeweilige Fahrsi- tuation jeweils automatisch eine geeignete Übersetzung geschaltet werden, ohne dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs dies manuell veranlassen muss.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfol- gend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Schnittansicht eines Zwei-Gang-Getriebes mit geschaltetem ersten Gang,

Fig. 2: eine schematische Schnittansicht des Zwei-Gang-Getriebes aus Fig. 1 mit ge- schaltetem zweiten Gang und

Fig. 3: eine schematische perspektivische Ansicht einer Schaltmuffe für das Zwei- Gang-Getriebes aus Fig. 1 und Fig. 2.

Das in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Zwei-Gang-Getriebe 10 weist eine Eingangswelle 12 auf, die drehfest mit einer Motorwelle einer elektrischen Maschine eines Kraftfahr- zeugs, insbesondere Elektromotorroller, verbunden sein kann. Die Eingangswelle 12 kann über eine erste Gangstufe 14 und eine zweite Gangstufe 16 mit unterschiedli- chen Übersetzungsverhältnissen mit einer Ausgangswelle 18 gekoppelt werden, um ein mit der Ausgangswelle 18 gekoppeltes Antriebsrad des Kraftfahrzeugs anzutrei- ben. Die erste Gangstufe 14 weist ein erstes Zahnrad 20 auf, das als Losrad auf der Eingangswelle 12 axial im Wesentlichen unbeweglich aufgesteckt ist und mit einem mit der Ausgangswelle 18 fest verbundenen ersten Festrad 22 kämmt. Die zweite Gangstufe 16 weist ein zweites Zahnrad 24 auf, das als Losrad auf der Eingangswelle 12 axial im Wesentlichen unbeweglich aufgesteckt ist und mit einem mit der Aus- gangswelle 18 fest verbundenen zweiten Festrad 26 kämmt. Zwischen dem ersten Zahnrad 20 und dem zweiten Zahnrad 24 ist eine Schiebemuffe 28 drehfest aber axial verschiebbar mit der Eingangswelle 12 verbunden. Alternativ kann die Schiebemuffe 28 und die als Losräder ausgestalteten Zahnräder 20, 24 an der Ausgangswelle 18 vorgesehen sein, während die Festräder 22, 26 mit der Eingangswelle 12 verbunden sind. Die Schiebemuffe 28 weist an ihrer zum ersten Zahnrad 20 weisenden Axialseite ab- stehende erste Klauen 30 auf, die in erste Öffnungen 32 des ersten Zahnrads 20 formschlüssig eingreifen können, um den ersten Gang der ersten Gangstufe 14 zu schalten (Fig. 1 ). Entsprechend weist die Schiebemuffe 28 an ihrer zum zweiten Zahn- rad 24 weisenden Axialseite abstehende zweite Klauen 34 auf, die in zweite Öffnun- gen 36 des zweiten Zahnrads 24 formschlüssig eingreifen können, um den zweiten Gang der zweiten Gangstufe 16 zu schalten (Fig. 2). Zum axialen Verlagern der Schiebemuffe 28 kann ein Betätigungsfinger 38 eines Betätigungsaktors 40 an einer ersten Gleitrampe 42 oder an einer zweiten Gleitrampe 44 seitlich angreifen. Nach ei- ner axialen Verlagerung der Schiebemuffe 28 kann der ausgefahrene Betätigungsfin- ger 38 von einer Fleberampe 46 nach radial außen in eine eingefahrene Position ge- drückt werden. In der Eingangswelle 12 ist ein radial ausgerichtetes Sperrelement 48 eingelassen, das über ein als Druckfeder ausgestaltetes Federelement 50 eine Kugel 52 nach radial außen gegen eine erste Sperrrampe 54 beziehungsweise eine zweite Sperrrampe 56 der Schiebemuffe 28 drückt.

Wenn die Schiebemuffe 28 mit dem ersten Zahnrad 20 formschlüssig gekoppelt ist, ist die Schiebemuffe 28 von dem an der zweiten Sperrrampe 54 angreifenden Sperrele- ment 48 gesichert, wobei die Sicherung von dem an der ersten Gleitrampe 42 abglei- tenden Betätigungsfinger 38 überwunden werden kann, um in den zweiten Gang zu schalten. Die Schiebemuffe 28 wird hierbei von dem Betätigungsfinger 38 soweit axial verlagert, dass das Sperrelement 48 an der ersten Sperrrampe 54 angreift. In dieser Situation kann der Betätigungsfinger 38 in die eingefahrene Position bewegt werden, wobei die Schiebemuffe 28 für den verbliebene axiale Weg zur Fierstellung des Form- schlusses mit dem zweiten Zahnrad 24 von der Federkraft des Sperrelements 48 ver- schoben werden kann.

Wie in Fig. 3 dargestellt kann die erste Gleitrampe 42 eine Vorwärtsrampe 58 und ei- ne spiegelbildlich angeordnete Rückwärtsrampe 60 aufweisen. Die Vorwärtsrampe 58 kann bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs, wenn die Schiebemuffe 28 zusam- men mit der Eingangswelle 12 eine Relativdrehung zum Betätigungsfinger 38 in einer ersten Umfangsrichtung ausführt, zum axialen Verlagern der Schiebemuffe 28 an dem Betätigungsfinger 38 abgleiten. Bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs, wenn die Schiebemuffe 28 zusammen mit der Eingangswelle 12 eine Relativdrehung zum Betä- tigungsfinger 38 in einer der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzten zweiten Um- fangsrichtung ausführt, kann der Betätigungsfinger 38 an der Rückwärtsrampe 60 ab- gleiten, um die Schiebemuffe 28 axial zu verlagern. Die zweite Gleitrampe 44 kann entsprechend spiegelbildlich zur ersten Gleitrampe 42 ausgestaltet sein. Die erste Gleitrampe 42 und die zweite Gleitrampe 44 können eine zwischen sich ausgeformte Führungsnut 62 seitlich begrenzen, in die der Betätigungsfinger 38 in radialer Rich- tung eintauchen kann, um in der ausgefahrenen Position an der ersten Gleitrampe 42 oder an der zweiten Gleitrampe 44 abzugleiten.

Bezuqszeichenliste Zwei-Gang-Getriebe

Eingangswelle

erste Gangstufe

zweite Gangstufe

Ausgangswelle

erstes Zahnrad

erstes Festrad

zweites Zahnrad

zweites Festrad

Schiebemuffe

erste Klaue

erste Öffnung

zweite Klaue

zweite Öffnung

Betätigungsfinger

Betätigungsaktor

erste Gleitrampe

zweite Gleitrampe

Fleberampe

Sperrelement

Federelement

Kugel

erste Sperrrampe

zweite Sperrrampe

Vorwärtsrampe

Rückwärtsrampe

Führungsnut