DE102011100411A1

DE102011100411A1 - Gear assembly for drive train of multi-axis propelled vehicle, has drive shaft provided with supporting bearing, and plate wheel rotatably supported by axle, where supporting bearing is provided with self-aligning roller thrust bearing

Info

Publication number: DE102011100411A1
Application number: DE201110100411
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2012-11-08

Abstract

The assembly (1) has a plate wheel (8) rotatably supported by an axle (13) formed through axle shafts (9, 10), where the plate wheel rotates against rotation direction of another plate wheel that is driven by a set of bevel gears (5). The former plate wheel stands in active connection with another set of bevel gears arranged at a gear-box-side end of a drive shaft (4). The drive shaft is provided with a floating support bearing. A supporting bearing is provided with a self-aligning roller thrust bearing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung im Verlauf des Antriebsstrangs eines mehrachsig angetriebenen oder antreibbaren Fahrzeugs mit einer aus Richtung eines Antriebsmotors kommenden Antriebswelle, an deren getriebeseitigem Ende ein erstes Kegelrad, insbesondere ein Ritzel, angeordnet ist, welches ein mit diesem kämmendes Tellerrad, und über dieses zwei mit diesem verbundene Achswellen sowie eine Abtriebswelle antreibt.The invention relates to a gear arrangement in the course of the drive train of a multi-axially driven or driven vehicle with an incoming from the direction of a drive motor drive shaft, at the gearbox end a first bevel gear, in particular a pinion, is arranged, which meshes with a ring gear, and this two drives with this connected axle shafts and an output shaft.

Es sind bereits vielfach Getriebeanordnungen bekannt, die ein Verzweigungsgetriebe aufweisen. Beispielsweise offenbart die DE 10 2006 012 342 A1 ein Achsmittengetriebe mit Durchtrieb, bei welchem das Differential mit Durchtrieb ausgeführt und das Tellerrad unabhängig vom Differential gelagert ist.Many gear arrangements are already known, which have a branching gear. For example, the DE 10 2006 012 342 A1 a center-axle transmission with through-drive, in which the differential is designed with through drive and the ring gear is mounted independently of the differential.

Bei den bekannten Verzweigungs- bzw. Kegelradgetrieben kann es, gerade aufgrund des Trends zu immer kompakteren Bauweisen hin, nachteilig sein, dass weiterhin durch die Getriebe hohe bis sehr hohe Drehmomente zu nachfolgenden Achsen übertragen werden sollen. Hierbei werden die Zahnflanken von Teller- und Kegelrädern stark belastet, sind daher höherem Verschleiß unterworfen und die Ausfallwahrscheinlichkeit demzufolge erhöht.In the known branch or bevel gearboxes, it may be disadvantageous, especially due to the trend toward ever more compact designs, that furthermore high to very high torques are to be transmitted to the following axles by the transmission. Here, the tooth flanks of disc and bevel gears are heavily loaded, are therefore subject to higher wear and increased the probability of failure accordingly.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Verzweigungsgetriebe zur Verfügung zu stellen, welches trotz kompakter Bauweise sehr hohe Drehmomente zur nachfolgenden Achse übertragen kann.It is therefore an object to provide a branching available, which can transmit very high torques to the following axis despite compact design.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Getriebeanordnung der eingangs genannten Art, bei welcher an der durch die Achswellen gebildeten Achse ein zweites Tellerrad drehbar gelagert ist, welches, angetrieben durch das erste Kegelrad, entgegen der Drehrichtung des ersten Tellerrades läuft und mit einem an dem getriebeseitigen Ende einer Abtriebswelle angeordneten Kegelrad in Wirkverbindung steht.This object is achieved by a gear arrangement of the type mentioned, in which on the axis formed by the axle shafts, a second ring gear is rotatably mounted, which, driven by the first bevel gear, runs counter to the direction of rotation of the first ring gear and with a gear at the end an output shaft arranged bevel gear is in operative connection.

Aufgrund dieser Anordnung ist es möglich, hohe Drehmomente trotz kompakter Bauweise zur nachfolgenden Achse zu übertragen, da sich die Drehmomente auf beide Tellerräder verteilen, also an diesen abstützen können und beide Tellerräder durch ihre Verbindung mit der Abtriebswelle diese antreiben.Because of this arrangement, it is possible to transmit high torques despite compact design to the subsequent axis, since the torques can be distributed to both crown wheels, so can support these and both crown wheels drive through their connection to the output shaft this.

Durch diese Art von Antriebstechnik wird im Vergleich zu herkömmlichen Getrieben sehr viel zusätzlicher Platz bei gleichermaßen größerer Bodenfreiheit gewonnen und die wesentlich kleineren Verzweigungsgetriebe können trotzdem die gleichen Drehmomente verarbeiten, die zuvor mit den größeren Differentialausführungen bewältigt wurden. In besonderem Maße trifft dies bei angetriebenen Tandemachsen oder Tridemachsen bei der oder den jeweils vor der hintersten angetriebenen befindlichen Achse(n) zu.This type of drive technology provides a great deal of additional space with equally greater ground clearance compared to conventional transmissions, and the much smaller branching gears can still handle the same torques that were previously handled with the larger differential designs. This is particularly true in the case of driven tandem axles or tridem axles in the case of the axle (s) which are respectively driven in front of the rearmost axle.

In einer Ausführung der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung kann das zweite Tellerrad an der Achse kuppelbar gelagert sein, so dass es nur bei Bedarf zugeschaltet werden kann, etwa wenn das zu übertragende Drehmoment eine einstellbare Schwelle überschreitet.In one embodiment of the transmission arrangement according to the invention, the second ring gear can be mounted coupled to the axle, so that it can be switched on only when needed, such as when the torque to be transmitted exceeds an adjustable threshold.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Getriebeanordnung kann darin bestehen, dass die Abtriebswelle durch das erste Tellerrad und das zweite Tellerrad gemeinsam zu gleichen Teilen angetrieben ist, sich das die Abtriebswelle antreibende Drehmoment also an beiden Tellerrädern zu gleichen Teilen abstützt und derart eine günstige, laufruhige Kraftübertragung an dem Fahrzeug erreicht wird.An expedient development of the transmission arrangement may be that the output shaft is driven jointly by the first ring gear and the second ring gear in equal parts, so that the output shaft driving torque is therefore equally supported on both ring gears and so a cheap, smooth-running power transmission to the Vehicle is reached.

In einer bevorzugten Ausführung der Getriebeanordnung, bei welcher eine gute axiale Ausrichtung der Wellen erreicht werden kann, ist zumindest die Antriebs- oder die Abtriebswelle oder eines der diesen jeweils zugeordneten Kitzel mit einer Trag-Stütz-Lagerung versehen.In a preferred embodiment of the gear arrangement, in which a good axial alignment of the shafts can be achieved, at least the drive or the output shaft or one of the respective associated pinion is provided with a support-support bearing.

Eine verspannungsfreie Lagerung der Wellen, die sowohl mechanisch als auch thermisch verursachte Längenänderungen in genügendem Maße kompensieren kann gelingt bei einer Weiterbildung der Getriebeanordnung, bei welcher die Stützlagerung schwimmend vorgesehen ist.A tension-free mounting of the shafts, which can compensate for mechanical and thermally induced changes in length to a sufficient extent succeeds in a development of the transmission arrangement, in which the support bearing is provided floating.

Besonders kann die Stützlagerung hierbei mit wenigstens einem Axial-Pendelrollenlager versehen sein, welches bei hohen Tragzahlen winkeleinstellbar ausgebildet ist und beispielsweise Fluchtungsfehler ausgleichen kann sowie hohen Belastungen sowohl aus axialer wie aus radialer Richtung standzuhalten in der Lage ist.In particular, the support bearing can in this case be provided with at least one axial spherical roller bearing, which is designed to be adjustable in angle at high load ratings and can compensate, for example, misalignment and withstand high loads both from the axial and from the radial direction is able.

Besonders bevorzugt kann bei der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung wenigsten die Lagerung der Abtriebswelle und/oder des zugeordneten Ritzels durch ein Axial-Pendelrollenlager gebildet sein. Gleiches gilt jedoch auch für die Antriebswelle bzw. das dortige Ritzel.Particularly preferably, in the gear arrangement according to the invention, at least the bearing of the output shaft and / or the associated pinion can be formed by an axial spherical roller bearing. However, the same applies to the drive shaft or the local pinion.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen hierbei in teilweise schematisierter Darstellung dieThe invention will be explained in more detail below with reference to embodiments in the figures of the drawing. Here are shown in partially schematic representation of the

1 eine ebene Draufsicht von oben auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer an dem Antriebsstrang eines mehrachsig angetriebenen Fahrzeugs befindlichen Getriebeanordnung mit An- und Abtriebswelle, den Ritzeln und den Tellerrädern; 1 a top plan view of a first embodiment of a located on the drive train of a multi-axially driven vehicle gear assembly with input and output shaft, the pinions and the ring gears;

2 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels mit Wellen, Ritzeln und Tellerrädern, bei welchen deren Bewegungsrichtungen zu erkennen sind; 2 a perspective view of another embodiment with waves, pinions and ring gears, in which the directions of movement can be seen;

3 eine geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Getriebeanordnung, bei welcher die Lagerung der Wellen zu erkennen ist. 3 a sectional view of an embodiment of the transmission assembly, in which the storage of the waves can be seen.

4 eine vergrößerte Detaildarstellung des eingekreisten Abschnitts aus der Darstellung des Ausführungsbeispiels der 1. 4 an enlarged detail of the circled portion of the representation of the embodiment of 1 ,

In den Zeichnungsfiguren ist eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Getriebeanordnung zu erkennen, welche in der 1 im Verlauf des Antriebsstrangs 2 eines mehrachsig angetriebenen Fahrzeugs dargestellt ist. Gut zu erkennen ist an der Getriebeanordnung 1 die von einem nicht weiter dargestellte Antriebsmotor kommenden Antriebswelle 3, an deren getriebeseitigem Ende ein erstes Kegelrad als Ritzel 5 angeordnet ist, welches ein mit diesem kämmendes Tellerrad 7, und über dieses zwei mit diesem verbundene Achswellen 9, 10 sowie eine Abtriebswelle 4 antreibt. An der Getriebeanordnung 1 ist dabei an der durch die Achswellen 9, 10 gebildeten Achse 13 ein zweites Tellerrad 8 drehbar gelagert ist, welches, angetrieben durch das erste Ritzel 5, entgegen der Drehrichtung des ersten Tellerrades 7 läuft und mit einem an dem getriebeseitigen Ende einer Abtriebswelle 4 angeordneten Kegelrad 6 in Wirkverbindung steht. Dabei kämmt also, wie auch in den 4 und 2 deutlich zu erkennen, das erste Ritzel 5 gleichzeitig und gleichmäßig mit den gleich großen, einander an der Achse 13 gegenüberliegenden Tellerrädern 7, 8, die in entgegen gesetzte Drehrichtungen laufen und selbst wiederum das abtriebswellenseitige Ritzel 6 gleichmäßig antreiben, da das zu übertragende Drehmoment zu gleichen Teilen auf den beiden Tellerrädern 7, 8 abgestützt ist. Die Achse 13 der 1 bis 4 bildet dabei eine Durchtriebsachse, wie sie an Fahrzeugen mit angetriebenen Tandemachsen oder Tridemachsen bei der oder den jeweiligen vorderen Achsen zu finden ist.In the drawing figures is a whole with 1 designated gear assembly to recognize which in the 1 in the course of the drive train 2 a multi-axis driven vehicle is shown. Good to see is the gear assembly 1 the coming of a drive motor not shown drive shaft 3 , at the transmission-side end of a first bevel gear as a pinion 5 is arranged, which is a meshing with this ring gear 7 , and about this two axle shafts connected to it 9 . 10 and an output shaft 4 drives. At the gearbox 1 is at the moment by the axle shafts 9 . 10 formed axis 13 a second ring gear 8th is rotatably mounted, which, driven by the first pinion 5 , contrary to the direction of rotation of the first ring gear 7 running and with a at the transmission end of an output shaft 4 arranged bevel gear 6 is in active connection. So it meshes, as well as in the 4 and 2 clearly recognizing the first pinion 5 simultaneously and evenly with the same size, each other on the axis 13 opposite ring gears 7 . 8th , which run in opposite directions of rotation and in turn the output shaft side pinion 6 drive evenly, since the torque to be transmitted in equal parts on the two ring gears 7 . 8th is supported. The axis 13 of the 1 to 4 It forms a through-drive axle, as can be found on vehicles with driven tandem axles or tridem axles in the case of the respective front axle or axles.

Die 2 zeigt ein Achsmittengetriebe mit Durchtrieb als erfindungsgemäße Getriebeanordnung 1. Der Antrieb erfolgt an der als Getriebeeingangswelle fungierenden Antriebswelle 3. Das mit der Antriebswelle fest verbundene Kegelrad 5 kämmt sowohl mit dem Tellerrad 7 wie auch mit dem Tellerrad 8. In Betrachtung der Ansicht der 2 dreht die Antriebswelle 3 beispielsweise in Pfeilrichtung Pf1 nach links. Das Tellerrad 7 ist fest mit den beiden Achswellen 9, 10 verbunden und dreht in Pfeilrichtung Pf3 nach links. Ebenso drehen die beiden Achswellen 9, 10, da sie auf dem Tellerrad 7 fixiert sind, nach links in Richtung Pf3, während dem Tellerrad 8, das ebenfalls mit dem Antriebskegelrad 5 der Antriebswelle 3 kämmt, da es beispielsweise auf einem Schrägrollenlager 14 (3) gelagert ist, ein freies Drehen, entgegen der Drehrichtung des Tellerrades 7 in Pfeilrichtung Pf4 ermöglicht ist. Die Achswellen 9, 10 werden somit allein durch das Tellerrad 7 angetrieben, während das Tellerrad 8 in Bezug auf diese Achse 13 frei und entgegengesetzt der Drehrichtung des Tellerrades 7 läuft.The 2 shows a Achsmittengetriebe with through drive as the transmission arrangement according to the invention 1 , The drive takes place on the drive shaft acting as a transmission input shaft 3 , The bevel gear fixed to the drive shaft 5 meshes with both the ring gear 7 as well as with the ring gear 8th , In consideration of the view of 2 turns the drive shaft 3 for example, in the direction of arrow Pf1 to the left. The ring gear 7 is fixed with the two axle shafts 9 . 10 connected and turns in the direction of arrow Pf3 to the left. Likewise, the two axle shafts rotate 9 . 10 because she's on the ring gear 7 are fixed, to the left towards Pf3, while the ring gear 8th , which also with the drive bevel gear 5 the drive shaft 3 combs, for example, on a tapered roller bearing 14 ( 3 ), a free rotation, contrary to the direction of rotation of the ring gear 7 in the direction of arrow Pf4 is possible. The axle shafts 9 . 10 are thus alone by the ring gear 7 driven while the ring gear 8th in relation to this axis 13 free and opposite to the direction of rotation of the ring gear 7 running.

In der 3 ist zu erkennen, dass die als Durchtriebswelle in der 3 gezeigte Abtriebswelle 4 samt mit ihr fest verbundenem Kegelrad 6 mit dem Tellerrad 7 und dem Tellerrad 8 kämmt, jedoch in der entgegen gesetzten Richtung wie die Antriebswelle 3. Die Antriebswelle 3 kann, wie der Schnitt der 3 zeigt, in mehreren Lagern fixiert eine Stützlagerung bilden. Bei der Abtriebswelle 4 ist eine schwimmende Lagerung vorgesehen, da sich die Kräfte so zu gleichen Teilen auf die Tellerräder 7, 8 aufteilen können. Das Drehmoment der Durchtriebswelle 4 stützt sich somit zu gleichen Teilen auf dem Tellerrad 7 und dem Tellerrad 8 ab, während beiden Achsen 9, 10 nur dem Tellerrad 7 zugeordnet sind.In the 3 It can be seen that the drive shaft in the 3 shown output shaft 4 velvet with its fixed bevel gear 6 with the ring gear 7 and the ring gear 8th meshes, but in the opposite direction as the drive shaft 3 , The drive shaft 3 can, like the cut of the 3 shows, fixed in several camps form a support bearing. At the output shaft 4 a floating bearing is provided, since the forces are equally distributed on the crown wheels 7 . 8th can split. The torque of the drive shaft 4 thus supports itself in equal parts on the crown wheel 7 and the ring gear 8th off, while both axles 9 10 only the crown wheel 7 assigned.

Weiter zeigt die 3 auch die Lagerung der Abtriebswelle 4 mittels des Axial-Pendelrollenlagers 12, welches der Durchtriebswelle 4 eine radial schwimmende Position vorgibt. Die Ausführung der Wellenlagerung der Wellen 3, 4 in der 3 sind dabei aber lediglich Beispiele und können auf unterschiedlichste Art und Weise ausgeführt sein.Next shows the 3 also the bearing of the output shaft 4 by means of the axial spherical roller bearing 12 , which is the drive shaft 4 specifies a radially floating position. The design of the shaft bearing of the shafts 3 . 4 in the 3 but are only examples and can be executed in different ways.

Demnach betrifft die vorliegende Erfindung also Getriebeanordnung 1 im Verlauf des Antriebsstrangs 2 eines mehrachsig angetriebenen oder antreibbaren Fahrzeugs mit einer aus Richtung eines Antriebsmotors kommenden Antriebswelle 3, an deren getriebeseitigem Ende ein erstes Kegelrad 5, insbesondere ein Ritzel, angeordnet ist, welches ein mit diesem kämmendes Tellerrad 7, und über dieses zwei mit diesem verbundene Achswellen 9, 10 sowie eine Abtriebswelle 4 antreibt. Um ein Verzweigungsgetriebe zur Verfügung zu haben, welches trotz kompakter Bauweise sehr hohe Drehmomente zur nachfolgenden Achse übertragen kann, wird vorgeschlagen, an der durch die Achswellen 9, 10 gebildeten Achse 13 ein zweites Tellerrad 8 drehbar zu lagern, welches, angetrieben durch das erste Kegelrad 5, entgegen der Drehrichtung des ersten Tellerrades 7 läuft und mit einem an dem getriebeseitigen Ende einer Abtriebswelle 4 angeordneten Kegelrad 6 in Wirkverbindung steht.Accordingly, the present invention thus relates to gear arrangement 1 in the course of the drive train 2 a multiaxially driven or drivable vehicle with a drive shaft coming from the direction of a drive motor 3 , at the transmission-side end of a first bevel gear 5 , In particular a pinion, is arranged, which is a meshing with this ring gear 7 , and about this two axle shafts connected to it 9 . 10 and an output shaft 4 drives. In order to have a branching gear available, which despite very compact design can transmit very high torques to the following axis, it is proposed at the by the axle shafts 9 . 10 formed axis 13 a second ring gear 8th rotatably supported, which, driven by the first bevel gear 5 , contrary to the direction of rotation of the first ring gear 7 running and with a at the transmission end of an output shaft 4 arranged bevel gear 6 is in active connection.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006012342 A1 [0002]

Claims

Transmission arrangement in the course of the drive train of a multi-axially driven or driven vehicle with an incoming from the direction of a drive motor drive shaft, at the gearbox end a first bevel gear, in particular a pinion, is arranged, which meshes with this ring gear, and this two associated with this axle shafts and drives an output shaft, characterized in that by the axle shafts ( 9 . 10 ) axis ( 13 ) a second ring gear ( 8th ) is rotatably mounted, which, driven by the first bevel gear ( 5 ), contrary to the direction of rotation of the first ring gear ( 7 ) and with a at the transmission-side end of an output shaft ( 4 ) arranged bevel gear ( 6 ) is in operative connection.

Gear arrangement according to claim 1, characterized in that the second ring gear ( 8th ) on the axis ( 13 ) is mounted coupled.

Gear arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the output shaft ( 4 ) through the first ring gear ( 7 ) and the second ring gear ( 8th ) is driven together, in particular in equal parts.

Gear arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the drive or the output shaft ( 3 . 4 ) or one of the respectively assigned bevel gears ( 5 . 6 ) is provided with a support-support storage.

Gear arrangement according to claim 4, characterized in that the drive shaft ( 4 ) is provided with a floating support bearing.

Gear arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the support bearing with at least one thrust spherical roller bearing ( 14 ) is provided.

Gear arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 3 ) and the opposite second ring gear ( 8th ) are mounted on tapered roller bearings.