Die Anmeldung betrifft eine Schaltvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahr zeugs gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 .

Aus der DE 10 2014217 066 A1 ist eine Kupplung für einen zuschaltbaren Allradan trieb bekannt, bei welchem zwei fluchtende Antriebswellen durch ein Kupplungsteil, welches eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Antriebswellen ermög licht, miteinander verbunden werden. Die Kupplung weist ein Schaltelement in Form einer Schaltgabel auf, mit welchem ein in axialer Richtung verschiebbares Kupplungs teil derart verschoben wird, dass die formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Antriebswellen hergestellt wird.

Aus der WO 2011/ 098 595 A1 ist eine Kopplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche mindestens eine Kupplung umfasst, die an ei ner rotierenden Welle angeordnet ist, um die rotierende Welle wahlweise mit einem Antriebselement des Antriebsstrangs zu koppeln. Die Kopplungsanordnung umfasst ferner wenigstens eine Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplung. Die Betä tigungseinrichtung ist dazu ausgebildet, wahlweise einen Eingriffsabschnitt mit einem mit der Welle rotierenden Gewindeabschnitt in Eingriff zu bringen, um eine Relativbe wegung des Eingriffsabschnitts und des Gewindeabschnitts in Richtung der Achse der rotierenden Welle zu bewirken und die Kupplung hierdurch in axialer Richtung zu be tätigen.

Die DE 1 038 348 A zeigt eine selbsttätige mechanische, von einer Antriebswelle ge steuerten Schaltvorrichtung zum intermittierenden Ein- und Ausrücken einer axial ein zurückenden Wellenkupplung. Die DE 38 22 115 A1 zeigt ein Klauenkupplungsmechanismus, bei dem ein Gehäuse vorgesehen ist, dass in dem Gehäuse erste und zweite drehbare Wellen drehbar und koaxial zueinander angeordnet sind, dass in einem Aussenumfang der zweiten dreh baren Welle eine ringförmige Nut festgelegt ist, dass an der ersten drehbaren Welle ein Klauenstück fest angebracht ist, welches erste Klauenzähne aufweist, die einem Ende der zweiten drehbaren Welle gegenüberstehen, dass eine Nabe vorgesehen ist, die auf der zweiten drehbaren Welle verschiebbar angeordnet ist und die zweite Klau enzähne aufweist, welche mit den genannten ersten Klauenzähnen kämmend in Ein griff bringbar sind, dass die zweiten Klauenzähne außer Eingriffanlage mit den ersten Klauenzähnen unter einer Druckkraft auf eine relative Drehmomentübertragung zwi schen der ersten drehbaren Welle und der zweiten drehbaren Welle bewegbar sind, dass die Nabe sie radial durchziehende, zu der zweiten drehbaren Welle verlaufende Führungslöcher aufweist, dass in den Führungslöchern Kugeln aufgenommen sind, die mit der genannten ringförmigen Nut in Anlage bringbar sind, und dass auf dem Aussenumfang der genannten Nabe eine Eingriffseinrichtung derart axial verschiebbar angeordnet ist, dass sie an den Kugeln zur Anlage gelangt und diese in zumindest die betreffende ringförmige Nut eindrückt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, eine verbesserte Schaltvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen.

Entsprechend wird die Aufgabe gelöst durch eine Schaltvorrichtung für einen An triebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Gehäuse, in dem eine erste und ei ne zweite Antriebswelle drehbar gelagert sind, wobei die erste und zweite Antriebs welle koaxial zueinander angeordnet sind, so dass sie eine gemeinsame Rotations achse aufweisen, und eine schaltbare Kupplungseinrichtung, die zwischen der ersten und der zweiten Antriebswelle angeordnet ist, wobei die Kupplungseinrichtung eine geöffnete Schaltstellung aufweist, in der die erste Antriebswelle gegenüber der zwei ten Antriebswelle frei drehbar ist, und die Kupplungseinrichtung eine geschlossene Schaltstellung aufweist, in der die erste Antriebswelle drehfest über die Kupplungsein richtung mit der zweiten Antriebswelle verbunden ist, wobei die Kupplungseinrichtung ein in Richtung der Rotationsachse unverschiebbares Kupplungselement und ein in Richtung der Rotationsachse verschiebbares Kupplungselement umfasst, wobei ein über einen Antrieb in Richtung der Rotationsachse verschiebbares Steuerelement vorgesehen ist, wobei das verschiebbar gelagerte Kupplungselement gegenüber dem Steuerelement in Richtung der Rotationsachse durch ein Federelement gelagert ist.

Erfindungsgemäß ist das verschiebbare Kupplungselement über ein Wälzlager ge genüber dem Gehäuse um die Rotationsachse drehbar gelagert, wobei das Fe derelement mit einer ersten Stirnseite an dem Wälzlager anliegt. Das ohnehin zur drehbaren Lagerung des verschiebbaren Kupplungselements vorhandene Wälzlager hat sich als vorteilhaft für die Abstützung eines Federelements in Richtung der Rotati onsachse erwiesen, weil keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind.

Eine alternative erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass zwischen dem Steuerele ment und dem verschiebbaren Kupplungselement ein gegenüber dem Steuerelement in Richtung der Rotationsachse verschiebbares Kraftübertragungselement vorgese hen ist, wobei das Federelement derart zwischen dem Steuerelement und dem Kraft übertragungselement angeordnet ist, dass ein Verschieben des Steuerelements ge genüber dem Kraftübertragungselement nur unter einer Wirkung des Federelements möglich ist. Vorzugsweise ist das Federelement derart zwischen dem Steuerelement und dem Kraftübertragungselement gelagert, dass eine Steuerkraft zum Schalten von der geöffneten in die geschlossene Schaltstellung ein Komprimieren des Federele ments bewirkt. Weiter vorzugsweise ist das Kraftübertragungselement mit dem ver schiebbaren Kupplungselement über ein Wälzlager verbunden. Das Wälzlager kann bei dieser Ausführungsform in Richtung der Rotationsachse sowohl gegenüber dem Kraftübertragungselement als auch gegenüber dem verschiebbaren Kupplungsele ment unbeweglich gelagert sein sein, weil eine Bewegungskompensation durch die Verschiebbarkeit des Kraftübertragungselements gegenüber dem Steuerelement er möglicht wird. Bei der Ausführungsform mit einem separaten Kraftübertragungsele ment hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn das Federelement mit der ers ten Stirnseite an dem Kraftübertragungselement anliegt, und mit der zweiten Stirnseite an dem Steuerelement anliegt. Durch diese Anordnung des Federelements kann die Federfunktion und die damit einhergehende Relativbewegung der Komponenten voll ständig durch das Steuerelement und das Kraftübertragungselement übernommen werden. Ferner können das Kraftübertragungselement und das Steuerelement derart eingerichtet sein, dass eine vordefinierte Aufnahme zur Lagerung bzw. Sicherung das Federelements vorgesehen ist, sodass dieses im Betrieb zuverlässig in Position ge halten wird. Des Weiteren sind die Abmessungen des Kraftübertragungselements und des Steuerelements vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass lediglich eine gewünschte Verschiebebewegung in Richtung der Rotationsachse ermöglicht wird, eine Relativbewegung in Radial- und/oder Tangentialrichtung aber verhindert wird. Weiter vorzugsweise ist die Verschiebebewegung des Steuerelements gegenüber dem Kraftübertragungselement auch in Richtung der Rotationsachse durch Anschläge begrenzt.

Durch das Federelement kann die zwischen den beiden Kupplungselementen wirken de Kraft vereinfacht eingestellt werden, ohne dass eine aufwendige Sensorik benötigt wird. Ferner kann damit ein ggf. durch Bauteiltoleranzen vorhandenes Spiel zwischen diversen Komponenten der Schaltvorrichtung, beispielsweise zwischen dem Antrieb und dem Steuerelement, oder auch ein Spiel eines den Antrieb antreibenden Aktua tors ausgeglichen werden. Durch die Anordnung des Federelements gemäß dieser Anmeldung auf der Seite des verschiebbaren Kupplungselements kann auf weitere federnde und/oder dämpfende Lagerungsmittel für Komponenten der Kupplungsein richtung verzichtet werden, wodurch ein vereinfachter Aufbau ermöglicht wird.

Das Federelement im Sinne dieser Anmeldung muss dabei nicht zwangsläufig unmit telbar an dem Steuerelement und/oder an dem verschiebbaren Kupplungselement an- liegen; zwischen diesen Komponenten und dem Federelement können noch weitere Bauteile, beispielsweise ein Lager, zwischengeschaltet sein.

In einer bevorzugtem Ausführungsform ist die Kupplungseinrichtung durch eine Klau enkupplung gebildet. Das Federelement kann in besonders vorteilhafter Art und Weise mit einer Klauenkupplung Zusammenwirken. Bei dieser Kupplungsart werden die Kupplungselemente durch Klauenkupplungselemente gebildet. Um die Klauenkupp lung von der geöffneten Schaltstellung in die geschlossene Schaltstellung zu schalten, müssen die Klauen des einen Kupplungselements in einen Zwischenraum, der durch die Klauen des jeweils anderen Kupplungselements gebildet ist, eingreifen. Durch das Federelement wird während des Schaltvorgangs eine abfedernde Wirkung erzielt, die sich vorteilhaft auf die Betriebsdauer und Betriebsfestigkeit der Schaltvorrichtung auswirkt.

Vorzugsweise ist das Federelement derart zwischen dem verschiebbaren Kupplungs element und dem Steuerelement gelagert, dass die Steuerkraft von dem Steuerele ment beim Schalten von der geöffneten Schaltstellung in die geschlossene Schaltstel lung durch einen Kraftfluss über das Federelement auf das verschiebbare Kupplungs element erfolgt. Beim Bewegen des verschiebbaren Kupplungselements in Richtung der Rotationsachse zu dem unverschiebbaren Kupplungselement kann es Vorkom men, dass die Klauen nicht synchronisiert sind, also ein formschlüssiger Eingriff noch nicht möglich ist. Da der den Antrieb antreibende Aktuator und das Federelement hin sichtlich der Übertragung der Steuerkraft in Serie geschaltet sind, kann in einem noch nicht synchronisierten Zustand oder auch bei einer zu hohen Relativgeschwindigkeit der beiden Kupplungselemente zueinander in vorteilhafter Weise eine Abweisfunktion realisiert werden. Durch das Federelement kann in solche einem Zustand die durch den Antrieb auf das verschiebbare Kupplungselement wirkende Energie aufgenom men werden, bis ein geeigneter Zustand zum Koppeln des unverschiebbaren mit dem verschiebbaren Kupplungselement erreicht ist. Sobald die beiden Kupplungselemente synchronisiert sind, wird die in dem Federelement gespeicherte Energie wieder abge geben und das verschiebbare Kupplungselement vollständig in die geschlossene Schaltstellung gebracht. Somit kann auf eine Steuerung bzw. Regelung eines den An trieb antreibenden Aktuators verzichtet werden, was beispielsweise eine zusätzliche Sensoreinrichtung erfordern würde. Das Federelement ermöglicht in dieser Konfigura tion also einen konstruktiv einfachen Aufbau, mit dem ein zuverlässiges Schalten in die geschlossene Schaltstellung ermöglicht wird. Auch Schläge oder Vibrationen, die während des Einkuppelvorgangs auf das verschiebbare Kupplungselement einwirken, können durch das Federelement aufgenommen werden und wirken nicht auf weitere Elemente wie beispielsweise einen Aktuator, so dass die Funktionssicherheit dadurch ebenfalls erhöht wird.

Weiter vorzugsweise ist das Steuerelement derart gegenüber dem verstellbar gelager ten Kupplungselement gelagert, dass die Steuerkraft von dem Steuerelement auf das verschiebbare Kupplungselement beim Schalten von der geschlossenen Schaltstel lung in die geöffnete Schaltstellung ohne einen Kraftfluss über das Federelement übertragen wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Steuerkräfte des Antriebs auf das verschiebbare Kupplungselement beim Schalten in die geöffnete Schaltstellung ohne die Zwischenschaltung von Feder- und/oder Dämpfungselementen vorzuneh men, da so ein verzögerungsfreies Entkuppeln möglich ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt das Federelement an seiner zweiten Stirnseite an dem Steuerelement oder an dem verschiebbaren Kupplungselement an. An dem verschiebbaren Kupplungselement oder an dem Steuerelement kann zur La gerung des Federelements zusätzlich eine spezielle Aufnahme vorgesehen sein. So fern das Federelement mit der zweiten Stirnseite an dem Steuerelement anliegt, liegt die erste Stirnseite vorzugsweise an einem Außenring des Wälzlagers an. Sofern das Federelement mit der zweiten Stirnseite an dem verschiebbaren Kupplungselement anliegt, liegt das Federelement mit der ersten Stirnseite vorzugsweise an einem In nenring des Wälzlagers an.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der ersten erfindungsgemäßen Lösung ist zwischen dem Steuerelement und dem verschiebbaren Kupplungselement ein ge genüber dem Steuerelement in Richtung der Rotationsachse verschiebbares Kraft übertragungselement vorgesehen, wobei das Federelement derart zwischen dem Steuerelement und dem Kraftübertragungselement angeordnet ist, dass ein Verschie- ben des Steuerelements gegenüber dem Kraftübertragungselement nur unter einer Wirkung des Federelements möglich ist. Vorzugsweise ist das Federelement derart zwischen dem Steuerelement und dem Kraftübertragungselement gelagert, dass eine Steuerkraft zum Schalten von der geöffneten in die geschlossene Schaltstellung ein Komprimieren des Federelements bewirkt. Weiter vorzugsweise ist das Kraftübertra gungselement mit dem verschiebbaren Kupplungselement über ein Wälzlager ver bunden. Das Wälzlager kann bei dieser Ausführungsform in Richtung der Rotations achse sowohl gegenüber dem Kraftübertragungselement als auch gegenüber dem verschiebbaren Kupplungselement unbeweglich gelagert sein sein, weil eine Bewe gungskompensation durch die Verschiebbarkeit des Kraftübertragungselements ge genüber dem Steuerelement ermöglicht wird. Bei der Ausführungsform mit einem se paraten Kraftübertragungselement hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn das Federelement mit der ersten Stirnseite an dem Kraftübertragungselement anliegt, und mit der zweiten Stirnseite an dem Steuerelement anliegt. Durch diese Anordnung des Federelements kann die Federfunktion und die damit einhergehende Relativbe wegung der Komponenten vollständig durch das Steuerelement und das Kraftübertra gungselement übernommen werden. Ferner können das Kraftübertragungselement und das Steuerelement derart eingerichtet sein, dass eine vordefinierte Aufnahme zur Lagerung bzw. Sicherung das Federelements vorgesehen ist, sodass dieses im Be trieb zuverlässig in Position gehalten wird. Des Weiteren sind die Abmessungen des Kraftübertragungselements und des Steuerelements vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass lediglich eine gewünschte Verschiebebewegung in Richtung der Rotationsachse ermöglicht wird, eine Relativbewegung in Radial- und/oder Tangenti alrichtung aber verhindert wird. Weiter vorzugsweise ist die Verschiebebewegung des Steuerelements gegenüber dem Kraftübertragungselement auch in Richtung der Ro tationsachse durch Anschläge begrenzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Federelement eine aktivierte und einen deaktivierte Schaltstellung auf. Vorzugsweise ist das Federelement während des Schaltvorgangs von der geöffneten in die geschlossene Schaltstellung aktiv und bei einem Schaltvorgang von der geschlossenen in die geöffnete Schaltstellung deak tiviert. Bei Verwendung eines schaltbaren Federelements kann eine vereinfachte La- gerung des verschiebbaren Kupplungselements gegenüber dem Steuerelement erfol gen. So kann beispielsweise das Federelement mit der ersten Stirnseite an einer Stirnseite des Steuerelements anliegen und mit der zweiten Stirnseite an dem ver schiebbaren Kupplungselement. Das schaltbare Federelement kann beispielsweise über eine Mechanik nach Art eines Kugelschreibers umgesetzt werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Steuerelement durch eine Schiebehülse gebildet ist, die wenigstens eine der beiden Antriebswellen umschließt, wobei an einem Au ßenumfang der Schiebehülse ein Getriebeelement vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Getriebeelement des Steuerelements durch eine Außenverzahnung gebildet. Die Schiebehülse bietet den Vorteil, dass ein besonders einfaches und kostengünstiges Steuerelement realisiert werden kann, das aufgrund seiner Stabilität eine besonders hohe Stellgenauigkeit ermöglicht. Das an dem Außenumfang der Schiebehülse ange ordnete Getriebeelement kann beispielsweise nur in einem Teilabschnitt der Schiebe hülse vorgesehen sein oder alternativ auch über den gesamten Umfang der Schiebe hülse. Die Schiebehülse hat sich ferner als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn sich das Federelement mit einer Stirnseite an ihr abstützt; die Abstützung kann dann näm lich über den gesamten Umfang der Schiebehülse erfolgen, was wiederum eine ho mogenere Krafteinleitung bewirkt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Endanschlag für das verschiebba re Kupplungselement vorgesehen, der in Richtung der Rotationsachse dessen End position in der geöffneten Schaltstellung festlegt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Endanschlag um ein Material mit elastischen Eigenschaften, beispielsweise um einen Gummipuffer, sodass es beim Auftreffen des verschiebbaren Kupplungsele ments auf den Endanschlag zu einer Energieabsorption kommt. Durch den Endan schlag können Sensorelemente bzw. eine komplexere Steuerelektronik entfallen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Be zugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 eine Schnittansicht einer Schaltvorrichtung gemäß einem ersten Ausfüh rungsbeispiel;

Figur 2 eine schematische Schnittansicht einer Schaltvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 3 eine schematische Schnittansicht einer Schaltvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Figur 4 eine Schnittansicht einer Schaltvorrichtung gemäß einem dritten Ausfüh rungsbeispiel;

Figur 5 eine schematische Schnittansicht einer Schaltvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und

Figur 6 eine Schnittansicht einer Schaltvorrichtung gemäß einem vierten Ausfüh rungsbeispiel.

In Figur 1 ist eine Schaltvorrichtung 1 mit einer ersten Antriebswelle 3 und einer zwei ten Antriebswelle 4 dargestellt, die über eine Kupplungseinrichtung 6 drehtest mitei nander verbindbar sind.

Die zweite Antriebswelle 4 umfasst zwei Teilwellen, die über eine Verzahnung 18 drehfest miteinander verbunden sind. Die zweite Antriebswelle 4 ist an einem Ende in einer Aufnahme 19 der ersten Antriebswelle 3 gelagert und über ein Kugellager 20 gegenüber einem Gehäuse 2. Die erste Antriebswelle 3 ist innerhalb des Gehäuses 2 durch ein Kugellager 21 gelagert und durch einen Fortsatz der zweiten Antriebswelle 4, der in die Aufnahme 19 der ersten Antriebswelle 3 hineinragt. Die erste und die zweite Antriebswellen 3 und 4 sind koaxial zueinander ausgerichtet und rotieren daher um eine gemeinsame Rotationsachse 5.

Jeweils ein Ende der ersten und zweiten Antriebswelle 3 und 4 ragt aus dem Gehäuse 2 heraus. Im montierten Zustand kann die erste Antriebswelle 3 dann beispielsweise mit einem Differentialgetriebe drehfest verbunden sein und die zweite Antriebswelle 4 beispielsweise mit einem Antriebsrad, oder umgekehrt. An den einander zugewandten Enden der ersten und zweiten Antriebswelle 3 und 4 ist die Kupplungseinrichtung 6 vorgesehen, die ein der ersten Antriebswelle 3 zugeordnetes erstes Kupplungsele ment 7 sowie ein der zweiten Antriebswelle 4 zugeordnetes verschiebbares Kupp lungselement 8 umfasst. Die Kupplungseinrichtung 6 kann in eine geöffnete Schalt stellung geschaltet werden, in der die erste Antriebswelle 3 und die zweite Antriebs welle 4 nicht drehfest miteinander verbunden sind. Ferner kann die Kupplungseinrich tung 6 in eine geschlossene Schaltstellung geschaltet werden, in der die erste An triebswelle 3 drehfest mit der zweiten Antriebswelle 4 verbunden ist. Die Steuerung der Kupplungseinrichtung 6 erfolgt mittels eines Steuerelements 9, das axial ver schiebbar, also in Richtung der Rotationsachse 5, auf der zweiten Antriebswelle 4 ge lagert ist. Das Steuerelement 9 ist in der ersten Ausführungsform als Schiebehülse ausgebildet, wobei sich die Hülse ausgehend von einem Getriebeelement 17 bis zu der Stelle erstreckt, an der die Steuerkräfte über ein Wälzlager 12 in das verschiebba re Kupplungselement 8 eingeleitet werden. Das Getriebeelement 17 ist vorzugsweise durch eine Außenverzahnung gebildet.

Beim Schalten der Kupplungseinrichtung 6 von der geöffneten in die geschlossene Schaltstellung wird das Steuerelement 9 durch einen Antrieb 10, der mit dem Getrie beelement 17 in Wirkverbindung steht, in Richtung des unverschiebbaren Kupplungs elements 7 bewegt. Der Antrieb 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Rit zelwelle gebildet.

Ein Federelement 11 ist mit einer ersten Stirnseite 15 an dem Wälzlager 12 abgestützt und mit einer zweiten Stirnseite 16 an dem Steuerelement 9. Bei der Verschiebebe- wegung des Steuerelements 9 in Richtung des unverschiebbaren Kupplungselements 7 wird das Federelement 11 von dem Steuerelement 9 gegen den Außenring des Wälzlagers 12 gedrückt und dabei komprimiert. Bei der Kupplungseinrichtung 6 han delt es sich bei diesem ersten Ausführungsbeispiel um eine Klauenkupplung, sodass die geschlossene Schaltstellung der Kupplungseinrichtung 6 erst erreicht ist, wenn die Klauen der jeweiligen Kupplungselemente 7 und 8 miteinander vollständig in Eingriff stehen. Durch die Federkraft des Federelements 11 wird das verschiebbare Kupp lungselement 8 mit einer vordefinierten Kraft gegen das unverschiebbare Kupplungs element 7 gedrückt. Wenn die Klauen 24 (siehe schematische Darstellung in Figur 2) der beiden Kupplungselemente 7 und 8 nicht synchronisiert sind, ist ein einrasten in die geschlossene Schaltstellung noch nicht möglich. Durch das Federelement 11 kann der Antrieb 10 dennoch weiterhin die Stellkraft bzw. Stellbewegung auf das Steue relement 9 ausüben, weil das Federelement 11 diese Bewegung kompensieren kann. Sobald dann durch eine Relativbewegung der ersten Antriebswelle 3 gegenüber der zweiten Antriebswelle 4 die Klauen 24 der beiden Kupplungseinrichtungen 7 und 8 synchronisiert sind, kann das Federelement 11 die gespeicherte Stellenergie über das Wälzlager 12 an das verschiebbare Kupplungselement 8 abgeben, sodass dieses vollständig in die geschlossene Schaltposition verbracht wird. Ein den Antrieb 10 an treibender Aktuator muss daher nicht aufwendig gesteuert bzw. unter Zuhilfenahme von Sensoren geregelt werden.

Das Wälzlager 12 ist gegenüber dem verschiebbaren Kupplungselement 8 in Richtung der Rotationsachse 5 unbeweglich gelagert. Bei einem Schaltvorgang von der ge schlossenen Schaltstellung in die geöffnete Schaltstellung wird das Steuerelement 9 durch den Antrieb 10 von dem unverschiebbaren Kupplungselement 7 wegbewegt. Dabei entspannt sich das Federelement 11 und das Wälzlager 12 wird durch eine La gersicherung 25 ebenfalls von dem unverschiebbaren Kupplungselement 7 wegbe wegt. Die Bewegung des verschiebbaren Kupplungselements 8 von der geschlosse nen in die geöffnete Schaltstellung erfolgt somit ohne einen Kraftfluss über das Fe derelement 11. Das Wälzlager 12 ist über einen Schiebesitz mit dem Steuerelement 9 verbunden. In Figur 2 ist eine schematische Darstellung der Schaltvorrichtung 1 gemäß der be reits aus Figur 1 bekannten ersten Ausführungsform dargestellt. Es wird daher nach folgend nur auf die ergänzend dargestellten Merkmale eingegangen. Die Figur 2 zeigt dabei die geschlossene Schaltstellung, in der die Klauen 24 (schematisch dargestellt) der Kupplungselemente 7 und 8 in Eingriff stehen. Zur verschiebbaren Lagerung des Steuerelements 9 ist ein Lagerelement 22 vorgesehen, das parallel zu der Rotations achse 5 ausgerichtet ist. Das Lagerelement 22 ist vorzugsweise durch einen Stift ge bildet, der unbeweglich in dem Gehäuse 2 gelagert ist. Das Steuerelement 9 weist ei ne Aufnahme 23 für das Lagerelement 22 auf, sodass eine verschiebbare Bewegung des Steuerelements 9 in Richtung der Rotationsachse 5 ermöglicht wird. Die Aufnah me 23 ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass das Steuerelement 9 in radialer Rich tung gesichert ist, sich also nicht verdreht werden kann. Dies ist vorteilhaft, weil trotz des Wälzlagers 12 bei einer Rotation des verschiebbaren Kupplungselements 8 ein Drehmoment um die Rotationsachse 5 auf das Steuerelement 9 wirken kann.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der Schaltvorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Es wird nachfolgend nur auf die sich ergebenden Ände rungen gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 und 2 einge gangen. Das Federelement 11 ist in der Figur 3 mit der zweiten Stirnseite 16 an dem verschiebbaren Kupplungselement 8 abgestützt und mit der ersten Stirnseite 15 an einem Innenring des Wälzlager 12. Das Wälzlager 12 ist an der dem Federelement 11 gegenüberliegenden Seite durch die Lagersicherung 25 in Richtung der Rotationsach se 5 gegenüber dem verschiebbaren Kupplungselement 8 gesichert. Das Wälzlager 12 ist über einen Schiebesitz mit dem verschiebbaren Kupplungselement 8 verbun den. Ferner ist das Wälzlager 12 in dem Steuerelement 9 in Richtung der Rotations achse 5 unbeweglich gelagert.

Eine Verstellbewegung des Steuerelements 9 in Richtung des unverschiebbaren Kupplungselements 7 bewirkt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Kompri mierung des Federelements 11 , so dass das verschiebbare Kupplungselement 8 durch die Kraft des Federelements 11 in die geschlossene Schaltstellung gebracht wird. Eine Verstellbewegung des Steuerelements 9 in entgegengesetzter Richtung, also weg von dem unverschiebbaren Kupplungselement 7, bewirkt, dass das Wälzla ger 12 von dem Steuerelement 9 mitgenommen wird und das verschiebbare Kupp lungselement 8 über die Lagersicherung 25 mitnimmt, bis es an dem Endanschlag 14 anliegt. Die Kupplungseinrichtung 6 befindet sich dann in der geöffneten Schaltstel lung. Die Schaltbewegung in die geöffnete Schaltstellung erfolgt damit auch bei die sem Ausführungsbeispiel ohne einen Kraftfluss über das Federelement 11 .

In Figur 4 ist eine dritte Ausführungsform der Schaltvorrichtung 1 dargestellt. Im Ge gensatz zu den Schaltvorrichtungen 1 der ersten und zweiten Ausführungsform ist zu sätzlich ein Kraftübertragungselement 13 vorgesehen. Das Kraftübertragungselement 13 ist gegenüber dem Steuerelement 9 in Richtung der Rotationsachse 5 verschieb bar gelagert. Das Federelement 11 liegt mit der ersten Stirnseite 15 an dem Kraftüber tragungselement 13 an und mit der zweiten Stirnseite 16 an dem Steuerelement 9.

Das Wälzlager 12 ist gegenüber dem Kraftübertragungselement 13 in Richtung der Rotationsachse 5 unbeweglich gelagert; auch gegenüber dem verschiebbaren Kupp lungselement 8 ist das Wälzlager in Richtung der Rotationsachse 5 unbeweglich gela gert.

Die Federfunktion wird in dem dritten Ausführungsbeispiel durch das Zusammenwir ken der Komponenten Kraftübertragungselement 13, Federelement 11 und Steue relement 9 erfüllt. Bei einer Stellbewegung des Steuerelements 9 in Richtung des un verschiebbar gelagerten Kupplungselements 7 wird das Federelement 11 komprimiert und übt eine Federkraft auf das Kraftübertragungselement 13 auf, das die Stellkraft wiederum über das Wälzlager 12 auf das verschiebbare Kupplungselement 8 über trägt, so dass es in die geschlossene Schaltstellung geschaltet werden kann. Die Stellbewegung in die geschlossene Schaltstellung erfolgt daher durch einen Kraftfluss über das Federelement 11 . Bei einer Stellbewegung des Steuerelements 9 in entgegengesetzter Richtung treffen zwei gegenüberliegende Flächen des Steuerelements 9 und des Kraftübertragungs elements 13 an einer Kontaktstelle 26 aufeinander, so dass die Stellkraft bei einem Schaltvorgang in die geöffnete Schaltstellung ohne einen Kraftfluss über das Fe derelement 11 erfolgt. In der geöffneten Schaltstellung liegt das verschiebbare Kraft übertragungselement 8 vorzugsweise an dem Endanschlag 14. Alternativ kann die Endposition des verschiebbaren Kupplungselements 8 auch durch begrenzte Ver schiebbarkeit des Kraftübertragungselements 13 gegenüber dem Steuerelement 9 festgelegt werden.

Figur 5 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 in leicht abgewandelter Form. Das Kraftübertragungselement 13 bildet dabei zur Lagerung des Stellelements 9 eine Aufnahmekontur; das Wirkprinzip ist allerdings identisch mit dem der Schaltvor richtung 1 aus Figur 4. Bei einem Schalten von der geöffneten in die geschlossene Schaltstellung erfolgt die Übertragung der Stellkraft auf das verschiebbare Kupp lungselement 8 mittels eines Kraftflusses über das Federelement 11. Bei einem Schal ten in die geöffnete Schaltstellung erfolgt die Übertragung der Stellkraft auf das ver schiebbare Kupplungselement 8 über zwei gegenüberliegende Flächen des Steue relements 9 und des Kraftübertragungselements 13 an einer Kontaktstelle 26 ohne ei nen Kraftfluss über das Federelement 11 .

Vorzugsweise sind bei den in den Figuren 4 und 5 gezeigten Schaltvorrichtungen 1 sowohl das Kraftübertragungselement 13 als auch das Steuerelement 9 als eine die zweite Antriebswelle 4 umgebende Hülse ausgeführt.

Figur 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Schaltvorrichtung 1 , bei dem das Federelement 11 zwischen dem verschiebbaren Kupplungselement 8 und dem Steue relement 9 angeordnet ist. Die erste Stirnseite 15 des Federelements 11 liegt an dem Steuerelement 9 an oder an einem dem Steuerelement zugeordneten Teil einer Lage rung 27, die in Figur 6 nur schematisch dargestellt ist. Die zweite Stirnseite 16 des Federelements 11 liegt an dem verschiebbaren Kupplungselement 8 an. Prinzipiell ist das Steuerelement 9 gegenüber dem verschiebbaren Kupplungselement 8 in Rich tung der Rotationsachse 5 verschiebbar gelagert, was in Figur 6 schematisch durch die Lagerung 27 dargestellt ist. Um die gleiche Funktionalität wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen zu gewährleisten, weist das Federelement 11 eine aktivierte und eine deaktivierte Schaltstellung auf. In der aktivierten Schaltstellung wirkt das Fe derelement 11 als Feder; in der deaktivierten Schaltstellung wird die Federwirkung blockiert und das Federelement 11 wirkt wie ein starrer Körper. Die konstruktive Um setzung des schaltbaren Federelements 11 kann beispielsweise durch eine Mechanik erfolgen wie sie beispielsweise aus Kugelschreibern bekannt ist.

Bei einer Verstellbewegung des Steuerelements 9 in Richtung des unverschiebbaren Kupplungselements 7 ist das schaltbare Federelement 11 dann aktiviert, so dass die Steuerkraft beim Schalten in die geschlossene Schaltstellung unter Einbeziehung der federnden Wirkung des Federelements 11 geschieht. Bei der Bewegung des Steue- relements 9 in die entgegengesetzte Richtung, also beim Schalten in die geöffnete Schaltstellung wird das Federelement 11 deaktiviert, so dass die Stellwirkung unmit telbar ohne Einbeziehung einer federnden Wirkung des Federelements 11 von dem Steuerelement 9 auf das verschiebbare Kupplungselement 8 übertragen wird.

Bezuqszeichenliste

1 Schaltvorrichtung

2 Gehäuse

3 erste Antriebswelle

4 zweite Antriebswelle

5 Rotationsachse

6 Kupplungseinrichtung

7 unverschiebbares Kupplungselement

8 verschiebbares Kupplungselement

9 Steuerelement

10 Antrieb

11 Federelement

12 Wälzlager

13 Kraftübertragungselement

14 Endanschlag

15 erste Stirnseite

16 zweite Stirnseite

17 Getriebeelement

18 Verzahnung

19 Aufnahme

20 Kugellager

21 Kugellager

22 Lagerelement

23 Aufnahme (für Lagerelement)

24 Klauen

25 Lagersicherung

26 Kontaktstelle

27 verschiebbare Lagerung