Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltwalzenanordnung für eine Schaltvorrich tung einer Getriebeeinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Schaltwalzen körper, der um eine Schaltwalzenachse drehbar ist, wobei an dem Schaltwalzenkörper eine erste und mindestens eine zweite Schaltkontur ausgebildet ist, die sich über 360 Grad des Umfangsabschnitt des Schaltwalzenkörpers erstrecken, wobei die erste und zweite Schaltkontur in einer axialen und/oder radialen Richtung ausgebildet sind, wobei zumindest die erste Schaltkontur einen optionalen Pfad aufweist, wobei in die erste Schaltkontur ein erstes Schaltelement eingreift und in die zweite Schaltkontur ein zwei tes Schaltelement derart eingreifen, dass diese durch Drehen des Schaltwalzenkörpers mittels der korrespondierenden Schaltkontur in axialer Richtung des Schaltwalzenkör pers verschiebbar sind.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einer Schaltvorrichtung zum Schalten von Gangstufen, wobei die Schaltvorrichtung eine Schaltwalzenanordnung aufweist.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Durchführen einer Schaltung in eine optionale neutrale Stellung.

Schaltvorrichtungen für Getriebe sind beispielsweise aus der DE 196 55 083 B4 und der WO 97/ 02 963 A2, sowie der DE 102018220869 A1 und DE 102007040 040 A1 bekannt.

Kraftfahrzeuggetriebe, die mittels Schaltwalzen geschaltet werden, sind insbesondere automatisierte Getriebe in Vorgelegebauweise, also insbesondere automatisierte Schaltgetriebe mit einer einzelnen Trennkupplung zwischen einem Antriebsmotor und dem Getriebe, sowie sogenannte Doppelkupplungsgetriebe, die zwei parallele Leis tungsübertragungsstränge aufweisen. Jeder der Leistungsübertragungsstränge bein haltet dabei eine Trennkupplung und ein Teilgetriebe. Das eine Teilgetriebe ist den geraden Gangstufen zugeordnet, das andere Teilgetriebe den ungeraden Gangstufen. Durch überschneidende Betätigung der zwei Trennkupplungen können Gangwechsel zugkraftunterbrechungsfrei durchgeführt werden Bei Schaltvorrichtungen, die zum Betätigen von Schaltelementen eine drehbar gelager ten Schaltwalzenkörper mit Schaltkonturen aufweisen, ist es erforderlich die Drehposi tion zu erfassen. Zwecks Referenzierung der Drehposition kann ein rotatorischer End anschlag in die Schaltwalzen integriert werden. Bei derartigen bekannten Schaltwal zenanordnungen, die einen fest mit dem Schaltwalzenkörper verbundenen Anschlag aufweisen, ergibt sich die maximale Verdrehbarkeit des Schaltwalzenkörpers durch 360° abzüglich des Umfangswinkels des Anschlagelementes und abzüglich eines Um fangswinkels des Referenzelementes, das beispielsweise ein gehäusefestes Element, wie ein Gehäuseanschlag sein kann. Hierbei ist jedoch die Verdrehbarkeit der Schalt walzen begrenzt. Breite und massive Anschläge reduzieren den zur Verfügung stehen den Verdrehwinkel der Schaltwalze zum Teil signifikant.

Insbesondere durch die Hybridisierung von Getrieben entstehen neue Herausforderun gen an die Schaltvorrichtungen. Unter Umständen ist eine über 360 Grad hinausge hende Verdrehung erforderlich.

Bei einem Getriebelayout, bei dem im Normalbetrieb immer eine Gangstufe eingelegt ist, damit ein zugkraftunterbrechungsfreies hoch und runterschalten möglich ist, be steht das Problem der Realisierung einer potentiell benötigten neutralen Gangposition. Eine neutrale Gangposition ist bei einem Hybridfahrzeug insbesondere für die Funktion des Standladens in der Parkposition des Kraftfahrzeugs erforderlich.

Die Realisierung einer potentiell benötigten neutralen Gangposition ist dabei insbeson dere problematisch bei eine Schaltwalzenanordnung die eine über 360 Grad hinausge hende Verdrehung aufweist, weil hierdurch eine kurzzeitige unerwünschte Zugkraftun terbrechung entstehen würde.

Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltwalzenanord nung sowie eine Getriebeeinheit zu schaffen, bei denen die Probleme aus dem Stand der Technik wenigstens teilweise verringert werden und vorzugsweise eine Schaltwal zenanordnung zu schaffen, die in beide Verdrehrichtungen endlos verdreht werden kann und die eine schaltbaren neutralen Stellung ermöglicht.

Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltwalzenanordnung für eine Schaltvor richtung einer Getriebeeinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Schaltwal zenkörper, der um eine Schaltwalzenachse drehbar ist, wobei an dem Schaltwalzen körper eine erste und mindestens eine zweite Schaltkontur ausgebildet ist, die sich über 360 Grad des Umfangsabschnitt des Schaltwalzenkörpers erstrecken, wobei die erste und zweite Schaltkontur in einer axialen und/oder radialen Richtung ausgebildet sind, wobei zumindest die erste Schaltkontur einen optionalen Pfad aufweist, wobei in die erste Schaltkontur ein erstes Schaltelement eingreift und in die zweite Schaltkontur ein zweites Schaltelement derart eingreifen, dass diese durch Drehen des Schaltwal zenkörpers mittels der korrespondierenden Schaltkontur in axialer Richtung des Schaltwalzenkörpers verschiebbar sind. Das erste und das zweite Schaltelement sind über eine schaltbare Koppelvorrichtung derart koppelbar, dass diese die Bewegung des zweiten Schaltelements auf das erste Schaltelement zwecks Schaltens in eine neutrale Gangposition übertragen kann.

Des Weiteren verbleibt das erste Schaltelement in der neutralen Gangposition wenn das zweite Schaltelement in eine neutrale Gangposition geschaltet wird. Dies wird durch die Ausbildung und Anordnung des optionalen Pfads erreicht, der einen Winkel bereich überdeckt, in dem das erste Schaltelement zwischen einer Gangstufe und ei ner Neutralstellung im optionalen Pfad schaltbar und das zweite Schaltelement zwi schen einer Gangstufe und einer Neutralstellung schaltbar ist.

Durch die oben genannte Ausgestaltung der Schaltwalzenanordnung kann auf einfa che Art und Weise eine schaltbare neutrale Stellung realisiert werden.

Des Weiteren ist eine endlose Verdrehung des Schaltwalzenkörpers und somit ein Ge samtschaltwinkel von 360 Grad erreichbar.

Die Schaltwalzenanordnung ist derart ausgeführt, dass das erste und zweite Schalt element in zwei Schaltrichtungen verstellbar und benachbart zueinander auf einer Schaltstange geführt sind. Bei der Verdrehung des Schaltwalzenkörpers um seine Achse gibt es dabei aufgrund einer entsprechenden Ausführung der korrespondieren den Schaltwalzennuten eine Stellung, in der die Schaltelemente am nächsten zueinan der bewegt werden. Diese Stellung und die Bewegung wird genutzt um eine optionale Interaktion zwischen den beiden Schaltelementen über die Koppelvorrichtung zu errei chen. Eine axiale Verlagerung des zweiten Schaltelements führt dabei zu einer gleich zeitigen gekoppelten axialen Verlagerung des ersten Schaltelementes, wobei dieses in den optionalen Pfad verschoben wird. Dieser optionale Pfad entspricht einer Neutral stellung und kann im Normalbetrieb beim Schalten der Gangstufen nicht erreicht wer den. Vorzugsweise umfasst die schaltbare Koppelvorrichtung eine formschlüssige Kupp lung, sowie eine schaltbare Betätigungsvorrichtung.

Die schaltbare Betätigungsvorrichtung umfasst vorzugsweise ein Anschlagelement, welches zwecks Referenzierens eines Verdrehwinkels mit einem Referenzelement zusammenwirkt und über einen Aktuator betätigbar ist.

Weiter vorteilhaft ist diese formschlüssige Kupplung als Klauenkupplung ausgeführt, die in eine Neutralposition (inaktiv) - geschaltet (Zahn in Lücke Stellung), Neutralpositi on (inaktiv) - geöffnet (Zahn auf Lücke Stellung) und Koppelposition (Interaktion) (Zahn auf Zahn Stellung) schaltbar ist. In der Koppelposition kann eine Axialverschiebung des zweiten Schaltelements direkt auf das erste Schaltelement übertragen werden, wodurch dieses in den optionalen Pfad verlagert werden kann.

Weiter vorteilhaft ist das Referenzelement als radial sich erstreckender Stift ausgeführt ist, der in einem der Referenzwinkelposition zugeordneten Referenzwinkel am Umfang der Außenfläche des Schaltwalzenkörpers angeordnet ist.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Anschlagelement ein Hebel ist, der um eine Achse, die parallel zu der Drehachse verläuft zwischen einer „Neutralposition“, in der das Anschlagelement nicht mit dem Referenzelement in Eingriff bringbar ist, und einer „Aktivierungsposition“ in der das Anschlagelement, vorzugsweise der Endbereich in Eingriff mit dem Referenzelement bringbar ist, verschwenkbar gelagert ist.

In der Neutralposition kann die Schaltwalze endlos verdreht werden, das Anschlagele ment befindet sich in einer verschwenden Stellung, in der das Anschlagelement nicht mit dem Referenzelement in Eingriff bringbar ist.

Unter einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auf einfache Art und Weise ein Verfahren zum Durchführen eines Schaltvorgangs in eine optionale neutrale Stellung mit einer Schaltwalzenanordnung erreicht.

Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einer Schaltvorrichtung zum Schalten von Gangstufen, wobei die Schaltvorrichtung eine Schaltwalzenanordnung der erfindungsgemäßen Art aufweist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1a eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges mit einer Getriebeeinheit und einer Schaltwalzenanordnung,

Fig. 1b eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer Schaltwalzenanord nung mit Referenzelement,

Fig. 2 eine perspektivische erste Ansicht auf eine erfindungsgemäße Schaltwalzenan ordnung,

Fig. 3 eine Seitenansicht auf die Schaltwalzenanordnung,

Fig. 4 einen Ausschnitt auf eine Ansicht auf die Schaltelemente und Koppelvorrich tung,

Fig. 4a eine schematische Darstellung der Position der Koppelvorrichtung vor und nach dem Schaltvorgang,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Abwicklung der Schaltwalze der erfindungs gemäßen Schaltwalzenanordnung,

Fig. 5a einen Detailausschnitt der Abwicklung gemäß des Details D der Figur 5,

Fig. 6 ein Ausschnitt der Abwicklung der Schaltwalze in einem Umfangsbereich zwi schen 0 Grad und 150 Grad,

Fig. 6a eine vergrößerte Darstellung eines Details im Bereich der Schaltkontur mit opti onalem Pfad,

Fig. 7 einen Ausschnitt auf eine Ansicht auf die Schaltelemente und Koppelvorrich tung,

Fig. 7a eine schematische Darstellung von Positionen der Koppelvorrichtung während eines ersten Schaltvorgangs,

Fig. 7b einen Ausschnitt auf die Abwicklung der Schaltwalze im Bereich der Schaltkon turen mit einer Darstellung der Nutensteine und deren Verstellbewegung wäh rend des ersten Schaltvorgangs, Fig. 8 ein Ausschnitt der Abwicklung der Schaltwalze in einem Umfangsbereich zwi schen 0 Grad und 150 Grad, mit einer Darstellung der Nutensteine und deren Verstellbewegung während des Zurückdrehens des Schaltwalzenkörpers von 120 Grad auf 90 Grad,

Fig. 8a eine vergrößerte Darstellung eines Details im Bereich der Schaltkontur mit opti onalem Pfad,

Fig. 9 einen Ausschnitt auf eine Ansicht auf die Schaltelemente und Koppelvorrich tung,

Fig. 9a eine schematische Darstellung von Positionen der Koppelvorrichtung während eines zweiten Schaltvorgangs

Fig. 9b einen Ausschnitt auf die Abwicklung der Schaltwalze im Bereich der Schaltkon turen mit einer Darstellung der Nutensteine und deren Verstellbewegung wäh rend des zweiten Schaltvorgangs

Fig. 10 ein Ausschnitt der Abwicklung der Schaltwalze in einem Umfangsbereich zwi schen 0 Grad und 150 Grad, mit einer Darstellung der Nutensteine und deren Verstellbewegung während des Schaltvorgangs des Schaltens in die Gangstufe 4 bei eingelegter 2. Gangstufe ohne Betätigung der Koppelvorrichtung und oh ne axiale Verlagerung des ersten Schaltelements in den optionalen Pfad,

Fig.10a eine vergrößerte Darstellung eines Details im Bereich der Schaltkontur mit optionalem Pfad,

Fig. 11 einen Ausschnitt auf eine Ansicht auf die Schaltelemente und Koppelvorrich tung,

Fig.11a eine schematische Darstellung von Positionen der Koppelvorrichtung während eines dritten Schaltvorgangs; und

Fig.11b einen Ausschnitt auf die Abwicklung der Schaltwalze im Bereich der Schaltkon turen mit einer Darstellung der Nutensteine und deren Verstellbewegung wäh rend des dritten Schaltvorgangs.

In Fig. 1a ist ein Antriebsstrang 10 für ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt. Der

Antriebsstrang 10 weist einen Antriebsmotor 12 auf, der durch einen Verbrennungsmo- tor oder durch eine Hybrid-Antriebseinheit gebildet sein kann. Ferner beinhaltet der Antriebsstrang 10 eine Kupplungsanordnung 14, die als Einfachkupplung oder auch als Doppelkupplung realisiert sein kann. Eingangsseitig ist die Kupplungsanordnung 14 mit dem Antriebsmotor 12 verbunden. Ausgangsseitig ist die Kupplungsanordnung 14 mit einer Getriebeeinheit 16 zum Einrichten einer Mehrzahl von Gangstufen verbunden, wobei die Getriebeeinheit 16 schematisch als Stufengetriebe in Vorgelegebauweise dargestellt ist. Ein Ausgang der Getriebeeinheit 16 ist mit einem Differenzial 18 ver bunden, mittels dessen Antriebsleistung auf angetriebene Räder 20L, 20R verteilbar ist.

Die Getriebeeinheit 16 weist zum Einrichten der unterschiedlichen Gangstufen eine Mehrzahl von Schaltkupplungen auf, von denen eine Schaltkupplungsanordnung in Form eines Schaltkupplungspaketes in Fig. 1a schematisch bei 24 dargestellt ist. Die Schaltkupplungsanordnung 24 dient alternativ dazu, einen ersten oder einen zweiten Radsatz (in Fig. 1a nicht näher bezeichnet) in den Leistungsfluss zu bringen (hierbei wird ein Losrad eines Radsatzes mit einer zugeordneten Welle verbunden). Die Schaltkupplungsanordnung 24 wird mittels einer Schaltmuffe 26 geschaltet, derart, dass entweder der eine Radsatz oder der andere Radsatz in den Leistungsfluss ver setzbar ist, oder eine Neutralstellung der Schaltwalzenanordnung einrichtbar ist.

Zum axialen Bewegen und folglich Schalten der Schaltmuffe 26 und gegebenenfalls weiterer Schaltmuffen von weiteren Schaltkupplungsanordnungen der Getriebeeinheit 16 beinhaltet die Getriebeeinheit 16 eine Schaltvorrichtung 30. Die Schaltvorrichtung 30 ist als Schaltaktuatorik realisiert, derart, dass Gangstufen der Getriebeeinheit 16 automatisiert gewechselt werde können. Die Schaltvorrichtung 30 beinhaltet eine Schaltwalzenanordnung 32. Die Schaltwalzenanordnung 32 weist einen Schaltwalzen körper 34 auf, der in zwei Drehrichtungen 37a, 37b um eine Drehachse 36 verdrehbar gelagert ist, und zwar verdrehbar in Bezug auf ein Gehäuse 38. Das Gehäuse 38 kann beispielsweise ein Gehäuse der Getriebeeinheit 16 sein.

An dem Gehäuse 38 können ein oder mehrere Schaltwalzenachsenaufnahmen 39 ausgebildet sein, in denen eine Schaltwalzenachse 40 aufgenommen ist.

Der Schaltwalzenkörper 34 ist mit einem Antriebsglied 44 verbunden, und zwar an ei ner axialen Stirnseite hiervon. Das Antriebsglied 44 kann beispielsweise durch ein Zahnrad gebildet sein, das eine Außenverzahnung 46 aufweist. Die Außenverzahnung 46 des Antriebsgliedes 44 kann beispielsweise mit einem Antriebsritzel 48 eines Schaltwalzenmotors 50 in Eingriff stehen. Der Schaltwalzenmotor 50 kann beispiels weise ein elektrischer Motor sein. Durch Ansteuern des Schaltwalzenmotors 50 kann der Schaltwalzenkörper 34 folglich in Rotation in Bezug auf das Gehäuse 38 versetzt werden.

An dem Außenumfang des Schaltwalzenkörpers 34 sind eine erste Schaltkontur 52a sowie eine zweite Schaltkontur 52b in Form von Schaltwalzennuten ausgebildet. Die Schaltkonturen 52a, 52b sind wie man es aus der Figur 2 erkennen kann axial kontu- riert sind und erstrecken sich über 360 Grad der Umfangsfläche des Schaltwalzenkör pers 34.

In die erste Schaltkontur 52a greift ein erstes Schaltelement 51a ein, welches zudem an einer zugeordneten Schaltmuffe 26 angreift. Das Schaltelement 51a weist dabei einen Nutenstein auf, der in die korrespondierende Schaltwalzennut eingreift. Ein Ver drehen des Schaltwalzenkörpers 34 führt bei geeigneter Ausführung der ersten Schalt kontur 52a folglich zu einem axialen Versatz des Schaltelements 51a und folglich zu einem axialen Versatz der Schaltmuffe 26, was mit dem Ein- oder Auslegen einer Gangstufe einhergeht. Dem Schaltelement 51a sind in dem nachfolgend beschriebe nen Ausführungsbeispiel die Gangstufen 2 und 3 zugeordnet.

In die zweite Schaltkontur 52b greift ein zweites Schaltelement 51b ein. Ein Verdrehen des Schaltwalzenkörpers 34 führt bei geeigneter Ausführung der zweiten Schaltkontur 52b zu einem axialen Versatz des Schaltelements 51b und folglich zu einem axialen Versatz einer zugeordneten Schaltmuffe (nicht dargestellt in der Figur 1a), was mit einem Ein- oder Auslegen einer Gangstufe einhergeht. Dem Schaltelement 51b sind in dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Gangstufen 1 und 4 zuge ordnet.

Des Weiteren umfasst der Schaltwalzenkörper 34 ein Referenzelement 64, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Zapfen/Pin ausgeführt ist. Das Referenzele ment 64 definiert eine radiale Position des Schaltwalzenkörpers 34 und dient somit zur Festlegung einer Referenzwinkelposition. Zur Identifizierung dieser Referenzwinkel Po sition kann das Referenzelement 64 mit einem Anschlagelement 62 einer Anschlagein richtung 60 Zusammenwirken.

Die Anschlageinrichtung 60 ist schematisch in der Figur 1b dargestellt. Das erste und das zweite Schaltelement 51a, 51b sind über eine schaltbare Koppelvor richtung 200 koppelbar. Die schaltbare Koppelvorrichtung 200 ist an dem als Hebel ausgeführten Anschlagelement 62 gekoppelt. Das Anschlagelement 62 ist um eine Achse A verschwenkbar gelagert. Diese Achse A verläuft parallel zu der Schaltwal zenachse 40. Das Anschlagelement 62 kann zwischen einer „Neutralposition“, in der das Anschlagelement 62 nicht mit dem Referenzelement 64 in Eingriff bringbar ist, und einer „Aktivierungsposition“ in der das Anschlagelement 62, vorzugsweise der Endbe reich in Eingriff mit dem Referenzelement 64 bringbar ist, verschwenkt werden. Wie es in der Figur 5 zu erkennen ist, ist das Anschlagelement 62 mit dem Referenzelement 64 in der Referenzwinkelposition in Eingriff.

Bei einer Aktivierung des Anschlagelementes 62 wird der Schaltwalzenkörper 34 zwecks Referenzierung solange weitergedreht, bis das Anschlagelement 62 an das Referenzelement 64 anschlägt und das Verdrehen des Schaltwalzenkörpers (34) blo ckiert wird. Diese blockierte Position entspricht der Referenzwinkelposition in der eine Referenzierung des Schaltwinkels erfolgt.

Die in der Figur 1b dargestellte, nach oben verschwenkte Stellung des Anschlagele ments 62 zeigt die Neutralposition.

Eine Betätigung des Anschlagelements 62 erfolgt über einen Aktuator 90. Dieser über trägt über ein Koppelelement 91 seine Linearbewegung unmittelbar oder mittelbar über weitere Kinematikelemente auf das drehbar gelagerte Anschlagelement 62, welches infolgedessen eine Drehbewegung ausführt. In der schematisch dargestellten Abbil dung der Figur 1b ist das Koppelelement 91 unmittelbar an dem Anschlagelement 62 angebunden. Die nachfolgende Beschreibung des dargestellten Ausführungsbeispiels der Figuren 2 bis 5 zeigt eine Übersetzung der Verstellbewegung des Koppelelements 91 über einen weiteren Hebel 68 auf das Anschlagelement 62.

Die Figuren 2 und 3 zeigen die erfindungsgemäße Schaltwalzenanordung in einer Aus führungsform, die eine schaltbare Koppelvorrichtung 200 umfasst. Wie nachfolgend erläutert, sind die Schaltelemente 51a, 51b mittels der schaltbaren Koppelvorrichtung koppelbar (Koppelposition) und entkoppelbar (entkoppelte Position).

Die Schaltelemente 51a, 51b sind parallel zueinander beabstandet auf einer Schaltstange 51 angeordnet. Diese ist parallel beabstandet zu der Drehachse 36 an geordnet. Die Schaltelemente 51a, 51b sind aus der Darstellung der Figur 7 zu ersehen. Die Darstellung der Figur 7 zeigt einen Ausschnitt der Schaltwalzenanordnung von unten. In der Seitenansicht der Figur 3 ist das erste Schaltelement 51a von der Seite zu er kennen.

Erstes und zweites Schaltelement 51a, 51b sind über eine Kupplung 201 der schaltba ren Koppelvorrichtung 200 koppelbar. Die Kupplung 201 ist als Klauenkupplung ausge führt und weist ein erstes Kupplungsteil 201a, welches dem ersten Schaltelement 51a zugeordnet ist und ein zweites Kupplungsteil 201b, welches dem zweiten Schaltele ment 51b zugeordnet ist auf. Die Kupplungsteile sind dabei an dem zugeordneten Schaltelement derart angebunden, dass eine axiale Verschiebung des Kupplungsteils auf das zugeordnete Schaltelement übertragen wird. Das erste Kupplungsteil 201a weist axial sich erstreckende Zähne 202a auf. Das zweite Kupplungsteil 201b weist ebenfalls Zähne 202b auf. Die Vorsprünge/Zähne des ersten und zweiten Schaltele ments 51a, 51b sind derart ausgeführt und angeordnet, dass sich durch eine Relativ drehung bzw. zusätzliche Axialverlagerung des ersten zu dem zweiten Schaltelements 51 a/51 b folgende Positionen schalten lassen.

Neutralposition (inaktiv) - geschaltet (Zahn in Lücke Stellung):

In dieser Position der beiden Kupplungsteile 201 a/201 b greifen die Zähne 202a des ersten Kupplungsteils 201a in Ausnehmungen 203b, die zwischen den Zähne 202b des zweiten Kupplungsteils ausgebildet sind formschlüssig ein. Gleichzeitig greifen die Zähne 202b des zweiten Kupplungsteils 201b in Ausnehmungen 203a, die zwischen den Zähne 202a des ersten Kupplungsteils ausgebildet sind formschlüssig ein.

Neutralposition (inaktiv) - geöffnet (Zahn auf Lücke Stellung):

Diese Position entspricht der geschalteten Neutralposition (inaktiv), wobei die form schlüssige Verbindung durch eine axiale Verlagerung der Kupplungsteile 201a, 201b aufgehoben ist, und die Zähne 202a, 202b nicht in die Ausnehmungen 203a, 203b ein- greifen. Diese Position ist in der Figur 11a in der 1. Position (Abbildung ganz unten) dargestellt.

Koppelposition (Interaktion) (Zahn auf Zahn Stellung):

Bei einer Verdrehung des ersten Kupplungsteils 201a um einen Winkel Alpha in Bezug auf das zweite Kupplungsteil 201b liegen die Zähne 202a des ersten Kupplungsteils 201a mittels ihrer Stirnseiten an den Stirnseiten der Zähnen 202b des zweiten Kupp lungsteils 201b an. Folglich verkleinert sich der Abstand der Schaltelemente 51a, 51b in axialer Richtung zueinander. Dies ist in den Positionen 1 und 2 der Figur 4a schema tisch dargestellt. Die Abbildung ganz links (Position 1) zeigt die Neutralposition geöff net), die mittlere Abbildung zeigt die Koppelposition.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Anschlagelement 62 für die Betätigung der schaltbaren Koppelvorrichtung 200 mit verwendet.

Das Anschlagelement 62, ist wie bereits obenstehend erläutert zwischen der „Neutral position“ und der „Aktivierungsposition“ um eine Achse A drehbar gelagert. In der Figur 5 ist das Anschlagelement 62 in der „Aktivierungsposition“ gezeigt. Die obere gestri chelte Linie zeigt die „Neutralposition“ des Anschlagelements 62. Das Anschlagele ment 62 ist als Hebel mit einem ersten Endbereich 65 und einem zweiten Endbereich 66 ausgebildet. In dieser Aktivierungsposition ist der erste Endbereich 65 in einer ent gegen dem Uhrzeigersinn in Richtung auf den Schaltwalzenkörper 34 verschwenden Position. Der erste Endbereich 65 kann in der entsprechenden „Aktivierungsposition“ mit dem Referenzelement 64 in der Referenzwinkelposition als Anschlag in Eingriff gebracht werden.

In der „Neutralposition“ befindet sich das Anschlagelement 62 im Uhrzeigersinn ver dreht um die Lagerachse A (schematisch dargestellt in Fig. 1b) so dass der erste End bereich 65 maximal nach oben geschwenkt ist und kein Eingriff mit dem Referenzele ment 64 erfolgen kann.

Aus den Figuren 2 und 3 kann man ersehen, dass an dem vorderen Endbereich 65 des Anschlagelements 62 eine Koppelstange 69 mittels eines ersten Endbereichs 69a an gebunden ist. Die Koppelstange 69 verläuft um den Schaltwalzenkörper 34 nach unten und ist mittels ihres zweiten Endbereichs 69b an dem ersten Kupplungsteil 201a ange bunden. Aufgrund dieser Kopplung zwischen Anschlagelement 62 und erstem Kupp lungsteil 201a, wird eine Verlagerung des Anschlagelementes 62 von der Neutralposi tion in die Aktivierungsposition und vice versa direkt auf das erste Kupplungsteil 201a übertragen, wobei dieses um einen Winkel Alpha im Uhrzeigersinn (Verlagerung in Aktivierungsposition / Ansicht Figur 3) relativ zu dem zweiten Kupplungsteil 201b ver dreht wird. Bei einer Verlagerung des Anschlagelements 62 in die Neutralposition er folgt dementsprechend eine Verdrehung des ersten Kupplungsteils 201a zurück um den Winkel Alpha. In der Neutralposition des Anschlagelementes befindet sich dabei die schaltbare Kupplung in der geöffneten Neutralposition. In der Aktivierungsposition wird die schaltbare Kupplung in die Koppelposition/Interaktionsposition verbracht.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann in einer alternativen Ausführungs form die Betätigung der schaltbaren Koppelvorrichtung 200 über ein separates Schalt element erfolgen, welches eine oben beschriebene Verstellung in die Koppelposition und Neutralposition bei Bedarf schaltet.

Die Darstellung der Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Abwicklung des Schaltwalzenkörpers 34 im Bereich der ersten und zweiten Schaltkon tur/Schaltwalzennut 52a, 52b sowie einer weiteren Schaltwalzennut 53. Die Schaltwal zennuten/Schaltkonturen 52a, 52b, 53 erstrecken sich um den gesamten Umfangsab schnitt des Schaltwalzenkörpers (360 Grad), so dass der Schaltwalzenkörper endlos in einer ersten Drehrichtung 37a und einer zweiten Drehrichtung 37b verdreht werden kann.

In die erste Schaltkontur 52a greift das erste Schaltelement 51a mittels eines Nuten steins 58a ein, das vorliegend den Gangstufen 3 und 2 zugeordnet ist.

In die zweite Schaltkontur 52b greift das zweite Schaltelement 51b mittels eines Nu tensteins 58b ein, das vorliegend den Gangstufen 4 und 1 zugeordnet ist.

In die weitere Schaltwalzennut 53 greift ein drittes Schaltelement 55 mittels eines Nu tensteins 58c ein, das zwischen einer Neutrallinie N und einer Parkposition verstellbar ist. Die als weitere Schaltwalzennut 53 ausgeführte Schaltkontur umfasst hierfür einen Schaltabschnitt S1, der einem Referenzwinkel zugeordnet ist, der in dem Ausfüh rungsbeispiel 30 Grad beträgt.

Die Schaltwalzennuten/Schaltkonturen 52a, 52b 53 weisen jeweils eine Neutrallinie 57a, 57b, 57c auf.

Die Schaltkontur 52a weist einen optionalen Pfad 59 auf, der in der Figur 6a in einem vergrößerten Ausschnitt gezeigt ist. Der optionale Pfad 59 ist als lokal axial verbreiter ter Abschnitt der ersten Schaltkontur 52a ausgeführt und erstreckt sich über einen Winkelabschnitt / Umfangsbereich zwischen ca. 80 bis 130 Grad. Der Nutenstein 58a ist in dem vergrößerten Ausschnitt der Figur 6a in drei Positionen abgebildet. In der Position P1 und P2 des Schaltelementes ist die Gangstufe 2 eingelegt. Eine Verlage rung des Schaltelements 51a axial nach links in den optionalen Pfad, der einer Neut- ralstellung entspricht, ist in der Position P3 gezeigt. Diese Position des Schaltelements 51a wird beim Normalbetrieb der Getriebeeinheit und Einlegen/Auslegen der Gangstu fen nicht erreicht, sondern wird erfindungsgemäß nur über die schaltbare Koppelvor richtung 200 erzielt.

Nachfolgend wird anhand der weiteren Figuren 6, 6a, 8, 8a, 10, 10a das Schalten der Koppelvorrichtung zwecks Schaltens in eine Neutralposition näher erläutert.

Grundsätzlich zeigen die Pfeile in den Zeichnungen 6, 6a, 8, 8a, 10, 10a der Abwick lungen des Schaltwalzenkörpers 34 die Bewegungsrichtung der den Schaltelementen zugeordneten Nutensteine an, die bei einer entsprechenden Verdrehung des Schalt walzenkörpers 34 in den zugeordneten Schaltwalzennuten gleitend eingreifen. Hierbei zeigen die nur konturiert eingezeichneten Nutensteine in Form einer Raute die „alte Postion“ und die schwarz ausgefüllten Nutensteine die „neue Position“ nach der Ver drehung des Schaltwalzenkörpers gemäß den Pfeilen in die eingezeichnete Drehwin kelposition an. Auf der rechten Seite der Abwicklung sind die zugeordneten Drehstel lungen des Schaltwalzenkörpers angezeigt. Auf der rechten Seite der Darstellung sind zu den Drehstellungen die entsprechenden eingelegten Gangstufen angezeigt. Als Beispiel ist z.B. bei 60 Grad mittels des ersten Schaltelements 51a in der Schaltkontur 52a die Gangstufe 2 eingelegt. Das zweite Schaltelement 51b ist in der zweiten Schalt kontur 52b auf der Neutrallinie. Das dritte Schaltelement 55 ist in der weiteren Schalt walzennut 53 in der Neutralposition auf der Neutrallinie.

In den gezeigten Figuren 6, 8, 10 kann man erkennen, dass es eine Schaltwalzenposi tion gibt (ca. 120-180 Grad), in der das erste und das zweite Schaltelement 51a, 51b hinsichtlich ihres axialen Abstandes zueinander am nächsten zueinander bewegt wer den. Diese Schaltwalzenposition kann wie nachfolgend beschrieben genutzt werden, um eine optionale Interaktion zwischen den Schaltelementen 51a, 51b mittels der Kop pelvorrichtung zu erzielen. Über die schaltbare Koppelvorrichtung 200 kann dement sprechend eine Axialverlagerung des zweiten Schaltelements 51b auf das erste Schaltelement 51a übertragen werden. Diese axiale Verlagerung ist in der Figur 6, 6a gezeigt und wird über das Schalten des Aktuators 90 und Verstellen des Anschlagele ments 62 in die Aktivierungsposition erreicht.

Ausgangssituation beim Betätigen des Aktuators 90 und Verstellen des Anschlagele ments 62 ist das Einlegen der Gangstufe 2, das Schaltelement 51b ist in der Neutral- Position. In dieser Ausgangssituation befindet sich die schaltbare Koppelvorrichtung 200 (Klauenkupplung) in der Neutralposition (Zahn auf Lücke).

Eine Verlagerung des Anschlagelements 62 in die Aktivierungsposition führt zu einer Verstellung der schaltbaren Koppelvorrichtung 200 in die Koppelposition (Zahn auf Zahn Stellung). Dies ist in der Figur 7a mit der Position 1 gezeigt.

Durch diese Verstellung in die Zahn auf Zahn Stellung wird das erste Kupplungsteil 201a ausgehend von der Zahn auf Lücke Stellung über das an das zweite Schaltele ment 51b angebundene zweite Kupplungsteil 201b axial nach links in den verbreiteten Abschnitt/optionalen Pfad 59 verschoben. Diese Verschiebung ist in der Position 2 der Figur 7a gezeigt und in der Figur 7b durch die schrägen Pfeile dargestellt. Die Schalt elemente befinden sich dann in der durch die schwarz hinterlegten Nutensteine einge zeichneten Position (Figur 7a 3. Position). Schaltelement 51a in einer neutralen Positi on, Schaltelement 51b in der Gangposition 4. Dies ist bei dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel bei ca. 120 Grad.

Das weitere Schalten ist in den Figuren 8 und 8a dargestellt, wobei ausgehend von der Drehstellung der Schaltwalze von 120 Grad, die Schaltwalzenkörper 34 zurückgedreht wird um etwa 30 Grad. Wie es aus der Figur 8 zu ersehen ist, wird bei einem zurück drehen des Schaltwalzenkörpers das zweite Schaltelement 51b von der Gangposition 4 in die neutrale Stellung durch axiales Verlagern verbracht. Das erste Schaltelement 51a verbleibt bei der Verdrehung von 120 Grad zu 90 Grad in dem optionalen Pfad 59, der ebenfalls der neutralen Position entspricht. In der Figur 9a bei Position 2 ist die Situation der geschalteten neuralen Position, in der keine Gänge geschaltet sind, schematisch durch die Stellung der Kupplungsteile gezeigt.

Die Figuren 10, 10a, 11, 11a, 11b zeigen einen Schaltvorgang der ausgehend von der eingelegten Gangstufe 2 bei ca. 120 Grad in die Gangstufe 4 schaltet, wobei keine axiale Verlagerung des ersten Schaltelementes 51a in den optionalen Pfad 58 erfolgt. Soweit die Klauenkupplung 200 nicht über das Anschlagelement 62 und die Koppel stange 69 nicht in die Koppelposition verstellt wird, verbleibt die Schaltbare Koppelvor richtung 200 in der Neutralposition, die in der Figur 11a schematisch dargestellt ist. Bei einer axialen Verlagerung des zweiten Schaltelements 51b von der Neutrallinie nach links in die Gangposition 4 verschiebt sich das zweite Kupplungsteil 201b formschlüs sig in das erste Kupplungsteil 201a. Durch den formschlüssigen Eingriff wird keine axi- ale Verlagerung des ersten Schaltelements 51a in den optionalen Pfad erreicht. Das Schaltelement 51a verbleibt in der Gangposition 2.

In die weitere Schaltwalzennut 53 greift das dritte Schaltelement 55 ein, das zwischen einer Neutralposition und einer Parkposition verstellbar ist. Die als weitere Schaltwal zennut 53 ausgeführte Schaltkontur umfasst einen ersten Schaltabschnitt S1, der ei nem Referenzwinkel zugeordnet ist, der in dem Ausführungsbeispiel 30 Grad beträgt. Wie man es aus der Detaildarstellung der Figur 6 erkennen kann, wird die Parkposition sowie die Referenzwinkelposition bei 30 Grad erreicht. Dies ist mit der Darstellung des Nutensteins 58c des dritten Schaltelements 55 angezeigt. We es weiterhin aus der Skizze zu erkennen ist, beginnt ein axiales Verlagern des dritten Schaltelements 55 bei in etwa 0 Grad. Bei 30 Grad ist die axiale Verlagerung in der Parkposition beendet. Ausgehend von der Parkposition wird dann die axiale Verlagerung des Schaltelements 55 in Richtung auf die Neutralposition zurück bis in etwa 60 Grad bewirkt.

In der gezeigten Ausführung des Schaltwalzenkörpers 34, in der Parkposition bei 30 Grad befindet sich die Schaltelement 51a in eine nach rechts verlagerter Position, so dass die Gangstufe 2 eingelegt ist.

Bezuqszeichenliste Antriebsstrang Antriebsmotor Kupplungsanordnung Getriebeeinheit Eingangswelle Differential Angetriebene Räder L angetriebene Räder R angetriebene Räder Schaltkupplungsanordnung Schaltmuffe Schaltvorrichtung Schaltwalzenanordnung Schaltwalzenkörper Drehachse a, b Drehrichtung Gehäuse Schaltwalzenachsenaufnahme Schaltwalzenachse Schaltwalzenlageranordnung Antriebsglied Verzahnung Antriebsritzel Schaltwalzenmotor Schaltstange a erstes Schaltelement b zweites Schaltelement a erste Schaltkontur b zweite Schaltkontur weitere Schaltwalzennut 55 drittes Schaltelement

55a erster Endbereich

55b zweiter Endbereich

56 Nut

57a Neutrallinie

57b Neutrallinie

58a, b, c Nutenstein

59 optionaler Pfad

60 Anschlageinrichtung

62 Anschlagelement

64 Referenzelement

65 erster Endbereich

66 zweiter Endbereich

68 Hebel

69 Koppelstange

69a erster Endbereich

69b zweiter Endbereich

70 Lagerachse

71 Pfeil

90 Aktuator

91 Koppelelement

92 Pfeil

200 schaltbare Koppelvorrichtung

201 Kupplung

201a erstes Kupplungsteil 201b zweites Kupplungsteil 202a Zähne 202b Zähne 203a Ausnehmungen

203b Ausnehmungen

A Achse

N Neutrallinie P1 Position

P2 Position

P3 Position

S1 Schaltabschnitt