DE102005014913A1 - Final drive gear for vehicles, arranges bevel type gearing and pair of multiple disc clutches between bearing apparatuses - Google Patents

Final drive gear for vehicles, arranges bevel type gearing and pair of multiple disc clutches between bearing apparatuses Download PDF

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Abstract

A bevel type gearing (5) and a pair of multiple disc clutches (8,9) are arranged between bearing apparatuses (16,17). The gearing includes a pinion (10) connected to an input shaft (2) and a crown wheel (11) meshed to the pinion and firmly connected to the external carriers (6,7) for the clutches. The clutches are also arranged radially within the gearing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The The invention relates to a transmission device according to the preamble of claim 1 closer defined type.

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.Out In practice, transmission devices or Hinterachsgetriebevorrichtungen known for vehicles, in which an input shaft via a gear pair respectively with disc carriers of two friction clutches connected is. The plate carriers are each about a disk set can be brought into operative connection with further disk carriers, which are each connected to an output shaft. The with the Input shaft-connected plate carriers are about two storage facilities in a housing stored the transmission device, each between a clutch and the gear pair are positioned.

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.Disadvantageously are the storage facilities between the gear pair and the frictional Couplings arranged, which is why the supports of the storage facilities in the case only through a complex and high manufacturing costs causing housing design with each between the clutches and the gear pair arranged bearing plates for support the storage facilities are feasible.

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.Of the The present invention is therefore based on the object, a transmission device to disposal to provide, which has a simple inexpensive housing design and characterized by a compact design.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention this Task with a transmission device according to the features of claim 1 solved.

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.The Transmission device according to the invention implemented with an input shaft and two output shafts. The Input shaft is over a gear pair respectively with disc carriers of two friction clutches connected. The plate carriers are each about a disk set can be brought into operative connection with further disk carriers, which are each connected to one of the output shafts. With the input shaft connected plate carrier are two storage facilities in a housing stored the transmission device. Because of the couplings and the gear pairs are arranged between the bearing devices, In a simple way there is the possibility of the housing of the Transmission device compared to known from practice transmission devices or Hinterachsgetriebevorrichtungen a vehicle considerably easier to design that for the Storage of associated with the input shaft plate carrier required housing-side support provide a compact design at the same time to be able to. The housing is preferably in two parts and executable without additional bearing plates, which the transmission device cheaper can be produced.

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.at An advantageous development of the transmission device according to the invention it is envisaged that the clutches within the gear pairing arranged between the input shaft and the outer disk carriers are, what the outer dimensions the transmission device according to the invention are further reducible and the transmission device has a low space requirement.

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.Further Advantages and advantageous developments of the invention result from the claims and the principle described with reference to the drawing Embodiments, in the description of the various embodiments of the clarity half for construction and functionally identical components used the same reference numerals become.

Es zeigt:It shows:

1 eine stark schematisierte Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäß ausgeführten Getriebevorrichtung; und 1 a highly schematic representation of a first embodiment of an inventively designed transmission device; and

2 eine 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung. 2 a 1 corresponding representation of a second embodiment of a transmission device according to the invention.

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. 1 shows a designed as a rear axle gear device of a vehicle transmission device 1 with an input shaft 2 , which is operatively connected to a non-illustrated main gear of a rear-wheel drive vehicle or a transfer case of a four-wheel drive vehicle connected downstream of a main transmission. About the input shaft 2 In the train operation of the vehicle is a drive torque of a drive source or an internal combustion engine of the vehicle in the transmission device 1 introducible and on two output shafts 3 . 4 feasible.

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.Furthermore, in overrun mode, there is the possibility of each of the output shafts 3 and 4 connected driving wheels of the vehicle pending torques on the transmission device 1 and the input shaft 2 in the area of the drive source of the vehicle.

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.The input shaft 2 is about a present running as bevel gear toothed pair 5 with outer plate carriers 6 . 7 two vorlie ing as frictional clutches executed switching elements 8th . 9 in active connection. The gear pairing 5 in the present case comprises a gear designed as a pinion 10 and a second gear designed as a ring gear 11 , whereby on the one hand a translation stage between the outer disk carriers 6 and 7 and the incoming wave 2 and further there is a deflection of the torque by 90 °.

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.The outer disc carrier 6 . 7 are each about disc packs 12 . 13 with inner disc carriers 14 . 15 be brought into operative connection, in turn, with the output shafts 3 and 4 are rotatably connected.

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.In addition, the outer disk carrier over two storage facilities 16 . 17 in a housing 18 stored, the two storage facilities 16 and 17 in the present case are each designed as a tapered roller bearing and both axial forces and radial forces in the housing 18 support.

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.Of course, it is at the discretion of the skilled person to perform only one of the two storage facilities as axial and radial bearings, on the both axial and radial forces in the housing 18 can be supported, while the other bearing device is designed only as a so-called radial bearing, on the only radial forces in the housing 18 are supportable.

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.The two clutches 8th and 9 are at the in 1 illustrated embodiment of the transmission device 1 radially within the toothing of the ring gear 11 and in the axial direction between the two storage facilities 16 and 17 arranged, bringing the radial area within the crown wheel 11 , which represents an unused dead space in known from the practice gear devices, of the two clutches 8th and 9 is filled.

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.The arrangement of the couplings 8th and 9 and also the arrangement of the two storage facilities 16 and 17 reduces the outer dimensions of the transmission device 1 in comparison to conventionally designed transmission devices, so that the space requirement of a transmission device according to the invention compared to conventionally known transmission devices is considerably lower. Furthermore, the housing 18 the transmission device 1 much easier gestaltbar, since essentially only two housing halves are provided, in each of which a storage facility 16 respectively. 17 is supportable.

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.To the inner disk carrier 14 and 15 the two clutches 8th and 9 with the output shafts 3 and 4 Being able to connect are the two storage facilities 16 and 17 in the case 18 supported outer plate carrier 6 and 7 in the field of storage facilities 16 and 17 designed as hollow shafts through which the output shafts pass through and in the area of their couplings 8th and 9 facing ends via gears with the inner disk carriers 14 and 15 are rotatably connected.

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.Basically, at the in 1 illustrated embodiment of the transmission device 1 achieved in comparison with conventional transmission devices in the vehicle transverse direction, a significant space savings, since the unused in conventional transmission devices within the ring gear space is completely filled.

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. 2 shows a second embodiment of a transmission device according to the invention 1 in which the two clutches 8th . 9 on one side of the gear pairing 5 outside the ring gear 11 are arranged. Otherwise corresponds to the structural design of the transmission device 1 essentially the in 1 shown, which is why basically to the description too 1 is referenced.

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.In both illustrated in the drawings embodiments of the transmission device 1 is one over the input shaft 2 Pending torque depending on the operating state-dependent set transmission capabilities of the two clutches 8th and 9 between the two output shafts 3 and 4 distributable. There is the possibility of this via the input shaft 2 Pending drive torque with degrees of distribution of 0 to 100% between the two output shafts 3 and 4 depending on the current operating state to distribute variable.

11
Getriebevorrichtungtransmission device
22
Eingangswelleinput shaft
3, 43, 4
Ausgangswelleoutput shaft
55
Zahnradpaarunggear pair
6, 76 7
AußenlamellenträgerExternal disk carrier
8, 98th, 9
Kupplungclutch
1010
erstes Zahnrad, Ritzelfirst Gear, pinion
1111
zweites Zahnrad, Tellerradsecond Gear, ring gear
12, 1312 13
Lamellenpaketdisk pack
14, 1514 15
InnenlamellenträgerInner disk carrier
16, 1716 17
LagereinrichtungStorage facility
1818
Gehäusecasing

Claims (8)

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.Transmission device ( 1 ), in particular Hinterachsgetriebevorrichtung of a vehicle, with a Input shaft ( 2 ), which via a gear pair ( 5 ) each with plate carriers ( 6 . 7 ) of two frictional clutches ( 8th . 9 ), the plate carriers ( 6 . 7 ) each via a plate pack ( 12 . 13 ) with further disk carriers ( 14 . 15 ) can be brought into operative connection, each with an output shaft ( 3 . 4 ) are connected, and wherein the with the input shaft ( 2 ) connected plate carrier ( 6 . 7 ) over two storage facilities ( 16 . 17 ) in a housing ( 18 ), characterized in that the couplings ( 8th . 9 ) and the gear pairing ( 5 ) between the storage facilities ( 16 . 17 ) are arranged. 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.Transmission device according to claim 1, characterized in that the gear pair ( 5 ) is formed as a bevel gear, the one with the input shaft ( 2 ) connected pinion ( 10 ) and one with the pinion ( 10 ) meshing ring gear ( 11 ), wherein the ring gear ( 11 ) with the plate carriers ( 6 . 7 ) of couplings ( 8th . 9 ) is firmly connected. 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.Transmission device according to claim 1 or 2, characterized in that the with the input shaft ( 2 ) connected plate carrier ( 6 . 7 ) of couplings ( 8th . 9 ) are designed as outer disk carrier whose outer disks are engageable with inner disks in operative connection, wherein the inner disks with inner disk carriers ( 12 . 13 ), each connected to the output shafts ( 3 . 4 ) are in operative connection. 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.Transmission device according to claim 3, characterized in that the outer disk carrier ( 6 . 7 ) in the area of storage facilities ( 16 . 17 ) are formed as hollow shafts and the output shafts ( 3 . 4 ) in this area by the outer disk carrier ( 6 . 7 ) are guided. 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.Transmission device according to claim 3 or 4, characterized in that the couplings ( 8th . 9 ) radially within the gear pair ( 5 ) between the input shaft ( 2 ) and the outer disk carriers ( 6 . 7 ) are arranged. 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.Transmission device according to one of claims 1 to 4, characterized in that both clutches ( 8th . 9 ) in the axial direction of the output shafts ( 3 . 4 ) on the same side next to the gear pair ( 5 ) are arranged. 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.Transmission device according to one of claims 1 to 6, characterized in that via at least one of the storage facilities ( 16 . 17 ) Both radial and axial forces can be supported and at least radial forces are feasible on the other bearing device. 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.Transmission device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the output shafts ( 3 . 4 ) rotatably via teeth with the inner disk carriers ( 12 . 13 ) are connected.
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