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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Getrieberadmechanismus
für parallelachsige Getriebe
und im Spezielleren einen Getrieberadmechanismus zum Verringern
von Getrieberasseln bei parallelachsigen Getrieben.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
Kraftfahrzeugen kommen gemeinhin Getrieberadanordnungen zum Einsatz,
bei denen sich in Zahneingriff stehende Getrieberäder gegenläufig auf parallelen
Achsen drehen. Es werden beispielsweise bei Getrieben Ausgleichswellen
eingesetzt, welche parallelachsige Getrieberäder verwenden. Schwingungen,
die an der Antriebswelle solcher Getrieberadanordnungen beispielsweise
infolge von Motorschwingungen auftreten, können jedoch bewirken, dass
die miteinander in Zahneingriff stehenden Getrieberäder des
parallelen Getrieberadmechanismus gegeneinander schlagen, wodurch
es zu Getrieberasseln kommt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Getrieberadmechanismus weist eine erste Welle mit einem daran angebrachten,
ersten Getrieberad auf. Die erste Welle und das erste Getrieberad
drehen sich in einer ersten Drehrichtung. Eine zweite Welle verläuft parallel
zu der ersten Welle. Die zweite Welle weist ein daran angebrachtes zweites Getrieberad
auf und dreht sich in einer zu der ersten Drehrichtung gegenläufigen,
zweiten Drehrichtung. Eine Festscheibe ist an der ersten Welle angebracht und
dreht sich in der ersten Drehrichtung. Eine erste Gleitscheibe ist
an der zweiten Welle angebracht und dreht sich in der zweiten Drehrichtung
und eine zweite Gleitscheibe ist an der zweiten Welle angebracht und
dreht sich in der zweiten Drehrichtung. Die erste Gleitscheibe und
die zweite Gleitscheibe stehen mit der Festscheibe in Kontakt.
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Ein
Verfahren zur Verringerung des Getrieberasselns für den Getrieberadmechanismus
umfasst, dass die erste Welle in der ersten Drehrichtung gedreht
wird. Ein erstes Getrieberad, das an der ersten Welle angebracht
ist und sich gemeinsam mit dieser dreht, treibt eine zweite Welle
an. Die zweite Welle wird in der zweiten Drehrichtung angetrieben
und weist ein daran angebrachtes zweites Getrieberad auf, welches
sich gemeinsam mit dieser dreht. Die erste Gleitscheibe schließlich ist
in eine erste axiale Richtung vorgespannt, um mit der Festscheibe
in Kontakt zu stehen, und die zweite Gleitscheibe ist in eine zweite
axiale Richtung vorgespannt, um mit der Festscheibe in Kontakt zu
stehen.
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Die
obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung erschließen sich mit größerer Deutlichkeit
aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
und der besten Umsetzungsarten der vorliegenden Erfindung in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Seitenansichtsdarstellung eines parallelachsigen
Getrieberadmechanismus für
ein Getriebe für
ein Fahrzeug; und
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2 ist
eine schematische Seitenansichtsdarstellung einer anderen Ausführungsform
eines parallelachsigen Getrieberadmechanismus für ein Getriebe für ein Fahrzeug.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
den Figuren, auf welche nun Bezug genommen wird und in denen sich
gleiche Bezugszahlen über
die verschiedenen Ansichten hinweg auf die gleichen oder auf ähnliche
Bauteile beziehen, ist 1 eine schematische Seitenansicht
eines beispielhaften Fahrzeugs 10, das ein Getriebe 11 mit
einem parallelachsigen Getrieberadmechanismus 12 aufweist.
Der parallelachsige Getrieberadmechanismus 12 weist ein
erstes Getrieberad 14 auf, das an einer ersten Welle 16 angebracht
ist und sich mit der ersten Welle 16 in einer ersten Drehrichtung 18 um die
erste Achse 20 dreht. Die erste Achse 20 ist durch die
erste Welle 16 definiert. Ein zweites Getrieberad 24 ist
an einer zweiten Welle 26 angebracht und dreht sich mit
der zweiten Welle 26 in einer zweiten Drehrichtung 28 um
eine zweite Achse 30. Das erste Getrieberad 14 und
das zweite Getrieberad 24 befinden sich miteinander in
Zahneingriff. Die zweite Achse 30 ist durch die zweite
Welle 26 definiert und verläuft parallel zu der ersten
Welle 16 und der ersten Achse 20. In der gezeigten
Ausführungsform
handelt es sich bei der ersten Welle 16 und dem ersten
Getrieberad 14 vorzugsweise um die Antriebswelle und das
Antriebsgetrieberad und bei der zweiten Welle 26 und dem
zweiten Getrieberad 24 vorzugsweise um die angetriebene
Welle und das angetriebene Getrieberad.
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Eine
Festscheibe 32 ist an der ersten Welle 16 angebracht
und dreht sich mit dieser in der ersten Drehrichtung 18.
Die Festscheibe 32 umfasst einen ersten Verjüngungsabschnitt 34 und
einen zweiten Verjüngungsabschnitt 36.
Der erste Verjüngungsabschnitt 34 und
der zweite Verjüngungsabschnitt 36 befinden
sich an entgegengesetzten Seiten der Festscheibe 32.
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Eine
erste Gleitscheibe 38 ist verschiebbar an der zweiten Welle 26 angebracht.
Die erste Gleitscheibe 38 dreht sich mit der zweiten Welle 26 und
ist entlang der zweiten Welle 26 axial verschiebbar. Die erste
Gleitscheibe 38 ist durch eine erste Feder 40 in eine
erste axiale Richtung 42 entlang der zweiten Welle 26 vorgespannt.
Durch die erste Gleitscheibe 38 wird Kraft auf den ersten
Verjüngungsabschnitt 34 der
Festscheibe 32 ausgeübt.
Bei der ersten Feder 40 handelt es sich vorzugsweise um
eine Schraubenfeder, die um die zweite Welle 26 herum angebracht ist.
Eine erste Stütze 44 kann
an der zweiten Welle 26 als Auflager und zur Schaffung
von Vorspannkraft für die
erste Feder 40 angebracht sein. Die erste Stütze 44 setzt
die erste Feder 40 unter Druck. Daher verschiebt die erste
Feder 40 die erste Gleitscheibe 38 in die erste
axiale Richtung 42, um Kraft auf den ersten Verjüngungsabschnitt 34 auszuüben. Eine
erste Buchse 46 kann sich zwischen der ersten Gleitscheibe 38 und
der zweiten Welle 26 befinden, um bei der axialen Bewegung
der ersten Gleitscheibe 38 relativ zu der zweiten Welle 26 unterstützend zu
wirken.
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Eine
zweite Gleitscheibe 48 ist ebenfalls verschiebbar an der
zweiten Welle 26 angebracht. Die zweite Gleitscheibe 48 dreht
sich mit der zweiten Welle 26 in der zweiten Drehrichtung 28 und
ist entlang der zweiten Welle 26 axial verschiebbar. Die zweite
Gleitscheibe 48 ist durch eine zweite Feder 50 in
eine zweite axiale Richtung 52 entlang der zweiten Welle 26 vorgespannt.
Durch die zweite Gleitscheibe 48 wird Kraft auf den zweiten
Verjüngungsabschnitt 36 der
Festscheibe 32 ausgeübt.
Bei der zweiten Feder 50 handelt es sich vorzugsweise um
eine Schraubenfeder, die um die zweite Welle 26 herum angebracht
ist. Die zweite Feder 50 kann an dem zweiten Getrieberad 24 angebracht
sein, das ihr als Auflage dient. Das zweite Getrieberad 24 würde außerdem die
zweite Feder 50 in zusammengedrückten Zustand versetzen. Daher
verschiebt die zweite Feder 50 die zweite Gleitscheibe 48 in
die zweite axiale Richtung 52, um Kraft auf den zweiten
Verjüngungsabschnitt 36 auszuüben. Eine
zweite Buchse 56 kann sich zwischen der zweiten Gleitscheibe 48 und
der zweiten Welle 26 befinden, um bei der axialen Bewegung
der zweiten Gleitscheibe 48 relativ zu der zweiten Welle 26 unterstützend zu
wirken.
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Die
erste Gleitscheibe 38 und die zweite Gleitscheibe 48 üben Druck
auf die Festscheibe 32 aus. Durch die erste Gleitscheibe 38 und
die zweite Gleitscheibe 48 wird somit eine auf die Festscheibe 32 wirkende
Dauerlast ausgeübt.
Durch die durch die erste Gleitscheibe 38 und die zweite
Gleitscheibe 48 auf die Festscheibe 32 ausgeübte Last
werden Schwingungen aufgenommen, die zwischen der ersten Welle 16 und
der zweiten Welle 26 auftreten können, wodurch das zwischen
dem ersten Getrieberad 14 und dem zweiten Getrieberad 24 auftretende Schlagen
verringert oder beseitigt werden kann.
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Der
erste Verjüngungsabschnitt 34 und
der zweite Verjüngungsabschnitt 36 der
Festscheibe 32 können
eine Reibbeschichtung oder Reibfläche aufweisen, um die Dauerreibung,
die zwischen der Festscheibe 32 und der ersten und der
zweiten Gleitscheibe 38 und 48 ausgeübt wird,
zu verringern. Die erste Gleitscheibe 38 und die zweite
Gleitscheibe 48 können
gleichfalls eine Reibbeschichtung oder Reibfläche in den mit der Festscheibe 32 in
Kontakt stehenden Bereichen aufweisen. Die Art der Reibbeschichtung
oder Reibfläche
kann auf der Grundlage der zwischen den entsprechenden Flächen auftretenden
Reibungsmenge bestimmt werden. Es ist davon auszugehen, dass dem
Fachmann die geeignete Reibbeschichtung oder Reibfläche, die
für einen
bestimmten parallelen Getrieberadmechanismus 10 erforderlich
ist, bekannt ist.
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Die
erste Gleitscheibe 38 und die zweite Gleitscheibe 48 sind
so, angeordnet, dass sie eine ungefähr gleich große Kraft
auf den ersten Verjüngungsabschnitt 34 und
den zweiten Verjüngungsabschnitt 36 der
Festscheibe 32 ausüben.
Die Festscheibe 32 kann zur Berücksichtigung von unterschiedlichen
Kraftaufwendungen auf den ersten Verjüngungsabschnitt 34 und
den zweiten Verjüngungsabschnitt 36 eine
Buchse 58 umfassen.
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Die
Größe und Länge der
ersten Feder 40 und der zweiten Feder 50 können auf
der Grundlage der auf die Festscheibe 32 aufzuwendenden
Sollkraft sowie der Sollreibung zwischen der Festscheibe 32 und
der ersten und der zweiten Gleitscheibe 38 und 48 bestimmt
werden. Es ist davon auszugehen, dass dem Fachmann die geeignete
Größe und Länge der ersten
Feder 40 und der zweiten Feder 50, die zur Erzielung
einer bestimmten Soll-Andrückkraft
für einen gegebenen,
parallelen Getrieberadmechanismus 12 erforderlich sind,
bekannt sind.
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In
der in 1 schematisch veranschaulichten Ausführungsform
sind die Festscheibe 32, die erste Gleitscheibe 38 und
die zweite Gleitscheibe 48 schematisch links von dem ersten
Getrieberad 14 und dem zweiten Getrieberad 24 gezeigt.
Die Festscheibe 32, die erste Gleitscheibe 38 und
die zweite Gleitscheibe 48 können sich auch schematisch
auf der rechten Seite des ersten Getrieberads 14 und des
zweiten Getrieberads 24 befinden.
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2 veranschaulicht
eine schematische Seitenansicht eines anderen beispielhaften Fahrzeugs 110,
das ein Getriebe 111 mit einem parallelachsigen Getrieberadmechanismus 112 aufweist. Der
parallelachsige Getrieberadmechanismus 112 weist ein erstes
Getrieberad 114 auf, das an einer ersten Welle 116 angebracht
ist und sich mit der ersten Welle 116 in einer ersten Drehrichtung 118 um
die erste Achse 120 dreht. Die erste Achse 120 ist
durch die erste Welle 116 definiert. Ein zweites Getrieberad 124 ist
an einer zweiten Welle 126 angebracht und dreht sich mit
der zweiten Welle 126 in einer zweiten Drehrichtung 128 um
eine zweite Achse 130. Das erste Getrieberad 114 und
das zweite Getrieberad 124 befinden sich miteinander in
Zahneingriff. Die zweite Achse 130 ist durch die zweite
Welle 126 definiert und verläuft somit parallel zu der ersten
Welle 116 und der ersten Achse 120.
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Eine
Festscheibe 132 ist an der ersten Welle 114 angebracht
oder einstückig
mit dieser ausgebildet. Die Festscheibe 132 umfasst einen
ersten Verjüngungsabschnitt 134 und
einen zweiten Verjüngungsabschnitt 136.
Der erste Verjüngungsabschnitt 134 und
der zweite Verjüngungsabschnitt 136 befinden
sich an entgegengesetzten Seiten der ersten Getrieberads 114.
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Eine
erste Gleitscheibe 138 ist verschiebbar an der zweiten
Welle 126 angebracht. Die erste Gleitscheibe 138 dreht
sich mit der zweiten Welle 126 und ist entlang der zweiten
Welle 126 axial verschiebbar. Die erste Gleitscheibe 138 ist
durch eine erste Feder 140 in eine erste axiale Richtung 142 entlang
der zweiten Welle 126 vorgespannt. Die erste Gleitscheibe 138 befindet
sich auf einer ersten Seite 158 des zweiten Getrieberads 124 und übt Kraft
auf den ersten Verjüngungsabschnitt 134 des
ersten Getrieberads 114 aus. Bei der ersten Feder 140 handelt
es sich vorzugsweise um eine Schraubenfeder, die um die zweite Welle 126 herum
angebracht ist. Eine erste Stütze 144 kann
an der zweiten Welle 126 als Auflager und zur Schaffung
von Vorspannkraft für
die erste Feder 140 angebracht sein. Die erste Stütze 144 versetzt
die erste Feder 140 in zusammengedrückten Zustand. Daher verschiebt
die erste Feder 140 die erste Gleitscheibe 138 in die
erste axiale Richtung 142, um Kraft auf den ersten Verjüngungsabschnitt 134 auszuüben. Eine
erste Buchse 146 kann sich zwischen der ersten Gleitscheibe 138 und der
zweiten Welle 126 befinden, um bei der Bewegung der ersten
Gleitscheibe 138 relativ zu der zweiten Welle 126 unterstützend zu
wirken.
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Eine
zweite Gleitscheibe 148 ist ebenfalls verschiebbar an der
zweiten Welle 126 auf einer zweiten Seite 160 des
zweiten Getrieberads 124 angebracht. Die zweite Gleitscheibe 148 dreht
sich mit der zweiten Welle 126 und ist entlang der zweiten Welle 126 axial
verschiebbar. Die zweite Gleitscheibe 148 ist durch eine
zweite Feder 150 in eine zweite axiale Richtung 152 entlang
der zweiten Welle 126 vorgespannt. Durch die zweite Gleitscheibe 148 wird Kraft
auf den zweiten Verjüngungsabschnitt 136 des ersten
Getrieberads 114 ausgeübt.
Bei der zweiten Feder 150 handelt es sich vorzugsweise
um eine Schraubenfeder, die um die zweite Welle 126 herum angebracht
ist. Eine zweite Stütze 154 kann
an der zweiten Welle 126 als Auflager und zur Schaffung von
Vorspannkraft für
die zweite Feder 150 angebracht sein. Die zweite Stütze 154 versetzt
die zweite Feder 150 in zusammengedrückten Zustand. Daher verschiebt
die zweite Feder 150 die zweite Gleitscheibe 148 in
die zweite axiale Richtung 152, um Kraft auf den zweiten
Verjüngungsabschnitt 136 auszuüben. Eine
zweite Buchse 156 kann sich zwischen der zweiten Gleitscheibe 148 und
der zweiten Welle 126 befinden, um bei der Bewegung der
zweiten Gleitscheibe 148 relativ zu der zweiten Welle 126 unterstützend zu
wirken.
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Die
erste Gleitscheibe 138 und die zweite Gleitscheibe 148 üben Druck
auf das erste Getrieberad 114 aus. Durch die erste Gleitscheibe 138 und
die zweite Gleitscheibe 148 wird somit eine auf die Festscheibe 132 wirkende
Dauerlast erzeugt. Durch die durch die erste Gleitscheibe 138 und
die zweite Gleitscheibe 148 auf die Festscheibe 132 ausgeübte Last werden
Schwingungen aufgenommen, die zwischen der ersten Welle 116 und
der zweiten Welle 126 auftreten können, wodurch das zwischen
dem ersten Getrieberad 114 und dem zweiten Getrieberad 124 auftretende
Schlagen verringert oder beseitigt werden kann.
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Aufgrund
der zwischen dem ersten Getrieberad 114, der ersten Gleitscheibe 138 und
der zweiten Gleitscheibe 148 ausgeübten Dauerreibung können der
erste Verjüngungsabschnitt 134 und
der zweite Verjüngungsabschnitt 136 eine
Reibbeschichtung oder Reibfläche
aufweisen. Die erste Gleitscheibe 138 und die zweite Gleitscheibe 148 können gleichfalls
eine Reibbeschichtung oder Reibfläche in den mit dem ersten Getrieberad 114 in
Kontakt stehenden Bereichen aufweisen. Die Art der Reibbeschichtung oder
Reibfläche
kann auf der Grundlage der zwischen den entsprechenden Flächen auftretenden Reibungsmenge
bestimmt werden. Es ist davon auszugehen, dass dem Fachmann die
geeignete Reibbeschichtung oder Reibfläche, die für einen bestimmten parallelen
Getrieberadmechanismus 112 erforderlich ist, bekannt ist.
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Die
erste Gleitscheibe 138 und die zweite Gleitscheibe 148 sind
so angeordnet, dass sie eine ungefähr gleich große Kraft
auf den ersten Verjüngungsabschnitt 134 und
den zweiten Verjüngungsabschnitt 136 ausüben. Die
Größe und Länge der
ersten Feder 140 und der zweiten Feder 150 können auf der
Grundlage der auf das erste Getrieberad 114 aufzuwendenden
Sollkraft sowie der Sollreibung zwischen dem ersten Getrieberad 114 und
der ersten Gleitscheibe 138 und der zweiten Gleitscheibe 148 bestimmt
werden.
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Es
sind hier zwar die besten Umsetzungsarten der Erfindung im Detail
beschrieben, für
den Fachmann auf dem Gebiet, zu welchem diese Erfindung gehört, sind
jedoch verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen
für die
Umsetzung der Erfindung im Umfang der beigefügten Patentansprüche erkenntlich.
