DE102013224742B4 - Spur gear for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Stirnradstufengetriebe (1; 22) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes auf einer ersten Getriebewelle (4; 26) angeordnetes Losrad (16; 36), welches mit einem auf einer zweiten Getriebewelle (2; 28) platzierten Festrad (14; 38) kämmt und bei drehfester Anbindung an der ersten Getriebewelle (4; 26) gemeinsam mit dem Festrad (14; 38) einen Vorwärtsgang definiert, wobei das erste Losrad (16; 36) zudem mit einem zweiten Losrad (19; 40) im Zahneingriff steht, das auf einer dritten Getriebewelle (5; 27) platziert ist und bei drehfester Koppelung mit dieser dritten Getriebewelle (5; 27) im Zusammenspiel mit dem Festrad (14; 38) und dem ersten Losrad (16; 36) einen Rückwärtsgang definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahneingriffe des ersten Losrades (16; 36) mit dem Festrad (14; 38) und mit dem zweiten Losrad (19; 40) an einer einzigen Verzahnung des ersten Losrades (16; 36) stattfinden.Spur gear stepped transmission (1; 22) for a motor vehicle, comprising a first idler gear (16; 36) arranged on a first gear shaft (4; 26) which meshes with a fixed gear (14; 38) placed on a second gear shaft (2; 28) and with a rotationally fixed connection to the first gear shaft (4; 26) together with the fixed gear (14; 38) defines a forward gear, the first idler gear (16; 36) also being in meshing engagement with a second idler gear (19; 40) which is placed on a third gear shaft (5; 27) and, when coupled to this third gear shaft (5; 27) in a rotationally fixed manner, defines a reverse gear in cooperation with the fixed gear (14; 38) and the first idler gear (16; 36), characterized in that, that the meshing of the first idler gear (16; 36) with the fixed gear (14; 38) and with the second idler gear (19; 40) take place on a single toothing of the first idler gear (16; 36).

Description

Die Erfindung betrifft ein Stirnradstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes auf einer ersten Getriebewelle angeordnetes Losrad, welches mit einem auf einer zweiten Getriebewelle platzierten Festrad kämmt und bei drehfester Anbindung an der ersten Getriebewelle gemeinsam mit dem Festrad einen Vorwärtsgang definiert, wobei das erste Losrad zudem mit einem zweiten Losrad im Zahneingriff steht, das auf einer dritten Getriebewelle platziert ist und bei drehfester Koppelung mit dieser dritten Getriebewelle im Zusammenspiel mit dem Festrad und dem ersten Losrad einen Rückwärtsgang definiert.The invention relates to a spur gear stepped transmission for a motor vehicle, comprising a first idler gear arranged on a first gear shaft, which meshes with a fixed gear placed on a second gear shaft and defines a forward gear together with the fixed gear when connected to the first gear shaft in a rotationally fixed manner, the first idler gear also is in meshing engagement with a second idler gear, which is placed on a third gear shaft and defines a reverse gear in conjunction with the fixed gear and the first idler gear when coupled to this third gear shaft in a rotationally fixed manner.

Bei Kraftfahrzeuggetrieben können neben Vorwärtsgängen üblicherweise auch ein oder mehrere Rückwärtsgänge dargestellt werden, um trotz einer festen Antriebsdrehrichtung einer Antriebsmaschine ein Rückwärtsfahren des jeweiligen Kraftfahrzeuges zu ermöglichen. Im Vergleich zu den Vorwärtsgängen wird der Kraftfluss bei einem Rückwärtsgang dazu über einen zusätzlichen Zahneingriff geführt, so dass in der Folge bei gleichbleibender getriebeeingangsseitigen Drehrichtung eine gegenüber den Vorwärtsgängen umgekehrte Drehrichtung am Getriebeausgang realisiert wird. Der zusätzliche Zahneingriff wird bei Stirnradstufengetrieben häufig über ein auf einer Zwischenwelle drehbar gelagertes Zwischenrad ermöglicht, welches innerhalb einer Rückwärtsgangstufe gleichzeitig sowohl mit einem antriebsseitigen Stirnrad, als auch mit einem abtriebsseitigen Stirnrad kämmt.In the case of motor vehicle transmissions, in addition to forward gears, one or more reverse gears can usually also be represented in order to enable the respective motor vehicle to be driven backwards despite a fixed direction of rotation of a drive machine. Compared to the forward gears, the power flow in a reverse gear is guided via an additional gear mesh, so that, with the same direction of rotation on the input side, a direction of rotation opposite to the forward gears is realized at the transmission output. The additional tooth engagement in spur gear stepped transmissions is often made possible via an intermediate gear rotatably mounted on an intermediate shaft, which meshes within a reverse gear stage with both a drive-side spur gear and an output-side spur gear.

Da das Vorsehen einer separaten Rückwärtsgangstufe allerdings üblicherweise in einer entsprechenden axialen Verlängerung des jeweiligen Kraftfahrzeuggetriebes resultiert und, bedingt durch die zusätzlich vorzusehenden Stirnräder, sowie die Zwischenwelle, einen entsprechenden fertigungstechnischen Aufwand nach sich zieht, sind auch Getriebekonzepte bekannt, bei welchen Stirnräder von Vorwärtsgangstufen bei der Darstellung eines Rückwärtsganges mit einbezogen werden.Since the provision of a separate reverse gear stage usually results in a corresponding axial lengthening of the respective motor vehicle transmission and, due to the additional spur gears to be provided, as well as the intermediate shaft, entails a corresponding manufacturing effort, transmission concepts are also known in which spur gears of forward gear stages in the Representation of a reverse gear can be included.

Aus der DE 10 2011 055 610 A1 geht ein Stirnradstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug hervor, bei welchem zur Darstellung eines Rückwärtsganges auf die Stirnräder einer einem Vorwärtsgang zugeordneten Stirnradstufe zurückgegriffen wird. Das Kraftfahrzeuggetriebe verfügt dabei über eine Getriebeeingangswelle, zu welcher zwei parallele Vorgelegewellen vorgesehen sind, wobei die Vorgelegewellen jeweils über je eine Abtriebskonstantstufe mit einem gemeinsamen Getriebeausgang in Verbindung stehen. Auf der Getriebeeingangswelle ist dabei unter anderem ein Festrad eines Vorwärtsganges angeordnet, welcher mit einem ersten, drehbar auf der einen Vorgelegewelle angeordneten Losrad kämmt, wobei bei drehfester Anbindung dieses ersten Losrades an der zugehörigen Vorgelegewelle ein Vorwärtsgang definiert wird. Das erste Losrad ist dabei als gestuftes Zahnrad ausgeführt und steht über eine erste Verzahnung mit dem Festrad, sowie mittels einer axial danebenliegenden, zweiten Verzahnung mit einem zweiten Losrad im Zahneingriff, das drehbar auf der anderen Vorgelegewelle platziert ist. Bei drehfester Anbindung des zweiten Losrades an der zugehörigen Vorgelegewelle fungiert das erste Losrad dann als Zwischenrad, so dass ein Kraftfluss von der Getriebeeingangswelle über die beiden Stufen Festrad und erstes Losrad, sowie erstes Losrad und zweites Losrad auf diese Vorgelegewelle geführt wird. Dabei wird im Vergleich zu den ansonsten darstellbaren Vorwärtsgängen eine Drehrichtungsumkehr am Getriebeausgang des Stirnradstufengetriebes dargestellt.From the DE 10 2011 055 610 A1 a spur gear stepped transmission for a motor vehicle emerges in which the spur gears of a spur gear stage assigned to a forward gear are used to represent a reverse gear. The motor vehicle transmission has a transmission input shaft to which two parallel countershafts are provided, the countershafts each being connected to a common transmission output via a constant output stage. On the transmission input shaft, among other things, a fixed gear of a forward gear is arranged, which meshes with a first idler gear rotatably arranged on one countershaft, with a forward gear being defined when this first idler gear is non-rotatably connected to the associated countershaft. The first idler gear is designed as a stepped gear and meshes with the fixed gear via a first toothing and by means of an axially adjacent second toothing with a second idler gear that is rotatably placed on the other countershaft. If the second idler gear is non-rotatably connected to the associated countershaft, the first idler gear then functions as an intermediate gear, so that a power flow from the transmission input shaft via the two stages of fixed gear and first idler gear, as well as first idler gear and second idler gear, is guided to this countershaft. In comparison to the forward gears that can otherwise be displayed, a reversal of the direction of rotation is shown at the gear output of the spur gear.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stirnradstufengetriebe zu schaffen, bei welchem ein Rückwärtsgang auf möglichst kompakte Art und Weise bei gleichzeitig geringer Bauteilanzahl realisiert werden kann.On the basis of the prior art described above, the object of the present invention is to create a spur gear stepped transmission in which a reverse gear can be implemented in the most compact way possible with a small number of components at the same time.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The subsequent dependent claims each reproduce advantageous developments of the invention.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Stirnradstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug ein erstes auf einer ersten Getriebewelle angeordnetes Losrad, welches mit einem Festrad kämmt, wobei dieses Festrad dabei auf einer zweiten Getriebewelle platziert ist und gemeinsam mit dem ersten Losrad bei drehfester Anbindung des ersten Losrades an der ersten Getriebewelle einen Vorwärtsgang definiert. Ferner steht das erste Losrad aber noch mit einem zweiten Losrad in Zahneingriff, welches auf einer dritten Getriebewelle platziert ist, wobei bei drehfester Koppelung dieses zweiten Losrades mit der dritten Getriebewelle ein Rückwärtsgang durch Zusammenspiel mit dem Festrad und dem ersten Losrad definiert wird.According to the invention, a spur gear transmission for a motor vehicle comprises a first idler gear arranged on a first gear shaft, which meshes with a fixed gear, this fixed gear being placed on a second gear shaft and together with the first idler gear when the first idler gear is non-rotatably connected to the first gear shaft defines a forward gear. Furthermore, the first idler gear meshes with a second idler gear, which is placed on a third gear shaft, with a reverse gear being defined by interaction with the fixed gear and the first idler gear when this second idler gear is coupled to the third gear shaft.

Im Rahmen der Erfindung kann das Stirnradstufengetriebe neben der aus dem ersten Losrad und dem Festrad gebildeten Stirnradstufe weitere Stirnradstufen aufweisen, über welche bei Einbindung in einen Kraftfluss im Einzelnen je zugehörige Vorwärtsgänge definiert werden.Within the scope of the invention, the spur gear stepped transmission can have, in addition to the spur gear stage formed from the first idler gear and the fixed gear, further spur gear stages via which associated forward gears are defined in detail when integrated into a power flow.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Zahneingriffe des ersten Losrades mit dem Festrad und mit dem zweiten Losrad an einer einzigen Verzahnung des ersten Losrades stattfinden. Mit anderen Worten ist das erste Losrad also mit einer einzigen Verzahnung versehen, über welche das erste Losrad sowohl mit dem Festrad, als auch mit dem zweiten Losrad kämmt, so dass die Zahneingriffe mit dem Festrad und mit dem zweiten Losrad im Wesentlichen in einer Verzahnungsebene stattfinden.The invention now includes the technical teaching that the meshing of the first idler gear with the fixed gear and with the second idler gear take place on a single toothing of the first idler gear. In other words, the first idler gear is provided with a single toothing over which meshes the first idler gear with both the fixed gear and the second idler gear, so that the meshing with the fixed gear and with the second idler gear essentially take place in one gear plane.

Eine derartige Ausgestaltung eines Stirnradstufengetriebes hat dabei den Vorteil, dass bei der Darstellung des Rückwärtsganges die einem Vorwärtsgang zugeordneten Stirnräder genutzt werden, so dass basierend auf der Stirnradstufe dieses Vorwärtsganges lediglich ein Losrad zusätzlich zur Darstellung des Rückwärtsganges vorzusehen ist. Dies resultiert in einem geringen Herstellungsaufwand, da sich die Bauteilanzahl durch die doppelte Nutzung des ersten Losrades und des Festrades der Vorwärtsgangstufe reduzieren lässt. Da die Zahneingriffe des ersten Losrades mit dem Festrad und auch mit dem zweiten Losrad im Wesentlichen in einer Verzahnungsebene stattfinden, ist eine Darstellung des Vorwärtsganges und des Rückwärtsganges axial auf kompakte Art und Weise möglich, wodurch sich auch eine axiale Baulänge eines Stirnradstufengetriebes entsprechend reduzieren lässt. Schließlich ist zum Schalten sowohl des Vorwärtsganges, als auch des Rückwärtsganges jeweils nur ein Schaltelement zu betätigen, nämlich bei Darstellung des Vorwärtsganges zur Anbindung des ersten Losrades an der ersten Getriebewelle und im Falle des Rückwärtsganges des zweiten Losrades an der dritten Getriebewelle. Die Anzahl an für den jeweiligen Gang zu betätigenden Schaltelementen kann also niedrig gehalten werden.Such a configuration of a spur gear stepped transmission has the advantage that the spur gears assigned to a forward gear are used when displaying the reverse gear, so that based on the spur gear stage of this forward gear, only one idler gear needs to be provided in addition to displaying the reverse gear. This results in low manufacturing costs, since the number of components can be reduced by using the first idler gear and the fixed gear of the forward gear stage twice. Since the meshing of the first idler gear with the fixed gear and also with the second idler gear essentially takes place in one toothing plane, the forward gear and the reverse gear can be represented axially in a compact manner, which also allows the overall axial length of a spur gear to be reduced accordingly. Finally, to shift both the forward gear and the reverse gear, only one switching element needs to be operated, namely when the forward gear is shown to connect the first idler gear to the first gear shaft and in the case of the reverse gear of the second idler gear to the third gearbox shaft. The number of switching elements to be actuated for the respective gear can therefore be kept low.

Im Falle der DE 10 2011 055 610 A1 ist das erste Losrad als gestuftes Stirnrad ausgeführt, bei welchem Zahneingriffe mit dem Festrad und dem zweiten Losrad dementsprechend axial benachbart zueinander liegend hergestellt sind. Zwar kann auch dabei die Bauteilanzahl niedrig gehalten werden, da das erste Losrad und das Festrad ebenfalls bei der Darstellung des Rückwärtsganges genutzt werden, die Zahneingriffe finden aber nicht in einer Zahneingriffsebene statt und bedürfen somit eines größeren axialen Bauraumes. Ferner ist das erste Losrad durch die zusätzliche Verzahnung entsprechend komplex gestaltet, so dass sich der Fertigungsaufwand zur Herstellung des ersten Losrades erhöht.In case of DE 10 2011 055 610 A1 the first idler gear is designed as a stepped spur gear in which gear meshes with the fixed gear and the second idler gear are accordingly established axially adjacent to one another. Although the number of components can be kept low, since the first idler gear and the fixed gear are also used to represent the reverse gear, the tooth engagements do not take place in a tooth engagement plane and therefore require a larger axial installation space. Furthermore, the first idler gear is designed to be correspondingly complex due to the additional toothing, so that the manufacturing effort for producing the first idler gear increases.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind die dritte Getriebewelle und die erste Getriebewelle jeweils permanent mit einer vierten Getriebewelle gekoppelt. In Weiterbildung dieser Ausführungsform ist dazu auf der dritten Getriebewelle ein zweites Festrad platziert, welches mit einem auf der vierten Getriebewelle vorgesehenen, dritten Festrad im Zahneingriff steht. Dieses dritte Festrad kämmt dabei zudem mit einem vierten, auf der ersten Getriebewelle angeordneten Festrad. Bevorzugt handelt es sich dabei bei der zweiten Getriebewelle um die Antriebswelle und bei der vierten Getriebewelle um eine Abtriebswelle des Stirnradstufengetriebes, während alternativ dazu die zweite Getriebewelle eine Abtriebswelle und die vierte Getriebewelle eine Antriebswelle des Stirnradstufengetriebes bildet. Im erstgenannten Fall werden also Abtriebskonstanten zwischen der als Abtriebswelle dienenden, vierten Getriebewelle und der ersten und der dritten Getriebewelle realisiert, während im zweitgenannten Fall Antriebskonstanten vorgesehen sind, welche die Antriebswelle in Form der vierten Getriebewelle stets mit der ersten Getriebewelle und der dritten Getriebewelle koppeln.According to one embodiment of the invention, the third gear shaft and the first gear shaft are each permanently coupled to a fourth gear shaft. In a further development of this embodiment, a second fixed gear is placed on the third gear shaft, which gear meshes with a third fixed gear provided on the fourth gear shaft. This third fixed gear also meshes with a fourth fixed gear arranged on the first gear shaft. The second gear shaft is preferably the drive shaft and the fourth gear shaft is an output shaft of the spur gear, while alternatively the second gear shaft forms an output shaft and the fourth gear shaft forms a drive shaft of the spur gear. In the former case, output constants are implemented between the fourth gear shaft, which serves as the output shaft, and the first and third gear shaft, while in the second case, drive constants are provided which always couple the drive shaft in the form of the fourth gear shaft with the first gear shaft and the third gear shaft.

Im Sinne der Erfindung können die erste Getriebewelle und die vierte Getriebewelle koaxial zueinander liegen und damit einen koaxialen An- und Abtrieb des Stirnradstufengetriebes bilden. Alternativ dazu ist jedoch auch eine achsversetzte Anordnung denkbar. Des Weiteren kann ein Getriebeausgang des Stirnradstufengetriebes prinzipiell auch lediglich durch ein Stirnrad gebildet sein, mit welchem seitens der dritten Getriebewelle und seitens der ersten Getriebewelle jeweils angeordnete Festräder permanent kämmen. Dabei kann es sich bei diesem Stirnrad beispielsweise um das Antriebsrad eines auf das Stirnradstufengetriebe folgenden Differenzialgetriebes handeln.In the context of the invention, the first gear shaft and the fourth gear shaft can be coaxial with one another and thus form a coaxial input and output of the spur gear. As an alternative to this, however, an off-axis arrangement is also conceivable. Furthermore, a transmission output of the spur gear stepped transmission can in principle also be formed merely by a spur gear with which fixed gears arranged on the third gear shaft and on the first gear shaft mesh permanently. This spur gear can, for example, be the drive gear of a differential gear following the spur gear.

Es ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, dass die Losräder jeweils über je eine Sperrsynchronisation drehfest mit der jeweiligen Getriebewelle gekoppelt werden können. Hierdurch wird eine formschlüssige Anbindung des jeweiligen Losrades an die je zugehörige Getriebewelle zuverlässig nach Abbau evtl. vorherrschender Drehzahldifferenzen realisiert. Schaltelemente, über welche die Losräder im Einzelnen mit der jeweiligen Getriebewelle koppelbar sind, können im Rahmen der Erfindung aber auch als anderweitig gestaltete, formschlüssige Schaltelemente, wie beispielsweise unsynchronisierte Klauenkupplungen, ausgeführt oder auch als kraftschlüssige Schaltelemente realisiert sein.It is a further embodiment of the invention that the idler gears can each be coupled non-rotatably to the respective transmission shaft via a locking synchromesh. As a result, a form-fitting connection of the respective idler gear to the respective associated gear shaft is reliably realized after any possible prevailing speed differences have been reduced. Shift elements, via which the idler gears can be individually coupled to the respective transmission shaft, can, within the scope of the invention, also be designed as positively locking shifting elements, such as unsynchronized claw clutches, or as frictional shifting elements.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not restricted to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. In addition, there are possibilities of combining individual features with one another, also insofar as they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings through the use of reference signs is not intended to limit the scope of protection of the claims.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Ansicht eines Stirnradstufengetriebes entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung und
  • 2 eine schematische Darstellung eines Stirnradstufengetriebes entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung.
Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:
  • 1 a schematic view of a spur gear transmission according to a first embodiment of the invention and
  • 2 a schematic representation of a spur gear transmission according to a second embodiment of the invention.

Aus 1 geht eine schematische Ansicht eines Stirnradstufengetriebes 1 hervor, welches mehrere Getriebewellen 2, 3, 4 und 5 umfasst. Dabei bildet die Getriebewelle 2 eine Antriebswelle des Stirnradstufengetriebes 1, während die hierzu koaxial verlaufende Getriebewelle 3 eine Abtriebswelle darstellt und die Getriebewellen 4 und 5 als Vorgelegewellen achsparallel zu den Getriebewellen 2 und 3 verlaufen.Out 1 is a schematic view of a spur gear transmission 1 out which several transmission shafts 2 , 3 , 4th and 5 includes. The gear shaft forms 2 a drive shaft of the spur gear 1 , while the gear shaft running coaxially with this 3 represents an output shaft and the transmission shafts 4th and 5 as countershafts axially parallel to the transmission shafts 2 and 3 run away.

Vorliegend sind die Getriebewelle 4 und auch die Getriebewelle 5 mit der Getriebewelle 3 über je eine Abtriebskonstantstufe 6 bzw. 7 gekoppelt, indem auf der Getriebewelle 3 ein Festrad 8 platziert ist, welches sowohl mit einem auf der Getriebewelle 4 angeordneten Festrad 9, als auch mit einem auf der Getriebewelle 5 drehfest vorgesehenen Festrad 10 im Zahneingriff steht. In der Folge sind die Getriebewellen 3, 4 und 5 in ihren Drehbewegungen permanent miteinander gekoppelt.Here are the gear shafts 4th and also the gear shaft 5 with the gear shaft 3 each with a constant output stage 6th or. 7th coupled by placing on the gear shaft 3 a fixed gear 8th is placed, which both with one on the gear shaft 4th arranged fixed gear 9 , as well as one on the gear shaft 5 non-rotatably provided fixed gear 10 is in mesh. The result is the gear shafts 3 , 4th and 5 permanently coupled to one another in their rotary movements.

Zwischen der Getriebewelle 2 und der Getriebewelle 4 sind, wie in 1 zu erkennen ist, zwei Stirnradstufen 11 und 12 angeordnet, welche jeweils über je ein Festrad 13 bzw. 14 verfügen, das dabei drehfest auf der Getriebewelle 2 angeordnet ist und mit je einem zugehörigen Losrad 15 bzw. 16 im Zahneingriff steht. Die Losräder 15 und 16 sind auf der Getriebewelle 4 drehbar gelagert und können über je eine zugeordnete Sperrsynchronisation 17 bzw. 18 an der Getriebewelle 4 festgesetzt werden. Bei der drehfesten Anbindung des jeweiligen Losrades 15 bzw. 16 an der Getriebewelle 4 wird in der Folge eine Drehbewegung der Getriebewelle 2 mit einem je zugehörigen Übersetzungsverhältnis auf die Getriebewelle 4 übersetzt, wobei im weiteren Verlauf mittels der Abtriebskonstantstufe 6 eine Übertragung der Drehbewegung auf die Getriebewelle 4 stattfindet. Bei Einbindung der Stirnradstufen 11 oder 12 in den Kraftfluss definieren diese dabei jeweils je einen Vorwärtsgang des Stirnradstufengetriebes 1.Between the gear shaft 2 and the gear shaft 4th are, as in 1 can be seen, two spur gear stages 11 and 12th arranged, which each have a fixed gear 13th or. 14th dispose of this non-rotatably on the gear shaft 2 is arranged and each with an associated idler wheel 15th or. 16 is in mesh. The idler wheels 15th and 16 are on the gear shaft 4th rotatably mounted and can each have an assigned locking synchronization 17th or. 18th on the gear shaft 4th be fixed. With the non-rotatable connection of the respective idler gear 15th or. 16 on the gear shaft 4th as a result, the gear shaft rotates 2 with an associated gear ratio on the gear shaft 4th translated, whereby in the further course by means of the output constant stage 6th a transmission of the rotary motion to the gear shaft 4th takes place. When integrating the spur gear stages 11 or 12th in the power flow, these each define a forward gear of the spur gear 1 .

Als Besonderheit definieren das Festrad 14 und das Losrad 16 der Stirnradstufe 12 nun zudem mit einem Losrad 19 gemeinsam als Stirnradstufe 20 einen Rückwärtsgang des Stirnradstufengetriebes 1. Dazu steht das Losrad 16 an der Verzahnung, über welche es mit dem Festrad 14 kämmt, gleichzeitig auch mit dem Losrad 19 im Zahneingriff, welches drehbar auf der Getriebewelle 5 gelagert ist und an dieser Getriebewelle 5 mit Hilfe einer Sperrsynchronisation 21 festgesetzt werden kann. Zahneingriffe des Losrades 16 mit dem Festrad 14 einerseits und mit dem Losrad 19 andererseits sind in der Folge im Wesentlichen in einer Verzahnungsebene realisiert und bewirken bei drehfester Koppelung des Losrades 19 mit der Getriebewelle 5 eine Übertragung einer Drehbewegung der Getriebewelle 2 auf die Getriebewelle 5. Dabei fungiert das Losrad 16 als Zwischenrad, welches im Zuge der Übertragung der Drehbewegung relativ zu der Getriebewelle 4 rotiert.Define the fixed gear as a special feature 14th and the idler wheel 16 the spur gear stage 12th now also with a loose wheel 19th together as a spur gear stage 20th a reverse gear of the spur gear 1 . There is also the idler wheel 16 on the toothing over which it connects to the fixed gear 14th combs, at the same time with the idler wheel 19th in meshing engagement, which rotates on the gear shaft 5 is mounted and on this gear shaft 5 with the help of a lock synchronization 21 can be fixed. Gear meshing of the idler gear 16 with the fixed gear 14th on the one hand and with the idler wheel 19th on the other hand are implemented in the sequence essentially in a toothing plane and cause the idler gear to be coupled in a rotationally fixed manner 19th with the gear shaft 5 a transmission of a rotary movement of the gear shaft 2 on the gear shaft 5 . The idler wheel acts here 16 as an intermediate gear, which in the course of the transmission of the rotary movement relative to the gear shaft 4th rotates.

Die auf die Getriebewelle 5 bei Anbindung des Losrades 19 übertragene Drehbewegung wird mittels der Abtriebskonstantstufe 7 weiter auf die Getriebewelle 3 übersetzt, wobei im Vergleich zu einer Einbindung der Stirnradstufen 11 oder 12 durch Festsetzen des je zugehörigen Losrades 15 bzw. 16 eine entgegengesetzte Drehbewegung der Getriebewelle 3 zur Darstellung des Rückwärtsganges erzielt wird. Dabei ist zum Schalten des Rückwärtsganges lediglich die Sperrsynchronisation 21 zu betätigen.The one on the gear shaft 5 when connecting the idler wheel 19th The rotary movement is transmitted by means of the constant output stage 7th further onto the gear shaft 3 translated, compared to an integration of the spur gear stages 11 or 12th by fixing the respective idler gear 15th or. 16 an opposite rotational movement of the gear shaft 3 to represent the reverse gear is achieved. In this case, only the locking synchronization is required to shift the reverse gear 21 to operate.

Ferner geht aus 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Stirnradstufengetriebes 22 hervor. Im Unterschied zu der vorhergehenden Variante ist dabei eine eine Antriebswelle bildende Getriebewelle 23 über Antriebskonstantstufen 24 und 25 permanent mit achsversetzt laufenden Getriebewellen 26 und 27 gekoppelt, während eine koaxial zu der Getriebewelle 23 laufende Getriebewelle 28 eine Abtriebswelle des Stirnradstufengetriebes 22 bildet. Über die durch Festräder 29, 30 und 31 gebildeten Antriebskonstantstufen 24 und 25 wird eine Antriebsbewegung der Getriebewelle 23 dementsprechend permanent auf die Getriebewellen 26 und 27 übersetzt, von welchen ausgehend eine jeweilige weitere Übersetzung auf die Getriebewelle 28 vollzogen werden kann.Further goes out 2 a schematic representation of a second possible embodiment of a spur gear transmission according to the invention 22nd emerged. In contrast to the previous variant, there is a gear shaft forming a drive shaft 23 via constant drive stages 24 and 25th permanently with off-axis running gear shafts 26th and 27 coupled while one is coaxial with the transmission shaft 23 running gear shaft 28 an output shaft of the spur gear 22nd forms. About the through fixed gears 29 , 30th and 31 drive constant stages formed 24 and 25th becomes a drive movement of the gear shaft 23 accordingly permanently on the gear shafts 26th and 27 translated from which a respective further translation to the gear shaft 28 can be carried out.

Zwischen der Getriebewelle 26 und der Getriebewelle 28 sind zwei Stirnradstufen 32 und 33 vorgesehen, die unter Definition je eines Vorwärtsganges des Stirnradstufengetriebes 22 mittels jeweils einer Sperrsynchronisation 34 bzw. 35 in den Kraftfluss eingebunden werden können. Dabei sind Losräder 36 und 37 drehbar auf der Getriebewelle 26 gelagert, wohingegen die mit diesen jeweils im Zahneingriff stehenden Festräder 38 und 39 seitens der Getriebewelle 28 vorgesehen sind.Between the gear shaft 26th and the gear shaft 28 are two spur gear stages 32 and 33 provided, the definition of a forward gear of the spur gear 22nd by means of one locking synchronization each 34 or. 35 can be integrated into the power flow. There are idler gears 36 and 37 rotatable on the gear shaft 26th stored, whereas the fixed gears that are in mesh with them 38 and 39 on the part of the gear shaft 28 are provided.

Wie schon bei der Variante nach 1, werden das Losrad 36 und das Festrad 38 der Stirnradstufe 32 zusätzlich zur Darstellung eines Rückwärtsganges des Stirnradstufengetriebes 22 genutzt. Zu diesem Zweck kämmt das Losrad 36 zusätzlich zu dem Festrad 38 noch mit einem Losrad 40, das drehbar auf der Getriebewelle 27 gelagert ist. Ein Zahneingriff des Losrades 36 mit dem Losrad 40 liegt dabei wiederum im Wesentlichen in einer Verzahnungsebene mit einem Zahneingriff des Losrades 36 mit dem Festrad 38. Das Losrad 40 kann zur Schaltung des Rückwärtsganges mittels einer Sperrsynchronisation 41 an der Getriebewelle 27 festgesetzt werden, so dass eine auf die Getriebewelle 27 übertragene Drehbewegung durch Zusammenspiel der Losräder 40 und 36 mit dem Festrad 38 entsprechend auf die Getriebewelle 28 übersetzt wird. Dabei fungiert das Losrad 36 wiederum als Zwischenrad, das im Zuge der Übersetzung relativ zu der Getriebewelle 26 rotiert.As with the variant after 1 , become the idler wheel 36 and the fixed gear 38 the spur gear stage 32 in addition to showing a reverse gear of the spur gear 22nd used. The idler wheel combs for this purpose 36 in addition to the fixed gear 38 still with a loose wheel 40 that rotates on the gear shaft 27 is stored. A tooth meshing of the idler gear 36 with the idler wheel 40 is again essentially in a toothing plane with a tooth meshing of the idler gear 36 with the fixed gear 38 . The idler wheel 40 can be used to shift the reverse gear by means of a locking synchronization 41 on the gear shaft 27 be fixed so that one is on the gear shaft 27 transferred rotary movement through the interaction of the idler gears 40 and 36 with the fixed gear 38 accordingly on the gear shaft 28 is translated. The idler wheel acts here 36 again as an intermediate gear, which in the course of the translation is relative to the gear shaft 26th rotates.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eines Stirnradstufengetriebes kann somit ein Rückwärtsgang des jeweiligen Stirnradstufengetriebes auf axial kompakte Art und Weise bei gleichzeitig geringem Herstellungsaufwand dargestellt werden.By means of the configurations of a spur gear stepped transmission according to the invention, a reverse gear of the respective spur gear stepped transmission can thus be represented in an axially compact manner with, at the same time, low manufacturing costs.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
StirnradstufengetriebeSpur gear
22
GetriebewelleGear shaft
33
GetriebewelleGear shaft
44th
GetriebewelleGear shaft
55
GetriebewelleGear shaft
66th
AbtriebskonstantstufeOutput constant stage
77th
AbtriebskonstantstufeOutput constant stage
88th
FestradFixed gear
99
FestradFixed gear
1010
FestradFixed gear
1111
StirnradstufeSpur gear stage
1212th
StirnradstufeSpur gear stage
1313th
FestradFixed gear
1414th
FestradFixed gear
1515th
LosradIdler wheel
1616
LosradIdler wheel
1717th
SperrsynchronisationLock synchronization
1818th
SperrsynchronisationLock synchronization
1919th
LosradIdler wheel
2020th
StirnradstufeSpur gear stage
2121
SperrsynchronisationLock synchronization
2222nd
StirnradstufengetriebeSpur gear
2323
GetriebewelleGear shaft
2424
AntriebskonstantstufeConstant drive stage
2525th
AntriebskonstantstufeConstant drive stage
2626th
GetriebewelleGear shaft
2727
GetriebewelleGear shaft
2828
GetriebewelleGear shaft
2929
FestradFixed gear
3030th
FestradFixed gear
3131
FestradFixed gear
3232
StirnradstufeSpur gear stage
3333
StirnradstufeSpur gear stage
3434
SperrsynchronisationLock synchronization
3535
SperrsynchronisationLock synchronization
3636
LosradIdler wheel
3737
LosradIdler wheel
3838
FestradFixed gear
3939
FestradFixed gear
4040
LosradIdler wheel
4141
SperrsynchronisationLock synchronization

Claims (6)

Stirnradstufengetriebe (1; 22) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes auf einer ersten Getriebewelle (4; 26) angeordnetes Losrad (16; 36), welches mit einem auf einer zweiten Getriebewelle (2; 28) platzierten Festrad (14; 38) kämmt und bei drehfester Anbindung an der ersten Getriebewelle (4; 26) gemeinsam mit dem Festrad (14; 38) einen Vorwärtsgang definiert, wobei das erste Losrad (16; 36) zudem mit einem zweiten Losrad (19; 40) im Zahneingriff steht, das auf einer dritten Getriebewelle (5; 27) platziert ist und bei drehfester Koppelung mit dieser dritten Getriebewelle (5; 27) im Zusammenspiel mit dem Festrad (14; 38) und dem ersten Losrad (16; 36) einen Rückwärtsgang definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahneingriffe des ersten Losrades (16; 36) mit dem Festrad (14; 38) und mit dem zweiten Losrad (19; 40) an einer einzigen Verzahnung des ersten Losrades (16; 36) stattfinden.Spur gear stepped transmission (1; 22) for a motor vehicle, comprising a first idler gear (16; 36) arranged on a first gear shaft (4; 26) which meshes with a fixed gear (14; 38) placed on a second gear shaft (2; 28) and with a rotationally fixed connection to the first gear shaft (4; 26) together with the fixed gear (14; 38) defines a forward gear, the first idler gear (16; 36) also being in meshing engagement with a second idler gear (19; 40) which is placed on a third gear shaft (5; 27) and, when coupled to this third gear shaft (5; 27) in a rotationally fixed manner, defines a reverse gear in cooperation with the fixed gear (14; 38) and the first idler gear (16; 36), characterized in that, that the meshing of the first idler gear (16; 36) with the fixed gear (14; 38) and with the second idler gear (19; 40) take place on a single toothing of the first idler gear (16; 36). Stirnradstufengetriebe (1; 22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Getriebewelle (5; 27) und die erste Getriebewelle (4; 26) jeweils permanent mit einer vierten Getriebewelle (3; 23) gekoppelt sind.Spur gear transmission (1; 22) according to Claim 1 , characterized in that the third gear shaft (5; 27) and the first gear shaft (4; 26) are each permanently coupled to a fourth gear shaft (3; 23). Stirnradstufengetriebe (1; 22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dritten Getriebewelle (5; 27) ein zweites Festrad (10; 31) platziert ist, welches mit einem auf der vierten Getriebewelle (3; 23) vorgesehenen, dritten Festrad (8; 29) im Zahneingriff steht, wobei das dritte Festrad (8; 29) zudem mit einem vierten, auf der ersten Getriebewelle (4; 26) angeordneten Festrad (9; 30) kämmt.Spur gear transmission (1; 22) according to Claim 2 , characterized in that a second fixed gear (10; 31) is placed on the third gear shaft (5; 27) which is in meshing engagement with a third fixed gear (8; 29) provided on the fourth gear shaft (3; 23), wherein the third fixed gear (8; 29) also meshes with a fourth fixed gear (9; 30) arranged on the first gear shaft (4; 26). Stirnradstufengetriebe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Getriebewelle (2) eine Antriebswelle und die vierte Getriebewelle (3) eine Abtriebswelle ist.Spur gear (1) according to Claim 2 , characterized in that the second gear shaft (2) is a drive shaft and the fourth gear shaft (3) is an output shaft. Stirnradstufengetriebe (22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Getriebewelle (28) eine Abtriebswelle und die vierte Getriebewelle (23) eine Antriebswelle ist.Spur gear (22) according to Claim 2 , characterized in that the second gear shaft (28) is an output shaft and the fourth gear shaft (23) is a drive shaft. Stirnradstufengetriebe (1; 22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Losräder (16, 19; 36, 40) jeweils über je eine Sperrsynchronisation (18, 21; 34, 41) drehfest mit der jeweiligen Getriebewelle (4, 5; 26, 27) koppelbar sind.Spur gear transmission (1; 22) according to Claim 1 , characterized in that the idler gears (16, 19; 36, 40) can each be coupled non-rotatably to the respective gear shaft (4, 5; 26, 27) via a locking synchromesh (18, 21; 34, 41) each.
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