AT516386A4

AT516386A4 - Getriebe

Info

Publication number: AT516386A4
Application number: ATA40/2015A
Authority: AT
Inventors: Helmut Dipl Ing Fh Kastler
Original assignee: Avl Commercial Driveline & Tractor Engineering Gmbh
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-05-15
Also published as: AT516386B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe in Vorgelegebauweise mit einer Eingangswelle, eine Vorgelegewelle und mindestens .zwei Zahnradstufen, durch die die beiden Wellen zur Bildung mindestens zweier Vorwärtsgänge miteinander verbindbar sind. Um ein gegenüber bekannten Getrieben verbessertes. Getriebe bereitzustellen, sind sämtliche Zahnräder der mindestens zwei .Zahnradstufen, durch die die Vorwärtsgänge, gebildet werden, als Losräder ausgeführt.

Description

Getriebe

Die Erfindung betrifft ein Getriebe in Vorgelegebauweise mit einer Eingangswelle, eine Vorgelegewelle und mindestens zwei Zehnradstufen, durch die die beiden

Weilen zur Bildung mindestens zweier Vonvärtsgänge miteinander verbindbar sind.

Eine Zahnradstufe im Sinne der Erfindung meint zwei Zahnräder, die miteinander kämmen. Eine Zahnradstufe zeichnet sich durch eine bestimmte Übersetzung aus.

Die unterschiedlichen Zahnradstufen des erfindungsgemäßen Getriebes weisen bevorzugt unterschiedliche Übersetzungen auf.

Es sind Getriebe in Vorgelegebauweise bekannt, bei denen jeweils eine Zahnradstufe einen Vorwärtsgang beziehungsweise die Übersetzung eines Vorwärtsganges bildet Hierbei ist ein Zahnrad der Zahnradstufe als Festrad ausgebildet, ist also drehfest mit der Weile verbunden, und das andere Zahnrad der Zahnradstufe als Losrad ausgebildet, ist also drehbar auf der anderen Welle gelagert und wird über ein Schaltelement mit der Welle drehfest verbunden.

Zur Realisierung von beispielsweise vier Gängen sind also vier Zahnradstufen erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gegenüber bekannten Getrieben verbessertes Getriebe bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass sämtliche Zahnräder der mindestens zwei Zahnradstufen, durch die die Vbrwärtsgänge gebildet werden, als Losräder ausgeführt sind. D.h. also, dass sämtliche Zahnräder drehbar auf einer Welle gelagert sind und mittele eines Schaltelements zur Leistungsübertragung mit der jeweiligen Welle drehtest verbunden werden müssen.

Erfindungsgemäß ergibt sich dadurch der Vorteil, dass der Leistungsfluss im Getriebe für die verschiedenen .Gänge variabel gestaltet werden kann. Es kann hinsichtlich jedes einzelnen Zahnrades bestimmt werden, ob.es drehfest mit der jeweiligen Welle verbunden sein soll.

Dadurch können vorteilhaft mit einer geringeren Anzahl an Zahnrädern mehr Gänge realisiert werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeweils mindestens ein Losrad einer Zahnradstufe als Doppelzahnrad ausgeführt ist,

Unter Doppelzahnrad werden zwei Losrader, die drehfest miteinander verbunden sind und auf der gleichen Welte gelagert sind, verstanden. Hierbei gehört das eine Losrad einer ersten Zahnradstufe an und das zweite Losrad gehört einer zweiten Zahnradstufe an.

Ein Dcppelzahnrad bietet den Vorteil, dass mit nur einem Schalteiement zwei Losräder beziehungsweise ein Doppelzahnrad mit der Welle drehfest verbunden werden können.

Des Weiteren ergibt sich der Vorteil, dass der Leistungsfluss mittels eines Doppelzahnrades von einer Zahnradstufe auf eine andere Zahnradstufe übertragen werden kann. Dadurch kann insbesondere die Leistung von einem ernten Zahnrad, das auf einer ersten Welle gelagert ist, auf ein erstes Losrad des Doppelzahnrades, das auf einer zweiten Welle gelagert ist und über das zweite Zahnrad des Dpppelzahnrades zurück auf ein.zweites Zahnrad, das beispielsweise ebenfalls auf der ersten Welle gelagert ist, übertragen werden.

Erfindungsgemäß ergibt sich dadurch der Vorteil, dass beispielsweise bei vier Zahnradstufen mehr als vier Gänge beziehungsweise Übersetzungen dargestellt werden können. Dies wird durch eine Mehrfachnutzung von Zahnradstufen erreicht. Dadurch ergibt sich auch eine reduzierte Baulänge, welche auch die Biegemomente der Weilen positiv beeinflusst und wodurch diese Kompakter dimensioniert werden können.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist auf der einen Welle, insbesondere der Eingangswelle, ein Doppelzahnrad angeondnet und auf der anderen Weile, insbesondere der Vorgelegewelle, sind zwei Doppelzahnräder angeordnet.

Insbesondere weist bei vier Zahnradstufen jede Zahnradstufe ein Doppeizahnrad beziehungsweise ein Losrad eines Poppelzahnrades auf. Somit lassen sich vorteilhaft sechs Vorwärtsgänge realisieren.

In besonders vorteilhafter Weise sind die zwei Doppelzahnräder, die auf der anderen Welle, insbesondere der. VorgelegeweJIe, gelagert sind, durch dasselbe Schaltelement mit dieser anderen Weile verbindbar. Insbesondere bei einem Getriebe mit vier Zahnradstuten zur Bildung der Vorwartsgänge sind somit samtiiphe Zahnradstufen mit nur einem Schaltelement mit der Weile verbindbar;

In einer besonders vorteilhaften Ausführung weist das erfindungsgemäße Getriebe eine weitere Zahnradstufe zur Bildung eines Rückwärtsgangs auf.

Die Bildung eines Rückwärtsganges erfordert eine Drehriebtungsumkehr, weshalb diese weitere Zahnradstufe neben dem einen Zahnrad auf der Eingangswelle und dem anderen Zahnrad auf der Vorgelegewelle ein weiteres Zahnrad aufweist.

Besonders vorteilhaft weist diese weitere Zahnradstufe ein Festrad auf der Vorgelegewelte und ein Losrad auf der Eingangswelle auf.

Somit dreht sich vorteilhaft diese Zahnradstufe nur dann, wenn das Losrad der Eingangswelle durch ein Schalteiement mit der Eingangswelle verbunden wird. in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Getriebe drei Schaltelemente zur Bildung von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang auf.

Somit wird die Anzahl der Schaltelemente für ein Getriebe mit sechs Vorwärtsgängen gegenüber bekannten Getrieben von vierauf drei reduziert. Dadurch ergeben sich

Vorteile im Hinblick auf Kosten und Gewicht. Im Wetteren bringt die Reduktion von

Sfthaltelementen einen Vorteil bei automatisierten Gangbetätigungen, da hier auch ein Aktuator weniger benötigt wira.

In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung weist jedes Schaltelement drei Schaitstellungen auf. Hierdurch ergibt sich vorteilhaft eine möglichst große Variabilität bezüglich des Leistungsflusses im Getriebe.

Besonders vorteilhaft 1st jedes Schaitelement zwei Zahnrädern zugeordnet. Hierbei wird in einer ersten Schaustellung das eine Zahnrad über das Schaitelement mit der Weile verbunden, in einer zweiten Schaltstellung das andere Zahnrad mit der Welle verbunden und m einer dritten Schaltstellung; die als Neutralstellung bezeichnet wird, weder das eine noch das andere Zahnrad mit der Welle verbunden.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie der Zeichnung. Konkrete Ausführungsbeispiele sind in den Figuren vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert

Hierbei zeigen

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Getriebes

Figur 2 den Leistungsfiuss des ersten Vorwärtsganges bei dem erfindungsgemäßen Getriebe gemäß Figur 1

Figur 3 den Leistungsfluss des zweiten Vorwärtsganges

Figur 4 den Leistungsfluss des dritten Vorwärtsganges Figur 5 den Leistungsfluss des vierten Vorwärtsganges Figur 6 den Leistungsfluss des fünften Vorwärtsganges Figur 7 den Leistungsfluss des sechsten Vorwärtsganges Figur 8 den Leistungsfluss des Rückwärtsganges

Figur 9 zeigt eine Übersicht über die Schaltstellungen der Schaltelemente in den verschiedenen Gängen.

Figur 1 zeigt schematisch ein Getriebe mit einer Eingangswelle 1 und einer Vorgelegewelle 2. Hierbei wird das Getriebe über die Eingangswelle 1 angetrieben. Per Abtrieb des Getriebes erfolgt über die Vorgelegewelle 2.

Das Getriebe weist vier Zahnradstufen zur Bildung von Vorwärtsgängen und eine Zahnradstufe zur Bildung eines Rückwärtsganges auf. Hierbei wird die erste Zahnradstufe aus dem Losrad Z1 und dem Losrad Z5, die zweite Zahnradstute aus dem Losrad Z2 und dem Losrad Z6, die dritte Zahnradstufe aus dem Losrad Z3 und dem Losrad Z7, und die vierte Zahnradstufe durch das Losrad Z4 und das Losrad Z8 gebildet.

Durch diese vier Zahnradstufen können sechs Vorwärtsgänge realisiert werden.

Eine weitere Zahnradstufe wird durch das Losrad Z9t das Festrad Z11 sowie einem weiteren Zahnrad ZI 0 zur Drehrichtungsumkehr gebildet.

Hierbei sind die Losräder ZI , Z2, Z3, Z4 und Z9 auf der Eingangswelle 1 gelagert. Die Losräder Z5, Z6> Z7 und Z8 sind auf der Vorgelegewelle 2 gelagert

Das Festrad Z11 ist fest mit der Vorgelegewelle 2 verbunden.

Hierbei sind die Losräder Z5 und Z€ zu einem ersten Doppelzahnrad zusammengefasst. Ebenfalls sind die Losräder Z2 und 23 sowie Z7 und Z8 zu jeweils einem zweiten beziehungsweise dritten Doppelzahnrad zusammengefasst.

Durch ein erstes Schaltelement SEI, das drehfest mit der Eingangswelle 1 verbunden ist, kann in einer ersten Schaltstellung 61 das Losrad Z1 und in einer zweiten Schaltstellung S2 das Losrad 22 mitder Eingangswelle 1 verbunden werden. In einer Neutralstellung verbindet das Schaltelement SEI weder das Losrad ZI noch das Losrad Z2 mit der Eingangswelle 1.

Durch ein zweites Schaltelement SE2, das drehfest mit der Eingangswelle 1 verbunden istr kann in einer ersten Schaftstelfung 63 das Losrad ZA und in einer zweiten Schaltstellung S4 das Losrad ZS mit der Eingangswelle 1 verbunden werden. In einer Neutralstellung verbindet das Schaltelement SE2 weder das Losrad Z4 noch das Losrad Z9 mit der Eingangswelle 1.

Durch ein drittes Schaltelement SE3, das drehfest mit der Vorgelegewelle 2 verbunden ist, kann in einer ersten Schaltstellung S5 das Losrad Zß und in einer zweiten Schaltstellung S6das Losrad Z7 mit der VörgelegeweQe 2 verbunden werden. In einer Neutralstellung verbindet das dritte Schaltelement SE3 weder das Losrad Z© noch das Losrad Z7 mit der Vorgelegewelle 2.

In. Figur 2 ist der Leistungsfluss des ersten Vorwärtsganges schematisch dargestellt.

Das erste SchaltelementSE1 befindet sich in der ersten Schaltstellung S1, das zweite Schaltelement SE2 in seiner Neutralstellung und das dritte Schaltelement SE3 In seiner zweiten Schaltstellung S6. Somit ict doe Locrad Z1 drehfest mit der Eingangswelle 1 und das aus den Losrädem Z7 und Z8 gebildete dritte Doppelzahnrad dnehfestmitder Vorgelegewelle 2 verbunden.

Der Leistungsfluss - dargestellt durch, gestrichelte Pfeile - erfolgt also Uber die erste Zahnradstufe auf das durch die Losräder Z5 und Z6 gebildete erste Doppelzahnrad und von diesem auf das durch die Losräder Z2 und Z3 gebildete zweite Doppelzahnrad. Von diesem zweien Doppelzahnrad wird die Leistung auf das durch die Losräder Z7 und Z8 gebildete dritte Doppelzahnrad übertragen. Dieses dritte Doppelzahnrad ist drehfest mit der Vörgeiegewelle 2 verbunden und überträgt die Leistung somit aufden Abtrieb des Getriebes.

Figur 3 zeigt den Leistungsfluss des zweiten Vorwärtsganges.

Das erste Schaltelement SE1 befindet sich in seiner Neutralstellung, daszweite Schaltelement SE2 in seiner ersten Schaltstellung S3 und das dritte Schaltelement SE3 in seiner zweiten Schaustellung S6. Somit ist das aus den Losrädern Z7 und 28 gebildete dritte Doppelzahnrad mit der Vorgelegewelle 2 verbunden und das Losrad Z4 mit der Eingangswelle 1 verbunden.

Der Leistungsfluss erfolgt also von der Eingangswelle 1 über die vierte Zahnradstufe, gebildet aus den Losrädern Z4 und Z8, auf die Vorgelegeweile 2.

Figur 4 zeigt den Leistungsfluss des dritten Vorwärtsganges.

Das erste Schaltelement SEI befindet sich in seiner zweiten Schaltstellung S2, das zweite Schaltelement SE2 in seiner Neutralstellung und das dritte Schattelement SE3 in seiner zweiten Schaltstellung S6. Somit ist das aus den Losrädem Z2 und Z3 gebildete erste Doppelzahnrad mit der Eingangswelle 1 verbunden und das aus den Losrädern Z7 und 28 gebildete dritte Doppelzahnrad mit der VorgelegewelleZ verbunden.

Der Leistungsfluss erfolgt also von der Eingangswelte 1 über die dritte Zahnradstufe, gebildet aus den Losrädem Z3 und Z7, auf die Vorgelegewelle 2.

Figur 5 zeigt den Leistungsfluss des vierten Vorwärtsganges.

Das erste Schaltelement SE1 befindet sich in seiner ersten Sehaltstellung S1, das zweite Schaltelement SE2 in seiner Neutralstellung und das dritte Schaltelement SE3 in seiner ersten SchaltstellungSö. Somit ist das Losrad Z1 mit der Eingangswelle 1 verbunden und das aus den Losrädern Z5 und Z6 gebildete erste Doppelzahnrad mit der Vorgelegewelte 2 verbunden.

Der LeistungsfUiss erfolgt also von der Eingangswelle 1 über die erste Zahnradstufe, gebildet aus den Losrädem Z1 und Z5, auf die Vorgelegewelle 2.

Figur 6 zeigt den .Leistungsfluss des fünften Vorwärtsganges,

Das erste Schaltelement SE1 befindet sich in seiner Neutralsteitung, das zweite Schaltelement SE2 in seiner ersten Schaltsteiiung S3 und das dritte Schaltelement SE3 in seiner eisten Schaltstellung S5. Somit ist das Losrad Z4 mit der Eingangsweile 1 verbunden und das aus den Losrädem ZS und Z6 gebildete ernte Doppelzahnrad mit der Vorgelegewelle 2 verbunden.

Der Leistungsfluss erfolgtalso über die vierte Zahnradstufe auf das durch die Losräder Z7 und Z8 gebildete dritte Doppelzahnrad und von diesem auf das durch die Losräder Z2 und Z3 gebildete zweite Doppelzahnrad. Von diesem zweiten Doppelzahnrad wird die Leistung auf das durch die Losräder ZS und Z8gebildete erste Doppelzahnrad übertragen. Dieses erste Doppelzahnrad ist drehfest mR der Vorgelegewelle 2 verbunden und überträgt die Leistung somit auf den Abtrieb des Getriebes.

Figur 7 zeigt den Leistungsfluss des sechsten Vorwärtsganges.

Das erste Schaitelement SE1 befindet sich in seiner zweiten Schaltstellung S2, das zweite Schaitelement SE2 in seiner Neutraisteilung und das dritte Schaitelement SE3 in seiner ersten Schaltstellung S5. Somit istdasaus den Losrädern Z2 und Z3 gebildete zweite Doppelzahnrad mit der Eingangswelle 1 verbunden und das aus den Losrädern Z5 und Z6 gebildete erste Doppelzahnrad mit der Vorgelegewelle 2 verbunden.

Der Leistungsfluss erfolgt also von der Eingangswelle 1 über die zweite Zahnradstute, gebildet aus den Losrädern Z2 und Z6, auf die Vorgelegewelle 2.

Figur 8 zeigt den Leistungsflussdes Rückwärtsganges.

Das erste Schaitelement SEI und das dritte Schaitelement SE3 befinden sieh jeweils in ihrer Neutralstellung und das zweite Schaitelement SEZ In seiner zweiten Schaltstelluna S4. Somit ist das Losrad Z4 mit der Vorgelegewelle 2 verbunden.

Der Lelstungsfluss erfolgt also von der Eingangswelle 1 über die weitere Zahnradstufe, gebildet aus dem Losrad Z9, dem Festrad ZU und dem weiteren Zahnrad Z10 zur Drehrichtungsumkehr, auf die Vorgelegewelle: 2.

Figur 9 zeigt eine Übersicht über die Schaltstellungen S1 bis S6 der Schaltelemente SE1, SE2 und SE3 in den sechs Vorwärtsgängen und dem Rückwärtsgang.

Hierbei ist jeweils durch ein ,X“ gekennzeichnet, in welcher Schaltstellung sioh das jeweilige Schaitelement befindet. Ist weder in der ersten noch in der zweiten Schaltsteilung eines Schaltefements ein UX“ vermerkt, befindet sich dieses Schaitelement in seiner Neutralsteilung.

Beisplelhaft ist dies im Folgenden für den ersten Vorwärtsgang erläutert.

Das erste Schaltelement SE1 befindet sich in seiner ersten Schaltstellung S1„ das zweite Sehaltelement SE2 in seiner Neutralsteilung und das dritte Schaltelement SE3 in seiner zweiten Schaltstellung S6.

Claims

Patentansprüche 1. Getriebe in Vqrgelegebauweise miteiner Eingangswelle (1), einer Vorgelegewelle (2) und mindestens zwei Zahnradstufen, durch die die beiden Wellen zur Bildung mindestens zweier Vorwärtsgänge miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Zahnräder (Z1 - Z8) der mindestens zwei Zahnradstufen, durch die die Vorwärtsgänge gebildet werden, als Losräder ausgeführt sind.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens ein Losrad einer Zahnradstufe als Doppelzahnrad ausgeführt Ist
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass auf der einen Welle, insbesondere der Eingangswelle.(1}, ein Doppelzahnrad angeordnet Ist und auf der anderen Welle, insbesondere der VorgeiegeweOe (2), zwei Doppelzahnräder angeordnet sind.
4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Doppelzahnräder, die auf der anderen Welle, insbesondere der Vorgelegewelle (2), gelagert sind, durch dasselbe Schaltelement (SE3) mit dieser anderen Welle verbindbar sind.
5. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere Zahnradstufe zur Bildung eines Rückwärtsgangs,
6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Zahnradstufe ein Festrad (Z11), das insbesondere auf der Vorgelegewelle (2) angeordnet ist, und ein Losrad (Z9)rdas insbesondere auf der Eingangswelle (1) angeordnet ist, aufweist.
7. Getriebe nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch drei Schaltelemente (SEI, SE2* SE3) zur Bildung von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang.
8. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schaltelement (SEI, SE2, SE3) drei Schaltstellungen aufweist
9. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schaltelement (SEI, SE2, SE3) zwei Zahnrädern zugeordnet ist