DE102012020904A1

DE102012020904A1 - Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102012020904A1
Application number: DE201210020904
Authority: DE
Inventors: Johann Märkl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2014-04-24
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: DE102012020904B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge in einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe mit n Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, wobei die Gänge durch eine entsprechende Anzahl von Zahnradsätzen auf einer Eingangswelle (14) und einer achsparallelen Abtriebswelle (16) gebildet sind, die über Schaltkupplungen (18) alternierend schaltbar sind, sowie mit einer den Zahnradsätzen vor- oder nachgeschalteten, an der Eingangswelle (14) angeordneten Übersetzungsstufe (20) zur Drehmomenterhöhung und/oder Vergrößerung der Getriebespreizung. Zur Erzielung einer baulich günstigen, kompakten, leichten und effizienten Konstruktion wird vorgeschlagen, dass die Übersetzungsstufe (20) nur auf einen Teil der Gänge, insbesondere auf einen oder mehrere der niedrigeren Gänge (R, 1, 2) des Getriebes (10) geschaltet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Antriebsvorrichtung für Zugmaschinen (Traktoren) beschreibt zum Beispiel die US 2, 787, 919 , bei der einem Schaltgetriebe mit drei Vorwärtsgängen ein Planetengetriebe vorgeschaltet ist, das in drei Übersetzungsstufen umschaltbar ist, so dass letztendlich bei einer großen Getriebespreizung neun Gänge geschaltet werden können, die aber konstruktionsbedingt keine gleichmäßig verteilten Gangsprünge und insbesondere keine kurzen Schaltzeiten ermöglichen. Dies ist aber zum Beispiel für PKW Antriebsvorrichtungen unerlässlich. Allgemein bekannt ist es auch, Schaltgetrieben ein Stirnzahnrad-Vorgelege vorzuschalten, zum Beispiel um besonders niedrig übersetzte Geländegänge bereitzustellen.
Durch die DE 10 2005 001 037 A1 ist es ferner bekannt, einem Schaltgetriebe eine Übersetzungsstufe ins Schnelle bzw. ein Planetengetriebe vorzuschalten, um zunächst das Antriebsmoment abzusenken und nach den schaltbaren Zahnradsätzen eine weitere Übersetzungsstufe nachzuschalten, die das Antriebsmoment wieder anhebt. Zweck dieser relativ aufwendigen Konstruktion ist es, die Momentenbelastung des Schaltgetriebeteils zu vermindern und somit Bauteilgewicht einzusparen bzw. Überbelastungen auszuschließen. Die Übersetzungsverhältnisse bzw. die Getriebespreizung bleiben hier unverändert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die im Anfahrbereich des Kraftfahrzeugs auftretende Belastungen der Getriebeelemente verringert, eine größere Getriebespreizung ermöglicht und den regulären Schaltablauf in Schaltgetrieben nicht beeinträchtigt.
Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Übersetzungsstufe nur auf einen oder mehrere der niedrigeren Gänge des Getriebes geschaltet ist. Während bekannte Übersetzungsstufen auf die gesamten nVorwärtsgänge des Wechselgetriebes wirken, soll erfindungsgemäß zum Beispiel insbesondere nur der Anfahrbereich so beaufschlagt werden, dass in Abstimmung mit den weiteren Gangstufen eine größere Getriebespreizung bei relativ gleichmäßigen Gangsprüngen erzielt ist und die Schaltvorgänge regulär durch Koppeln von Loszahnrädern der Gangzahnradsätze geschaltet werden. Durch die mehreren. Zahneingriffe im Kraftfluss wird dabei vorteilhaft die Belastbarkeit der betroffenen Zahnräder erhöht, so dass Überbelastungen trotz der angehobenen Antriebsmomente vermieden sind.
Insbesondere soll in einer besonders einfachen Ausführung der Erfindung zumindest ein niedrigerer Gang des Getriebes, insbesondere der Anfahrgang, dadurch gebildet sein, dass auf der Eingangswelle und der Abtriebswelle der Zahnradsatz durch zwei Loszahnräder gebildet ist, von denen das auf der Abtriebswelle befindliche Loszahnrad über eine Schaltkupplung schaltbar ist und auf das andere Loszahnrad die Übersetzungsstufe wirkt.
Dabei kann bevorzugt die Übersetzungsstufe durch ein Vorgelege ausgeführt sein, mit einem antreibenden Zahnrad auf der Eingangswelle und einem zweispurigen, achsparallelen Zwischenzahnrad, das dann mit dem Loszahnrad auf der Eingangswelle in Eingriff ist.
In einer vorteilhaften, weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Loszahnrad auf der Eingangswelle auf einer Hohlwelle fest angeordnet sein, die ferner zumindest ein Zahnrad eines Rückwärtsganges und/oder zumindest eines zweiten Vorwärtsganges trägt. Damit können in einer baulich einfachen Weise der Rückwärtsgang und/oder ein weiterer Vorwärtsgang in den Anfahrbereich eingebunden werden. Dabei kann das für den Rückwärtsgang erforderliche Umkehrzahnrad unmittelbar durch das zweispurige Zwischenzahnrad des Vorgeleges gebildet sein, so dass ein separates Umkehrzahnrad entfallen kann. Insbesondere können auf der Hohlwelle das Zahnrad für den Rückwärtsgang und die Zahnräder für zumindest einen ersten und zweiten Vorwärtsgang des Getriebes angeordnet sein.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann das Vorgelege mit einer zur Eingangswelle achsparallelen Vorgelegewelle ausgeführt sein, deren angetriebenes Zahnrad mit einem Zahnrad auf der Eingangswelle und deren abtreibendes Zahnrad mit einem Festzahnrad auf der Hohlwelle in Eingriff ist. Insbesondere wenn das mit dem abtreibenden Zahnrad auf der Vorgelegewelle in Eingriff befindliche Festzahnrad auf der Hohlwelle das von dem antreibenden Zahnrad auf der Eingangswelle axial am weitesten entfernte Zahnrad ist und die anderen Gangzahnräder dazwischen positioniert sind, lassen sich die Getriebeelemente der betroffenen Gänge baulich günstig und in einer robusten Konstruktion axial zwischen die Vorgelegewelle bzw. deren an- und abtreibende Zahnräder integrieren.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Übersetzungsstufe abschaltbar und/oder in eine andere Übersetzung umschaltbar ausgeführt sein. Insbesondere eine Abschaltbarkeit der Übersetzungsstufe kann den Getriebewirkungsgrad in den höheren Gängen vorteilhaft erhöhen, weil dadurch rotierende Getriebeelemente im höheren Geschwindigkeitsbereich des Kraftfahrzeugs stillsetzbar sind.
Die Übersetzungsstufe kann in einer alternativen Ausgestaltung durch ein zum Beispiel koaxial zur Eingangswelle angeordnetes Planetengetriebe gebildet sein. Das Planetengetriebe kann je nach Übersetzungserfordernissen optional in unterschiedliche Übersetzungsstufen umschaltbar, gänzlich abschaltbar oder nicht schaltbar ausgeführt sein. In einer Ausführungsvariante kann das Eingangselement des Planetengetriebes über die Eingangswelle angetrieben werden und treibt dessen Ausgangselement auf das Loszahnrad oder auf die mehrere Gangzahnräder tragende Hohlwelle ab. Das Reaktionselement des Planetengetriebes kann dabei in einer besonders einfachen Ausführung im Getriebegehäuse des Wechselgetriebes fest abgestützt sein. Abweichend dazu kann das Reaktionselement des Planetengetriebes auch über ein gehäuseseitiges Feststellmittel, zum Beispiel eine Bremse, festgehalten oder gelöst werden. Die Bremse kann in den höheren Gängen des Wechselgetriebes geöffnet sein, so dass die drehenden Getriebeelemente des Planetengetriebes lastlos abwälzen können.
Des Weiteren kann das Reaktionselement des Planetengetriebes über eine gehäuseseitige Bremse oder ein anderes Feststellmittel feststellbar/lösbar und über eine zusätzliche Kupplung mit einem zweiten Element des Planetengetriebes verbindbar sein. Damit kann das Planetengetriebe von einem Übersetzungsverhältnis i > 1 in ein zweites Übersetzungsverhältnis 1:1 umgeschaltet werden, so dass bei einer noch größeren Getriebespreizung für die niedrigeren Gänge zum Beispiel eine geländegängige und eine für reguläre Anfahrbedingungen ausgelegte Übersetzung auslegbar ist.
In einer baulich besonders einfachen, nicht schaltbaren Auslegung des Planetengetriebes kann das Eingangselement das Sonnenrad, das Ausgangselement der Steg des Planetengetriebes und das gehäusefeste Reaktionselement das Hohlrad sein. Bei anderen Übersetzungsanforderungen kann der Antrieb auch über das Hohlrad erfolgen und das Reaktionselement das Sonnenrad sein.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 als Blockschaltbild eine Antriebsvorrichtung in einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit n Vorwärtsgängen, einem Rückwärtsgang und einer den niedrigeren Gängen vorgeschalteten Übersetzungsstufe mit einem zweispurigen Zwischenzahnrad (kurze Vorgelegewelle);
2 eine Antriebsvorrichtung nach 1, bei der die Übersetzungsstufe mit einer Vorgelegewelle (lange Vorgelegewelle) ausgeführt ist;
3 eine zur 1 alternative Antriebsvorrichtung mit einem ein festes Übersetzungsverhältnis aufweisenden Planetengetriebe als Übersetzungsstufe;
4 eine weitere, alternative Antriebsvorrichtung mit einem abschaltbaren Planetengetriebe als Übersetzungsstufe nach 1;
5 eine weitere, alternative Antriebsvorrichtung mit einem über eine Schaltkupplung abschaltbaren und in eine zweite Übersetzung umschaltbaren Planetengetriebe als Übersetzungsstufe nach 1; und
6 eine alternative Antriebsvorrichtung mit einem, ein festes Übersetzungsverhältnis aufweisenden Planetengetriebe als Übersetzungsstufe, die den Gang-Zahnradsätzen nachgeschaltet ist.
In der 1 ist teilweise und stark vereinfacht ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe bzw. Schaltgetriebe 10 für Kraftfahrzeuge dargestellt, das soweit nicht beschrieben herkömmlicher Bauart und Konstruktion sein kann.
In dem Gehäuse 12 des Schaltgetriebes 10 sind eine Eingangswelle 14 und eine abtreibende, achsparallele Abtriebswelle 16 drehbar gelagert. Die Eingangswelle 14 ist zum Beispiel von einer Brennkraftmaschine über eine Trennkupplung angetrieben, während die Abtriebswelle 16 direkt oder indirekt über einen weiteren Zahnradtrieb auf zumindest ein Achsdifferenzial eines Kraftfahrzeugs abtreibt.
Das Schaltgetriebe 10 weist n Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang R auf, die durch Zahnradsätze mit jeweils einem über bekannte Schaltkupplungen (allgemein mit 18 bezeichnet) schaltbaren Loszahnrad und einem Festzahnrad gebildet sind. In der 1 sind die Vorwärtsgänge 1, 2, 3, 4 und der Rückwärtsgang R eingezeichnet. Das Schaltgetriebe 10 kann zum Beispiel sechs, sieben oder acht Vorwärtsgänge mit entsprechenden, weiteren Zahnradsätzen aufweisen. In der 1 sind zum Beispiel das Zahnrad 26 des ersten Ganges und das Zahnrad 34 des zweiten Ganges sowie das Zahnrad 30 des Rückwärtsganges gemeinsam festsitzend auf einer Hohlwelle 32 zusammengefasst, die drehbar auf der Eingangswelle 14 gelagert ist.
Dem Schaltgetriebe 10 bzw. dessen Gangzahnradsätzen ist eine Übersetzungsstufe 20 vorgeschaltet, die sich in der 1 aus einem Festzahnrad 22 (oder gegebenenfalls aus einem schaltbaren Loszahnrad) auf der Eingangswelle 14 und einem drehbar im Gehäuse 12 gelagerten, zweispurigen Zwischenzahnrad 24 zusammensetzt. Die Übersetzungsstufe 20 treibt einerseits auf das fest auf der Hohlwelle 32 sitzende Zahnrad 30 ab. Andererseits ist das Zwischenzahnrad 24 der Übersetzungsstufe 20 auch in trieblicher Verbindung 27 (in der 1 gestrichelt dargestellt) mit dem Loszahnrad 28 (Rückwärtsgang) auf der Abtriebswelle 16.
In einer alternativen, jedoch nicht in den Figuren gezeigten Variante kann die Übersetzungsstufe 20 nicht auf das Zahnrad 30 des Rückwärtsganges, sondern direkt auf das Zahnrad 26 des 1. Ganges oder auf das Zahnrad 34 des zweiten Ganges abtreiben. Diese Variante setzt voraus, dass der Rückwärtsgang R über ein Zwischenzahnrad in konventioneller Weise angetrieben wird.
Der Kraftfluss über die Übersetzungsstufe 20 verläuft in der 1 bei geschaltetem ersten oder zweiten Gang vom Festzahnrad 22 auf das Zwischenzahnrad 24 und von diesem über das Zahnrad 30 auf die Zahnräder 26, 34 des ersten/zweiten Ganges. Zudem verläuft der Kraftfluss vom Zwischenzahnrad 24 auf das Loszahnrad 28 auf der Abtriebswelle 16. Das durch die Übersetzungsstufe 20 erhöhte Antriebsmoment wird über die vermehrten Zahneingriffe ohne Überbelastungen aufgenommen.
Wie oben erwähnt kämmt in der 1 das abtreibende Zahnrad 24b des Zwischenzahnrads 24 mit dem schaltbaren Loszahnrad 28 auf der Abtriebswelle 16 (durch die gestrichelte Linie 27 angedeutet) und mit dem Zahnrad 30, das auf der, auf der Eingangswelle 14 drehbar gelagerten Hohlwelle 32 befestigt ist. Über die Hohlwelle 32 bildet das Zahnrad 30 quasi ein Loszahnrad.
Im Querschnitt betrachtet bilden die Drehachsen der Eingangswelle 14, der Abtriebswelle 16 und die Drehlagerung des Zwischenzahnrads 24 die Eckpunkte eines Dreieckes. Das mit den beiden Zahnrädern 28, 30 in Eingriff befindliche Zahnrad 24b des Zwischenzahnrades 24 bildet zugleich das Umkehrzahnrad für den Rückwärtsgang R.
Wie oben erwähnt, sind in der 1 das Zahnrad 26 des ersten Ganges und das Zahnrad 34 des zweiten Ganges fest auf der Hohlwelle 32 angeordnet. Diese Zahnräder 26, 34 werden daher – im Unterschied zu den Zahnrädern der weiteren Vorwärtsgänge – ebenfalls über das Zahnrad 24b des Zwischenzahnrads 24 angetrieben. Die Übersetzungsstufe 20 wirkt somit auf den Rückwärtsgang R und die Vorwärtsgänge 1 und 2 wie folgt:
Ist über die Schaltkupplung 18 der Rückwärtsgang R geschaltet, so erfolgt der Kraftfluss von dem Zahnrad 22 auf der Eingangswelle 14 über das Zwischenzahnrad 24 mit den Zahnrädern 24a, 24b und weiter über die Wirkverbindung 27 sowie das Loszahnrad 28 auf die Abtriebswelle 16. Das Zahnrad 30 auf der Hohlwelle 32 kann frei mitdrehen.
Bei geschaltetem 1. oder 2. Vorwärtsgang verläuft der Kraftfluss über das Zahnrad 24b des Zwischenzahnrads 24 auf das Zahnrad 30 und über die Hohlwelle 32 entweder auf das Zahnrad 26 oder das Zahnrad 34 und von diesen über die geschalteten Loszahnräder 36, 38 auf die Abtriebswelle 16.
Die 2 zeigt ein weiteres, im Vergleich zur 1 allgemeineres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das jedoch nur soweit dargestellt und beschrieben ist, als es sich von der 1 wesentlich unterscheidet. Funktionell gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäß der 2 weist die Übersetzungsstufe 20 kein zweispurig ausgebildetes Zahnrad 24 auf, sondern eine im Gehäuse 12 des Schaltgetriebes 10 drehbar gelagerte Vorgelegewelle 40, die mit den beiden Zahnrädern 24a, 24b fest verbunden ist.
Die in der 2 gezeigte Vorgelegewelle 40 überspannt den Zahnradsatz 30, 27, 28 für den Rückwärtsgang R und den Zahnradsatz 26, 36 für den ersten Gang. Das abtreibende Zahnrad 24b der Übersetzungsstufe 20 kämmt dabei mit einem eigenen, fest auf der Hohlwelle 32 angeordneten Zahnrad 33. Das Zahnrad 33 ist in der 2 beispielhaft in Axialrichtung zwischen dem Zahnradsatz des ersten und des zweiten Ganges angeordnet. Im Unterschied zur 1 ist das Zahnrad 33 in der 2 somit nicht Bestandteil eines Gang-Zahnradsatzes.
Alternativ zur 2 kann das abtreibende Zahnrad 24b der Vorgelegewelle 40 auch direkt auf das Festzahnrad 34 des zweiten Ganges oder auf das Festzahnrad 26 des ersten Ganges Ganges abtreiben. Die Funktion der in der 2 gezeigten Übersetzungsstufe 20 ist analog zur 1.
In den 3 bis 5 sind weitere, alternative Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nur soweit beschrieben sind, als sie sich von den vorstehenden Ausführungen wesentlich unterscheiden. Funktionell gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäß 3 ist dem Schaltgetriebe 10 ein Planetengetriebe als Übersetzungsstufe 20 vorgeschaltet, das koaxial zur Eingangswelle 14 angeordnet ist und das auf die Hohlwelle 32 des Rückwärtsganges R und der Vorwärtsgänge 1 und 2 abtreibt.
Das in der 3 gezeigte Planetengetriebe weist als Eingangselement ein auf der Eingangswelle befestigtes Sonnenrad 44, als Ausgangselement einen Planetenräder 46 tragenden Steg 48 und als Reaktionselement ein gehäusefest angeordnetes Hohlrad 50 auf. Das Planetengetriebe bildet somit eine nicht schaltbare Übersetzungsstufe 20, über die der Rückwärtsgang R und die Gänge 1 und 2 wie vorbeschrieben beaufschlagt werden.
Die 4 zeigt ein alternatives Planetengetriebe als Übersetzungsstufe 20, das wiederum koaxial zur Eingangswelle 14 des Schaltgetriebes 10 angeordnet ist und bei dem das angetriebene Eingangselement das Hohlrad 54 und das abtreibende, mit der Hohlwelle 32 verbundene Ausgangselement der die Planetenräder 56 tragende Steg 58 ist.
Das Reaktionselement bildet das auf der Hohlwelle 32 gelagerte Sonnenrad 60, das über ein gehäuseseitiges Feststellmittel, etwa eine Bremse 62 (zum Beispiel eine Lamellenbremse, eine Bandbremse oder eine formschlüssige Kupplung), feststellbar/lösbar ist.
Im Anfahrbetrieb des Kraftfahrzeuges bzw. in den angeschlossenen Gängen R, 1 und 2 ist die Bremse 62 zum Beispiel hydraulisch beaufschlagt geschlossen und das in der 4 gezeigte Planetengetriebe kann das Antriebsmoment von der Eingangswelle 14 und dem Hohlrad 54 auf den Steg 58 übertragen, wobei das Reaktionsmoment über das Sonnenrad 60 und die Bremse 62 gehäusefest abgestützt ist.
Durch Öffnen der Bremse 62 können in den höheren Vorwärtsgängen (3 bis n) des Schaltgetriebes 10 das Planetengetriebe 20 und die damit trieblich verbundenen Getriebeelemente lastlos bzw. abgekoppelt werden.
Die 5 schließlich zeigt ein weiteres, alternatives, als Übersetzungsstufe 20 eingesetztes Planetengetriebe, bei dem der abtreibende Steg 66 und das das Reaktionselement bildende Sonnenrad 68 jeweils eine axial benachbarte Schaltverzahnung 66a, 68a tragen, die mit einer gehäusefesten Schaltverzahnung 12a und einer Schaltmuffe 70 eine Schaltkupplung 72 bilden.
Durch entsprechende Betätigung der innenverzahnten, auf der Schaltverzahnung 68a des Sonnenrades 68 verschieblichen Schaltmuffe 70 kann diese entweder in Verbindung mit der Schaltverzahnung 12a als „Bremse” oder in Verbindung mit der Schaltverzahnung 66a des Steges 66 als Kupplung wirken.
Im festgehaltenen Zustand wirkt das Sonnenrad 68, wie zur 4 vorbeschrieben, in einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis i > 1. Im gekuppelten Zustand sind das Sonnenrad 68 und der Steg 66 zusammengeschaltet und das über das Hohlrad 74 angetriebene Planetengetriebe ist in eine 1:1-Übersetzung geschaltet.
In einer Mittelstellung der Schaltmuffe 70, bei der diese in keinem Eingriff mit einer der Schaltverzahnungen 66a oder 12a ist, kann das Planetengetriebe 64 wiederum lastlos geschaltet bzw. von Antriebsmomenten abgekoppelt sein.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind für den Fachmann sich ergebende Ableitungen zwischen den Ausführungsbeispielen in der Fassung der Patentansprüche mit umfasst.
Beispielhaft kann die vorbeschriebene Zweistufigkeit der unteren Gänge im Radsatz auch durch entsprechende Maßnahmen an der Abtriebswelle 16 mit Hilfe eines Nachgeleges erfolgen, wie es in der 6 gezeigt ist. In der 6 sind die funktionell mit den Bauteilen der vorangegangenen Ausführungsbeispiele übereinstimmenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäß der 6 ist dem Schaltgetriebe 10 ein Planetengetriebe als Übersetzungsstufe 20 nachgeschaltet, das koaxial zur Abtriebswelle 16 angeordnet ist und das auf die Abtriebswelle 16 abtreibt. Das Planetengetriebe bildet – wie auch in der 3 gezeigt – eine nicht schaltbare Übersetzungsstufe 20. Das Eingangselement des Planetengetriebes ist das auf der Hohlwelle 32 befestigte Sonnenrad 44. Die Hohlwelle 32 ist im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen nicht auf der Eingangswelle 14, sondern auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagert. Das Ausgangselement ist durch einen, Planetenräder 46 tragenden Steg 48 und das Reaktionselement durch ein gehäusefest angeordnetes Hohlrad 50 gebildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2787919 [0002]
DE 102005001037 A1 [0003]

Claims

Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge in einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe mit n Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, wobei die Gänge durch eine entsprechende Anzahl von Zahnradsätzen auf einer Eingangswelle (14) und einer achsparallelen Abtriebswelle (16) gebildet sind, die über Schaltkupplungen (18) alternierend schaltbar sind, sowie mit einer den Zahnradsätzen vor- oder nachgeschalteten Übersetzungsstufe (20) zur Drehmomenterhöhung und/oder Vergrößerung der Getriebespreizung, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufe (20) nur auf einen Teil der Gänge, insbesondere auf einen oder mehrere der insbesondere niedrigeren Gänge (R, 1, 2) des Getriebes (10) geschaltet ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufe (20) auf ein Zahnrad abtreibt, das insbesondere auf der Eingangswelle (14) auf einer Hohlwelle (32) fest angeordnet ist, und dass insbesondere die Hohlwelle (32) zumindest ein Zahnrad (30) eines Rückwärtsganges und/oder ein Zahnrad (26, 34) eines Vorwärtsganges trägt.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufe (20) ein Vorgelege ist, das eine zur Eingangswelle (14) achsparallele Vorgelegewelle (40) aufweist, deren angetriebenes Zahnrad (24a) mit einem Zahnrad (22) auf der Eingangswelle (14) und deren abtreibendes Zahnrad (24b) mit einem Festzahnrad (33 oder 34) auf der Hohlwelle (32) in Eingriff ist, und dass insbesondere das Festzahnrad (34) und/oder (26) auf der Hohlwelle (32) gleichzeitig Bestandteil eines Zahnradsatzes eines Ganges ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gang des Getriebes, insbesondere der Rückwärtsgang oder der erste Gang, dadurch gebildet ist, dass auf der Eingangswelle (14) und der Abtriebswelle (16) der Zahnradsatz durch ein auf der Hohlwelle (32) festsitzendes Zahnrad (30) und durch ein Loszahnrad (28) auf der Abtriebswelle (16) gebildet ist, von denen das auf der Abtriebswelle (16) befindliche Loszahnrad (28) über eine Schaltkupplung (18) schaltbar ist und die Übersetzungsstufe (20) auf das auf der Hohlwelle (32) festsitzende Zahnrad (30) wirkt.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufe (20) durch ein Vorgelege ausgeführt ist, mit einem antreibenden Zahnrad (22) auf der Eingangswelle (14) und einem zweispurigen, achsparallelen Zwischenzahnrad (24), das mit einem auf der Hohlwelle (32) festsitzenden Zahnrad (30) in Eingriff ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das für den Rückwärtsgang erforderliche Umkehrzahnrad unmittelbar durch das zweispurige Zwischenzahnrad (24) des Vorgeleges (20) gebildet ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Hohlwelle (32) das Zahnrad (30) für den Rückwärtsgang und die Zahnräder (26, 34) für zumindest einen ersten und zweiten Vorwärtsgang des Getriebes angeordnet sind, und dass insbesondere die verbleibenden Gänge auf der Eingangswelle (14) angeordnet sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem abtreibenden Zahnrad (24b) auf der Vorgelegewelle (40) in Eingriff befindliche Festzahnrad (34) auf der Hohlwelle (32) das von dem antreibenden Zahnrad (22) auf der Eingangswelle (14) axial am weitesten entfernte Zahnrad ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufe (20) abschaltbar und/oder in eine andere Übersetzung umschaltbar ausgeführt sein kann.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufe (20) durch ein insbesondere koaxial zur Eingangswelle (14) angeordnetes Planetengetriebe gebildet ist, dessen Eingangselement (44; 54; 74) über die Eingangswelle (14) angetrieben und dessen Ausgangselement (48; 58; 66) auf das Loszahnrad (26) oder auf die, bevorzugt mehrere Gangzahnräder (30, 26, 34) tragende Hohlwelle (32) abtreibt.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionselement (50) des Planetengetriebes (42) im Getriebegehäuse (12) des Wechselgetriebes (10) fest abgestützt ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionselement (60; 68) des Planetengetriebes (52; 64) über ein gehäuseseitiges Feststellmittel (62; 72) feststellbar ist, wodurch das Vorgelege (20) abschaltbar ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionselement (68) des Planetengetriebes (64) über ein gehäuseseitiges Feststellmittel (12a) feststellbar ist und über eine zusätzliche Kupplung (66a, 68a) mit einem zweiten Element (66) des Planetengetriebes (64) verbindbar ist, wodurch das Vorgelege (20) umschaltbar ist.
Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangselement das Sonnenrad (44), das Ausgangselement der Steg (48) des Planetengetriebes und das gehäusefeste Reaktionselement das Hohlrad (50) ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionselement das Sonnenrad (60), das Eingangselement das Hohlrad (54) und das Ausgangselement der Steg (58) des Planetengetriebes ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufe (20) den Gang-Zahnradsätzen nachgeschaltet ist und durch ein insbesondere koaxial zur Abtriebswelle (16) angeordnetes Planetengetriebe gebildet ist, dessen Ausgangselement (48) auf die Abtriebswelle (16) abtreibt.