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Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, aufweisend wenigstens eine Getriebeeingangswelle mit einer Drehachse.
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Aus der
DE 10 2010 052 590 A1 ist eine Kupplungsscheibe bekannt, insbesondere für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem Trägerblech zur Aufnahme mindestens eines Kupplungsbelags, bei der das Trägerblech in Umfangsrichtung eine andere Steifigkeit als in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung aufweist, um eine Kupplungsscheibe zu schaffen, die einen verbesserten Komfort ermöglicht. Gemäß der
DE 10 2010 052 590 A1 kann die Anbindungssteifigkeit der Kupplungsscheibe reduziert werden, sodass sich in der Kupplungsschlupfphase die Rückkopplungsgefahr von Geräuschphänomenen durch selbsterregte Schwingungen reduzieren lässt. Hierzu kann der
DE 10 2010 052 590 A1 zufolge das Trägerblech in Bezug auf seine Steifigkeit bewusst anisotrop ausgestaltet sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Möglichkeit bereitzustellen, um, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, einen Komfort zu verbessern und als Geräusch hörbare und/oder als Vibration spürbare Schwingungen zu reduzieren.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Getriebe, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, aufweisend wenigstens eine Getriebeeingangswelle mit einer Drehachse, bei dem die wenigstens eine Getriebeeingangswelle bezogen auf eine zu der Drehachse senkrechte Ebene ein anisotropes Schwingungsverhalten aufweist.
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Das Getriebe kann ein Zahnradgetriebe sein. Das Getriebe kann ein Schaltgetriebe sein. Das Getriebe kann manuell betätigbar sein. Das Getriebe kann automatisiert betätigbar sein. Das Getriebe kann eine Getriebeausgangswelle aufweisen. Das Getriebe kann ein Gehäuse aufweisen. Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann in dem Gehäuse gelagert sein. Die Getriebeausgangswelle kann in dem Gehäuse gelagert sein. Das Getriebe kann eine einzige Getriebeeingangswelle aufweisen. Das Getriebe kann zwei Getriebeeingangswellen aufweisen. Die zwei Getriebeeingangswellen können eine gemeinsame Drehachse aufweisen. Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann eine Vollwelle sein. Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann eine Hohlwelle sein.
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Der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Der Antriebsstrang kann einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, aufweisen. Der Antriebsstrang kann eine Reibungskupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen.
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Das Schwingungsverhalten kann ein Verhalten bei einer Schwingungsanregung sein. Das anisotrope Schwingungsverhalten kann ein richtungsabhängiges Schwingungsverhalten sein. Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann schwingungsrichtungsabhängig ein jeweils unterschiedliches Schwingungsverhalten aufweisen. Das Schwingungsverhalten kann von einem Material und/oder von einer Geometrie beeinflusst sein. Das Schwingungsverhalten kann von einer Steifigkeit beeinflusst sein.
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Mit dem erfindungsgemäßen Getriebe kann das Schwingungsverhalten insbesondere in Koordinatenrichtungen, deren Steifigkeit für eine technische Funktion weniger relevant sind, zur Vermeidung von als Geräusch hörbaren und/oder als Vibration spürbaren Schwingungen, insbesondere beim Kuppeln, angepasst werden, sodass sich über eine verringerte Schwingungsentwicklung eine Komfortverbesserung für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs ergibt. Eine Anbindungssteifigkeit des Getriebes ist reduziert, sodass sich insbesondere in Kupplungsschlupfphasen eine Rückkopplungsgefahr von Schwingungsphänomenen durch selbsterregte Schwingungen reduzieren lässt. Das Kuppeln wird für einen Fahrer weicher und komfortabler. Eine Rückkopplungsübertragungsstrecke bei Geräuschphänomenen in einer Schlupfphase, insbesondere durch Biegeschwingungen der Getriebeeingangswelle, werden unterbrochen bzw. abgeschwächt.
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Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann in Umfangsrichtung und in radialer Richtung unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen. Die Steifigkeit kann eine Biegesteifigkeit sein. Die Biegesteifigkeit kann von einem Elastizitätsmodul eines Materials der wenigstens einen Getriebeeingangswelle beeinflusst sein. Die Biegesteifigkeit kann von einem Flächenträgheitsmoment eines Querschnitts der wenigstens einen Getriebeeingangswelle beeinflusst sein. Die Biegesteifigkeit kann in Nmm2 angegeben sein. Die Steifigkeit kann eine Torsionssteifigkeit sein. Die Torsionssteifigkeit kann von einem Schubmodul eines Materials der wenigstens einen Getriebeeingangswelle beeinflusst sein. Die Torsionssteifigkeit kann von einem Torsionsträgheitsmoment der wenigstens einen Getriebeeingangswelle beeinflusst sein. Das Torsionsträgheitsmoment kann auf die Drehachse bezogen sein. Das Torsionsträgheitsmoment kann in Nmm2 angegeben sein. Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann in Umfangsrichtung eine höhere Steifigkeit als in radialer Richtung aufweisen. Eine Torsionssteifigkeit der wenigstens einen Getriebeeingangswelle kann höher sein als eine Biegesteifigkeit.
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Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann zur Erzielung eines anisotropen Schwingungsverhaltens wenigstens einen Abschnitt mit einem modifizierten Querschnitt aufweisen. Der wenigstens eine Abschnitt kann wenigstens einen massereduzierten Bereich aufweisen. Der wenigstens eine Abschnitt kann wenigstens eine Ausnehmung aufweisen. Der wenigstens eine Abschnitt kann wenigstens einen masseerhöhten Bereich aufweisen. Der wenigstens eine Abschnitt kann wenigstens einen Aufsatz aufweisen. Der Querschnitt kann symmetrisch modifiziert sein. Damit wird eine Unwucht vermieden. Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann in dem wenigstens einen Abschnitt mit dem modifizierten Querschnitt mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Ausnehmungen aufweisen. Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann in dem wenigstens einen Abschnitt mit dem modifizierten Querschnitt zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen aufweisen. Die wenigstens eine Getriebeeingangswelle kann ein Ende mit einem Verbindungsabschnitt zur antriebsseitigen Verbindung und das Getriebe kann ein dem Verbindungsabschnitt benachbartes Lager aufweisen und der wenigstens eine Abschnitt kann mit dem modifizierten Querschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Lager angeordnet sein. Der Verbindungsabschnitt kann ein Nabenprofil aufweisen. Das Lager kann ein Wälzlager sein. Das Lager kann ein Kugellager sein. Das Lager kann ein Gleitlager sein.
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Das Getriebe kann wenigstens ein Lager zur Lagerung der wenigstens einen Getriebeeingangswelle aufweisen und das wenigstens eine Lager kann zur Erzielung eines anisotropen Schwingungsverhaltens der wenigstens einen Getriebeeingangswelle bezogen auf eine zu der Drehachse senkrechte Ebene eine anisotrope Steifigkeit aufweisen. Das wenigstens eine Lager kann dem Verbindungsabschnitt der wenigstens einen Getriebeeingangswelle benachbart sein. Das wenigstens eine Lager kann ein Wälzlager sein. Das wenigstens eine Lager kann ein Kugellager sein. Das wenigstens eine Lager kann ein Gleitlager sein. Das wenigstens eine Lager kann einen Innenring und einen Außenring aufweisen. Der Innenring kann mit der wenigstens einen Getriebeeingangswelle gebildet sein. Der Außenring kann mit dem Gehäuse des Getriebes gebildet sein. Das wenigstens eine Lager kann mehrere Wälzkörper aufweisen.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine anisotrope Gestaltung einer Getriebeeingangswelle zur Reduzierung einer Rückkopplungsgefahr bei Geräuschphänomenen in der Schlupfphase einer Kupplung. Die Funktion kann durch eine Modifikation der Getriebeeingangswelle oder deren Lagerung erzielt werden. Dazu kann der Querschnitt der Getriebeeingangswelle im Bereich zwischen einem Kupplungsscheiben-Nabenprofil und einer 1. Lagerstelle der Welle modifiziert sein. Es kann eine ausreichende Steifigkeitsänderung in verschiedene Raumrichtungen erzielt sein. Eine Änderung soll symmetrisch erfolgen, um Unwucht zu verhindern. Es wird ein positiver Effekt auf relevante Instabilitäten erzielt.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
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1 eine Getriebeeingangswelle mit einem abschnittsweise modifizierten Querschnitt zur Erzielung eines anisotropen Schwingungsverhaltens und
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2 ein Lager für eine Getriebeeingangswelle mit einer anisotropen Steifigkeit zur Erzielung eines anisotropen Schwingungsverhaltens.
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1 zeigt eine Getriebeeingangswelle 100 mit einem abschnittsweise modifizierten Querschnitt 102 zur Erzielung eines anisotropen Schwingungsverhaltens. Die Getriebeeingangswelle 100 dient zur Anordnung in einem hier nicht näher dargestellten Getriebe. Das Getriebe dient zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs zwischen einer Reibungskupplung und einem antreibbaren Rad des Kraftfahrzeugs.
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Die Getriebeeingangswelle 100 ist eine Vollwelle. Die Getriebeeingangswelle 100 weist ein Ende mit einem Verbindungsabschnitt 104 mit Nabenprofil auf. Der Verbindungsabschnitt 104 dient zur Verbindung der Getriebeeingangswelle 100 mit einem Ausgangsteil einer Reibungskupplung. Zur Lagerung der Getriebeeingangswelle 100 in einem Getriebegehäuse sind Lager 106, 108 vorgesehen. Die Lager 106, 108 sind Kugellager. Das Lager 106 ist dem Verbindungsabschnitt 104 benachbart angeordnet. Das Lager 108 ist an dem von dem Verbindungsabschnitt 104 abgewandten Ende der Getriebeeingangswelle 100 angeordnet. Zwischen den Lagern 106, 108 sind an der Getriebeeingangswelle 100 Zahnräder angeordnet.
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Zwischen dem Verbindungsabschnitt 104 und dem Lager 106 weist die Getriebeeingangswelle 100 einen Abschnitt 110 auf, in dem der modifizierte Querschnitt 102 angeordnet ist. Die Getriebeeingangswelle 100 weist einen kreisförmigen Basisquerschnitt 112 auf. Der modifizierte Querschnitt 102 weist zwei einander symmetrisch gegenüberliegende Ausnehmungen 114, 116 auf. Die Ausnehmungen 114, 116 weisen jeweils eine ebene Grundfläche auf. Die Grundflächen der Ausnehmungen 114, 116 sind zueinander parallel. Der modifizierte Querschnitt 102 ist ausgehend von dem Basisquerschnitt 112 hergestellt. Mithilfe des modifizierten Querschnitts 102 ist ein anisotropes Schwingungsverhalten der Getriebeeingangswelle 100 erzielt. Das anisotrope Schwingungsverhalten ist gezielt und angepasst ausgestaltet.
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In 1 sind in einer Schnittebene A-A der Basisquerschnitt 112 und der modifizierte Querschnitt 102 mit den Ausnehmungen 114, 116 gezeigt. Die Getriebeeingangswelle 100 weist mit dem modifizierten Querschnitt 102 in einer x-Richtung eine höhere Steifigkeit auf als in einer y-Richtung. Bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere bei einem Einkuppeln der Reibungskupplung, werden Schwingungen richtungsabhängig unterschiedlich gedämpft. Damit werden als Geräusch hörbare und/oder als Vibration spürbare Schwingungen reduziert.
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2 zeigt ein Lager 200 für eine Getriebeeingangswelle mit einer anisotropen Steifigkeit zur Erzielung eines anisotropen Schwingungsverhaltens. Das Lager 200 weist in einer x-Richtung eine andere Steifigkeit auf als in einer y-Richtung. In der Figur sind die Steifigkeiten in x-Richtung und in y-Richtung durch Federn 202, 204 dargestellt. Das Lager 200 kann ein einem Verbindungsabschnitt der Getriebeeingangswelle benachbart angeordnetes Lager, wie Lager 106 gemäß 1, sein. Im Übrigen wird ergänzend auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Getriebeeingangswelle
- 102
- Querschnitt
- 104
- Verbindungsabschnitt
- 106
- Lager
- 108
- Lager
- 110
- Abschnitt
- 112
- Basisquerschnitt
- 114
- Ausnehmung
- 116
- Ausnehmung
- 200
- Lager
- 202
- Feder
- 204
- Feder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010052590 A1 [0002, 0002, 0002]
