DE102005014913A1

DE102005014913A1 - Getriebevorrichtung, insbesondere Hinterachsgetriebevorrichtung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102005014913A1
Application number: DE102005014913A
Authority: DE
Inventors: Detlef Dipl.-Ing. Baasch; Ulrich Dipl.-Ing. Mair; Thomas Dr. Rosemeier; Christoph Dr. Pelchen
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2006-10-05

Abstract

Es wird eine Getriebevorrichtung (1), insbesondere eine Hinterachsgetriebevorrichtung eines Fahrzeugs, mit einer Eingangswelle (2), die über eine Zahnradpaarung (5) jeweils mit Lamellenträgern (6, 7) zweier reibschlüssiger Kupplungen (8, 9) verbunden ist, beschrieben. Die Lamellenträger (6, 7) sind jeweils über ein Lamellenpaket (12, 13) mit weiteren Lamellenträgern (14, 15) in Wirkverbindung bringbar, die mit jeweils einer Ausgangswelle (3, 4) verbunden sind. Die mit der Eingangswelle (2) verbundenen Lamellenträger (6, 7) sind über zwei Lagereinrichtungen (16, 17) in einem Gehäuse (18) gelagert. Erfindungsgemäß sind die Kupplungen (8, 9) und die Zahnradpaarung (5) zwischen den Lagereinrichtungen (16, 17) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Aus der Praxis sind Getriebevorrichtungen bzw. Hinterachsgetriebevorrichtungen für Fahrzeuge bekannt, bei welchen eine Eingangswelle über eine Zahnradpaarung jeweils mit Lamellenträgern zweier reibschlüssiger Kupplungen verbunden ist. Die Lamellenträger sind jeweils über ein Lamellenpaket mit weiteren Lamellenträgern in Wirkverbindung bringbar, welche mit jeweils einer Ausgangswelle verbunden sind. Die mit der Eingangswelle verbundenen Lamellenträger sind über zwei Lagereinrichtungen in einem Gehäuse der Getriebevorrichtung gelagert, die jeweils zwischen einer Kupplung und der Zahnradpaarung positioniert sind.

Nachteilhafterweise sind die Lagereinrichtungen zwischen der Zahnradpaarung und den reibschlüssigen Kupplungen angeordnet, weshalb die Abstützungen der Lagereinrichtungen im Gehäuse nur durch eine aufwändige und hohe Herstellkosten verursachende Gehäusegestaltung mit jeweils zwischen den Kupplungen und der Zahnradpaarung angeordneten Lagerplatten zur Abstützung der Lagereinrichtungen realisierbar sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Getriebevorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche eine einfache kostengünstige Gehäusegestaltung aufweist und durch eine kompakte Bauweise gekennzeichnet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung ist mit einer Eingangswelle und zwei Ausgangswellen ausgeführt. Die Eingangswelle ist über eine Zahnradpaarung jeweils mit Lamellenträgern zweier reibschlüssiger Kupplungen verbunden. Die Lamellenträger sind jeweils über ein Lamellenpaket mit weiteren Lamellenträgern in Wirkverbindung bringbar, die mit jeweils einer der Ausgangswellen verbunden sind. Die mit der Eingangswelle verbundenen Lamellenträger sind über zwei Lagereinrichtungen in einem Gehäuse der Getriebevorrichtung gelagert. Dadurch, dass die Kupplungen und die Zahnradpaarung zwischen den Lagereinrichtungen angeordnet sind, besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, das Gehäuse der Getriebevorrichtung im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Getriebevorrichtungen bzw. Hinterachsgetriebevorrichtungen eines Fahrzeugs erheblich einfacher auszugestalten, um die für die Lagerung der mit der Eingangswelle verbundenen Lamellenträger erforderliche gehäuseseitige Abstützung bei einer gleichzeitig kompakten Bauweise zur Verfügung stellen zu können. Das Gehäuse ist vorzugsweise zweiteilig und ohne zusätzliche Lagerplatten ausführbar, womit die Getriebevorrichtung kostengünstiger herstellbar ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist es vorgesehen, dass die Kupplungen innerhalb der Zahnradpaarung zwischen der Eingangswelle und den Außenlamellenträgern angeordnet sind, womit die äußeren Abmessungen der Getriebevorrichtung nach Erfindung weiter reduzierbar sind und die Getriebevorrichtung einen geringen Bauraumbedarf aufweist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Übersichtlichkeit halber für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Es zeigt:
1 eine stark schematisierte Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäß ausgeführten Getriebevorrichtung; und
2 eine 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung.
1 zeigt eine als Hinterachsgetriebevorrichtung eines Fahrzeug ausgeführte Getriebevorrichtung 1 mit einer Eingangswelle 2, die mit einem nicht näher dargestellten Hauptgetriebe eines heckgetriebenen Fahrzeugs oder einem einem Hauptgetriebe nachgeschalteten Verteilergetriebe eines Allradfahrzeuges wirkverbunden ist. Über die Eingangswelle 2 ist im Zugbetrieb des Fahrzeugs ein Antriebsmoment einer Antriebsquelle bzw. einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs in die Getriebevorrichtung 1 einleitbar und auf zwei Ausgangswellen 3, 4 führbar.
Des Weiteren besteht im Schubbetrieb die Möglichkeit, jeweils von mit den Ausgangswellen 3 und 4 verbundenen Antriebsrädern des Fahrzeugs anstehende Drehmomente über die Getriebevorrichtung 1 und die Eingangswelle 2 im Bereich der Antriebsquelle des Fahrzeugs abzustützen.
Die Eingangswelle 2 steht über eine vorliegend als Kegelradverzahnung ausgeführte Zahnradpaarung 5 mit Außenlamellenträgern 6, 7 zweier vorlie gend als reibschlüssige Kupplungen ausgeführten Schaltelementen 8, 9 in Wirkverbindung. Die Zahnradpaarung 5 umfasst vorliegend ein als Ritzel ausgeführtes erstes Zahnrad 10 und ein als Tellerrad ausgeführtes zweites Zahnrad 11, womit einerseits eine Übersetzungsstufe zwischen den Außenlamellenträgern 6 und 7 und der Einganswelle 2 und des Weiteren eine Umlenkung des Drehmoments um 90° vorliegt.
Die Außenlamellenträger 6, 7 sind jeweils über Lamellenpakete 12, 13 mit Innenlamellenträgern 14, 15 in Wirkverbindung bringbar, die wiederum mit den Ausgangswellen 3 und 4 drehfest verbunden sind.
Zusätzlich sind die Außenlamellenträger über zwei Lagereinrichtungen 16, 17 in einem Gehäuse 18 gelagert, wobei die beiden Lagereinrichtungen 16 und 17 vorliegend jeweils als Kegelrollenlager ausgebildet sind und sowohl Axialkräfte als auch Radialkräfte im Gehäuse 18 abstützen.
Selbstverständlich liegt es im Ermessen des Fachmannes lediglich eine der beiden Lagereinrichtungen als Axial- und Radiallager auszuführen, über das sowohl Axialkräfte als auch Radialkräfte im Gehäuse 18 abstützbar sind, während die jeweils andere Lagereinrichtung lediglich als so genanntes Radiallager ausgeführt ist, über das nur Radialkräfte im Gehäuse 18 abstützbar sind.
Die beiden Kupplungen 8 und 9 sind bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Getriebevorrichtung 1 radial innerhalb der Verzahnung des Tellerrades 11 und in axialer Richtung zwischen den beiden Lagereinrichtungen 16 und 17 angeordnet, womit der radiale Bereich innerhalb des Tellerrades 11, der bei aus der Praxis bekannten Getriebevorrichtungen einen ungenutzten Totraum darstellt, von den beiden Kupplungen 8 und 9 ausgefüllt ist.
Die Anordnung der Kupplungen 8 und 9 und auch die Anordnung der beiden Lagereinrichtungen 16 und 17 reduziert die äußeren Abmessungen der Getriebevorrichtung 1 im Vergleich zu herkömmlich ausgeführten Getriebevorrichtungen, so dass der Bauraumbedarf einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Getriebevorrichtungen erheblich geringer ist. Des Weiteren ist das Gehäuse 18 der Getriebevorrichtung 1 wesentlich einfacher gestaltbar, da im Wesentlichen lediglich zwei Gehäusehälften vorzusehen sind, in welchen jeweils eine Lagereinrichtung 16 bzw. 17 abstützbar ist.
Um die Innenlamellenträger 14 und 15 der beiden Kupplungen 8 und 9 mit den Ausgangswellen 3 und 4 verbinden zu können, sind die über die beiden Lagereinrichtungen 16 und 17 im Gehäuse 18 abgestützten Außenlamellenträger 6 und 7 im Bereich der Lagereinrichtungen 16 und 17 als Hohlwellen ausgeführt, durch welche die Ausgangswellen hindurch verlaufen und im Bereich ihrer den Kupplungen 8 und 9 zugewandten Enden über Verzahnungen mit den Innenlamellenträgern 14 und 15 drehfest verbunden sind.
Grundsätzlich wird bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der Getriebevorrichtung 1 im Vergleich zu herkömmlichen Getriebevorrichtungen in Fahrzeugquerrichtung eine erhebliche Bauraumeinsparung erreicht, da der bei herkömmlichen Getriebevorrichtungen innerhalb des Tellerrades ungenutzte Raum vollständig befüllt ist.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 1, bei der die beiden Kupplungen 8, 9 auf einer Seite der Zahnradpaarung 5 außerhalb des Tellerrades 11 angeordnet sind. Ansonsten entspricht die konstruktive Ausgestaltung der Getriebevorrichtung 1 im Wesentlichen der in 1 gezeigten, weshalb grundsätzlich auf die Beschreibung zu 1 verwiesen wird.
Bei beiden in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen der Getriebevorrichtung 1 ist ein über die Eingangswelle 2 anstehendes Drehmoment in Abhängigkeit der betriebszustandsabhängig eingestellten Übertragungsfähigkeiten der beiden Kupplungen 8 und 9 zwischen den beiden Ausgangswellen 3 und 4 verteilbar. Dabei besteht die Möglichkeit, das über die Eingangswelle 2 anstehende Antriebsmoment mit Verteilungsgraden von 0 bis 100 % zwischen den beiden Ausgangswellen 3 und 4 in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Betriebszustandes variabel zu verteilen.

1: Getriebevorrichtung
2: Eingangswelle
3, 4: Ausgangswelle
5: Zahnradpaarung
6, 7: Außenlamellenträger
8, 9: Kupplung
10: erstes Zahnrad, Ritzel
11: zweites Zahnrad, Tellerrad
12, 13: Lamellenpaket
14, 15: Innenlamellenträger
16, 17: Lagereinrichtung
18: Gehäuse

Claims

Getriebevorrichtung (1), insbesondere Hinterachsgetriebevorrichtung eines Fahrzeugs, mit einer Eingangswelle (2), die über eine Zahnradpaarung (5) jeweils mit Lamellenträgern (6, 7) zweier reibschlüssiger Kupplungen (8, 9) verbunden ist, wobei die Lamellenträger (6, 7) jeweils über ein Lamellenpaket (12, 13) mit weiteren Lamellenträgern (14, 15) in Wirkverbindung bringbar sind, die mit jeweils einer Ausgangswelle (3, 4) verbunden sind, und wobei die mit der Eingangswelle (2) verbundenen Lamellenträger (6, 7) über zwei Lagereinrichtungen (16, 17) in einem Gehäuse (18) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen (8, 9) und die Zahnradpaarung (5) zwischen den Lagereinrichtungen (16, 17) angeordnet sind.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradpaarung (5) als eine Kegelradverzahnung ausgebildet ist, die ein mit der Eingangswelle (2) verbundenes Ritzel (10) und ein mit dem Ritzel (10) kämmendes Tellerrad (11) umfasst, wobei das Tellerrad (11) mit den Lamellenträgern (6, 7) der Kupplungen (8, 9) fest verbunden ist.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Eingangswelle (2) verbundenen Lamellenträger (6, 7) der Kupplungen (8, 9) als Außenlamellenträger ausgeführt sind, deren Außenlamellen mit Innenlamellen in Wirkverbindung bringbar sind, wobei die Innenlamellen mit Innenlamellenträgern (12, 13) verbunden sind, die jeweils mit den Ausgangswellen (3, 4) in Wirkverbindung stehen.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlamellenträger (6, 7) im Bereich der Lagereinrichtungen (16, 17) als Hohlwellen ausgebildet sind und die Ausgangswellen (3, 4) in diesem Bereich durch die Außenlamellenträger (6, 7) geführt sind.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen (8, 9) radial innerhalb der Zahnradpaarung (5) zwischen der Eingangswelle (2) und den Außenlamellenträgern (6, 7) angeordnet sind.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kupplungen (8, 9) in axialer Richtung der Ausgangswellen (3, 4) auf derselben Seite neben der Zahnradpaarung (5) angeordnet sind.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass über mindestens eine der Lagereinrichtungen (16, 17) sowohl Radial- als auch Axialkräfte abstützbar sind und über die andere Lagereinrichtung wenigstens Radialkräfte führbar sind.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswellen (3, 4) über Verzahnungen drehfest mit den Innenlamellenträgern (12, 13) verbunden sind.