DE10147853A1

DE10147853A1 - Getriebe

Info

Publication number: DE10147853A1
Application number: DE2001147853
Authority: DE
Inventors: Helmut Eymueller; Siegfried Stuetzle
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-10
Also published as: WO2003029696A1

Abstract

Ein Getriebe weist ein Planetengetriebe (3) auf, dessen inneres Zentralrad (2) den Antrieb bildet und dessen Planetenträger (6) den Abtrieb bildet, welcher mit einem Stirnrad (10) eine Stirnradgetriebes verbunden ist und welcher über eine Lagerung (13) im Gehäuse (5) des Getriebes gelagert ist. Die Lagerung (13) befindet sich im Bereich der Verzahnung (12) des Stirnrades (10), wodurch ein in seiner Baulänge sehr kompaktes Getriebe geschaffen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Derartige Getriebe werden vorzugsweise in Fahrzeugen, wie z. B. Baumaschinen, Stapler oder Landmaschinen, eingesetzt. Bei dieser Art von Fahrzeugen ist infolge der Einbausituation eine kompakte Baulänge des Getriebes notwendig.

Die EP 0 408 592 B1 offenbart eine Antriebseinrichtung mit einem Zweigang-Getriebe, welches in Baumaschinen, wie beispielsweise Mobilbagger und Radlader, verwendet wird. Die Antriebseinrichtung weist ein Planetengetriebe auf, dessen inneres Zentralrad von einem Antriebsmotor angetrieben wird. Der Planetenträger des Planetengetriebes ist mit einem Stirnradgetriebe verbunden, dessen Abtriebszahnrad zwei Abtriebswellen antreibt. Ein erster Fahrbereich ist wählbar, indem das äußere Zentralrad des Planetengetriebes drehfest mit dem Gehäuse verbunden wird. Ein zweiter Fahrbereich ist wählbar, indem das äußere Zentralrad mit dem inneren Zentralrad verbunden wird. Das Stirnradgetriebe weist ein erstes Stirnrad auf, welches koaxial zum Planetengetriebe angeordnet und welches über zwei Lagerstellen gelagert ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe zu schaffen, welches ein Planetengetriebe und ein Stirnradgetriebe aufweist und welches in seiner Baulänge kompakt ausgeführt ist.

Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Getriebe gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Getriebe ein Planetengetriebe auf, dessen inneres Zentralrad den Antrieb bildet, dessen Planetenträger, welcher die Planeten trägt, den Abtrieb bildet, und dessen äußeres Zentralrad mit dem Gehäuse oder dem inneren Zentralrad verbindbar ist. Der Planetenträger ist mit einem ersten Stirnrad eines Stirnradgetriebes drehfest verbunden oder mit diesem einstückig ausgebildet. Das Stirnrad mit dem Planetenträger ist über eine Lagerung in dem Gehäuse des Getriebes gelagert, wobei die Lagerung im axialen Bereich der Verzahnung des Stirnrades angeordnet ist. Das Stirnrad mit dem Planetenträger ist unterhalb der Verzahnung des Stirnrades topfförmig ausgebildet, wodurch innerhalb dieses Raumes das Gehäuse sowie die am Gehäuse angeordnete Lagerung angeordnet ist. Der Teil des Gehäuses, welcher die Lagerung trägt, ist ebenfalls topfförmig ausgebildet, so daß das innere Zentralrad, welches mit dem Antrieb verbunden ist, durch das Stirnrad die Lagerung und das topfförmig ausgebildete Gehäuse hindurchgeführt werden kann, um auf der gegenüberliegenden Seite des Antriebs einen Verbraucher anzutreiben. Es besteht die Möglichkeit, den Planetenträger zweischnittig oder mit fliegendem Planetenbolzen auszuführen.

Indem die Lagerung im Bereich der Verzahnung des Stirnrades angeordnet und das Stirnrad direkt mit dem Planetenträger verbunden oder mit diesem einstückig ausgebildet ist, wird ein in seiner Baulänge sehr kompaktes Getriebe mit zwei Fahrbereichen geschaffen. Indem das Gehäuse und das Stirnrad mit dem Planetenträger topfförmig ausgebildet sind und sich dazwischen die Lagerung befindet, besteht die Möglichkeit, die Antriebswelle durch das Stirnrad hindurchzuführen und auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite des Getriebegehäuses einen Verbraucher anzutreiben. Durch die zentrale Anordnung der Lagereinheit innerhalb der Verzahnung des Stirnrades kann die Lagereinheit über eine einfache Schmiermittelzuführung mit Schmiermittel versorgt werden. Indem das Getriebegehäuse einteilig ausgeführt ist, können das Planetengetriebe und das Stirnradgetriebe einfach zueinander zentriert werden, da sich Fertigungstoleranzen aufgrund der geringen Anzahl von Kontaktflächen aufgrund der geringeren Anzahl der Bauteile minimieren. Da der Planetenträger direkt mit dem ersten Stirnrad verbunden oder mit diesem einstückig ausgebildet ist, ist der Planetenträger über die Lagerung des Stirnrades gelagert. Eine eigenständige Lagerung des Planetenträgers ist nicht notwendig. Durch die Verbindung des Planetenträgers mit dem Stirnrad entsteht ein torsionssteifes Bauteil, welches sich vorteilhaft auf die Drehmomentübertragung auswirkt.

Weitere Vorteile sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Getriebes mit einem in einem Vierpunkt-Lager gelagerten Stirnrad;
Fig. 2 einen Ausschnitt eines Getriebes mit einem in Kegelrollenlager gelagerten Planetenträger mit Umfangslast am Lagerinnenring und
Fig. 3 einen Ausschnitt eines Getriebes mit einem in Kegelrollenlager gelagerten Planetenträger mit Umfangslast am Lageraußenring.

Fig. 1

Eine Antriebswelle 1 treibt ein inneres Zentralrad 2 eines Planetengetriebes 3 an. Das äußere Zentralrad 4 ist über eine nicht dargestellte erste Schalteinrichtung mit dem Gehäuse 5 und über eine nicht dargestellte zweite Schalteinrichtung mit der Antriebswelle 1 verbindbar. Im ersten Fahrbereich wird das äußere Zentralrad 4 mit dem Gehäuse 5 verbunden und im zweiten Fahrbereich wird das äußere Zentralrad 4 mit der Antriebswelle 1 verbunden. Der Planetenträger 6 ist zweischnittig ausgeführt und weist einen Planetenbolzen 7 auf, welcher die Planetenräder 8 lagert. Der Planetenträger 6 bildet den Abtrieb des Planetengetriebes 3 und ist über eine Verzahnung 9 mit einem Stirnrad 10 eines Stirnradgetriebes 11 verbunden. Innerhalb der Verzahnung 12 des Stirnrades 10 ist eine Lagerung 13 angeordnet, welche das Stirnrad 10 auf einem Lagerhals 14 des Gehäuses 5 lagert. Auf die Antriebswelle 1 wirkt ständig eine Federkraft in Richtung Stirnrad 10, so dass die Antriebswelle 1 in axialer Richtung über eine Lagerung 15 im Gehäuse 5 fixiert ist. Die Lagerung 13 ist ortsfest in dem Gehäuse 5 und im Stirnrad 10 angeordnet, wodurch das Stirnrad 10 mit dem Planetenträger 6 im Gehäuse 5 drehbar, jedoch verschiebefest, angeordnet sind. Der Lagerhals 14 des Gehäuses 5 weist eine Öffnung 16 auf, durch welche eine Pumpe 17 mit der Antriebswelle 1 verbindbar ist. Indem der Lagerhals 14 die Lagerung 13 trägt, kann das Gehäuse 5 auf der Seite des Stirnradgetriebes 11 einstückig ausgebildet sein. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Bauteile und somit die fertigungsbedingten Toleranzen. Durch die Anordnung des Lagers 13 innerhalb der Verzahnung 12 und der Verbindung des Stirnrades 10 mit dem Planetenträger 6 wird ein sehr kompaktes Getriebe geschaffen.

Fig. 2

Eine Antriebswelle 1 treibt ein inneres Zentralrad 2 eines Planetengetriebes 3 an. Das äußere Zentralrad 4 ist in einem ersten Fahrbereich mit dem Gehäuse 5 und in einem zweiten Fahrbereich mit der Antriebswelle 1 verbindbar. Der Planetenträger 6, welcher über fliegende Planetenbolzen 18 die Planetenräder 8 lagert, bildet den Abtrieb. Der Planetenträger 6 ist einstückig mit einem Stirnrad 10 ausgebildet. Das Stirnrad 10 ist topfförmig ausgebildet und innerhalb des Bereichs der Verzahnung 12 ist das Stirnrad 12 mit dem Planetenträger 6 über eine Lagerung 13 im Gehäuse 5 gelagert. Die Lagerung 13 weist eine Schmiermittelzuführung 19 auf, über welche die Lagerung 13 mit Schmiermittel versorgt wird. Das Stirnrad 10 weist eine zentrische Öffnung 15 auf, durch welche eine Pumpe 17 mit der Antriebswelle 1 verbindbar ist. Das Stirnrad 10 steht in trieblicher Verbindung mit dem Stirnrad 20, welches mit dem Abtrieb verbunden ist. Auf die Antriebswelle 1 wirkt ständig eine Federkraft in Richtung Stirnrad 10, so dass die Antriebswelle 1 in axialer Richtung über eine Lagerung 15 im Gehäuse 5 fixiert ist. Die Lagerung 13 besteht aus zwei Kegelrollenlager, welche in O-Anordnung angeordnet sind, wodurch eine breite Lagerbasis erzielt wird. Über die Lagerung 13 ist das Stirnrad 10 mit dem Planetenträger 6 in radialer und axialer Richtung im Gehäuse 5 gelagert. Der Lagerhals 14 des Gehäuses 5 befindet sich zwischen der Verzahnung 12 und der Lagerung 13. Indem das Stirnrad 10 und der Planetenträger 6 einstückig ausgebildet sind, kann der Planetenträger 6 als sehr torsionssteifes Bauteil ausgeführt werden.

Fig. 3

Eine Antriebswelle 1 treibt ein inneres Zentralrad 2 eines Planetengetriebes 3 an. Das äußere Zentralrad 4 ist im ersten Fahrbereich mit dem Gehäuse 5 und im zweiten Fahrbereich mit der Antriebswelle 1 verbindbar. Der Planetenträger 6, welcher den Abtrieb bildet, ist über eine Verzahnung 9 mit einem Stirnrad 10 drehfest verbunden. Im Bereich der Verzahnung 12 des Stirnrades 10 ist eine Lagerung 13 angeordnet, über welche das Stirnrad 10 mit dem Planetenträger 6 im Gehäuse 5 gelagert ist. Das Stirnrad 10 ist mit einem Stirnrad 20 im Eingriff. Zwischen einem Lagerhals 14 des Gehäuses 5 und dem Planetenträger 6 ist die Lagerung 13 angeordnet. Das Gehäuse 5 weist eine zentrische Öffnung 16 auf, über welche eine Pumpe 17 mit der Antriebswelle 1 verbindbar ist. Auf die Antriebswelle 1 wirkt ständig eine Federkraft in Richtung Stirnrad 10, so dass die Antriebswelle 1 in axialer Richtung über eine Lagerung 15 im Gehäuse 5 fixiert ist. Indem sich die Lagerung 13 zwischen dem Planetenträger 6 und dem Lagerhals 14 befindet, weist die Lagerung 13 drehende Außenringe und stehende Innenringe der Kegelrollenlager auf. Bezugszeichen 1 Antriebswelle
2 inneres Zentralrad
3 Planetengetriebe
4 äußeres Zentralrad
5 Gehäuse
6 Planetenträger
7 Planetenbolzen
8 Planetenrad
9 Verzahnung
10 Stirnrad
11 Stirnradgetriebe
12 Verzahnung
13 Lagerung
14 Lagerhals
15 Lagerung
16 Öffnung
17 Pumpe
18 Planetenbolzen
19 Schmiermittelzuführung
20 Stirnrad

Claims

1. Getriebe mit in einem Gehäuse (5) angeordnetem Planetengetriebe (3), mit einem inneren Zentralrad (2), einem Planetenträger (6) mit Planetenrädern (8) und einem äußeren Zentralrad (4), dessen Abtrieb ein Stirnradgetriebe (11) antreibt, wobei das innere Zentralrad (2) mit einem Antrieb (1) verbindbar ist und der Planetenträger (6) den Abtrieb des Planetengetriebes (3) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stirnrad (10) des Stirnradgetriebes (11) direkt mit dem Planetenträger (6) verbunden oder mit diesem einstückig ausgebildet ist und dieses Stirnrad (10) mit dem Planetenträger (6) über eine Lagerung (13) in dem Gehäuse gelagert ist, und diese Lagerung (13) im axialen Bereich einer Verzahnung (12) des Stirnrades angeordnet ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Zentralrad (4) wahlweise mit dem Gehäuse (5) oder dem inneren Zentralrad (2) verbindbar ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung (13) innerhalb des Stirnrades (10) angeordnet ist.

4. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebswelle (1) durch das Stirnrad (10) und die Lagerung (13) hindurchgeführt ist.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (1) einerseits angetrieben wird und andererseits den Antrieb für einen Verbraucher (17) bildet.

6. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) im Bereich des Planetengetriebes (3) des Stirnradgetriebes (11) und der Lagerung (13) einstückig ausgebildet ist.

7. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölversorgung der Lagerung durch die Antriebswelle (1) erfolgt.

8. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerhals (14) sich zwischen Verzahnung (12) und Lagerung (13) befindet.

9. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerhals (14) sich zwischen Lagerung (13) und Antriebswelle (1) befindet.