DE102014204061A1 - Gear shift transmission - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe (1), umfassend mindestens eine Antriebswelle (2), mindestens eine Abtriebswelle (3) und mindestens eine Vorgelegewelle (4), die mit der Antriebswelle (2) und der Abtriebswelle (3) über Verzahnungen (5, 6) in Eingriff bringbar ist, wobei mindestens eine der Getriebewellen (2, 3, 4) in ihren axialen Endbereichen (7, 8) mit je einem Wälzlager (9, 10) gelagert ist. Um die Reibung im Getriebe zu minimieren, sieht die Erfindung vor, dass das eine Wälzlager (9) zur Lagerung der mindestens einen Getriebewelle (2, 3, 4) ein Kegelrollenlager ist und das andere Wälzlager (10) zur Lagerung der Getriebewelle (2, 3, 4) ein Rillenkugellager ist.The invention relates to a gear change transmission (1) comprising at least one drive shaft (2), at least one output shaft (3) and at least one countershaft (4) connected to the drive shaft (2) and the output shaft (3) via toothings (5, 6 ) is engageable, wherein at least one of the transmission shafts (2, 3, 4) in their axial end regions (7, 8) each with a roller bearing (9, 10) is mounted. In order to minimize friction in the transmission, the invention provides that the one rolling bearing (9) for supporting the at least one transmission shaft (2, 3, 4) is a tapered roller bearing and the other rolling bearing (10) for supporting the transmission shaft (2, 3, 4) is a deep groove ball bearing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe, umfassend mindestens eine Antriebswelle, mindestens eine Abtriebswelle und mindestens eine Vorgelegewelle, die mit der Antriebswelle und der Abtriebswelle über Verzahnungen in Eingriff bringbar ist, wobei mindestens eine der Getriebewellen in ihren axialen Endbereichen mit je einem Wälzlager gelagert ist.The invention relates to a change-speed gearbox, comprising at least one drive shaft, at least one output shaft and at least one countershaft, which is engageable with the drive shaft and the output shaft via teeth in engagement, wherein at least one of the transmission shafts is mounted in its axial end regions, each with a rolling bearing.

Zahnräderwechselgetriebe dieser Bauart sind hinlänglich bekannt. Die Vorgelegewelle – gegebenenfalls sind von diesen auch zwei vorhanden – ist dabei in der Regel mittels zweier Kegelrollenlager gelagert, die axial angestellt sind. Damit können axiale und radiale Lasten sicher übertragen werden. Lediglich die Eingangswelle ist zumeist in einer Fest-Los-Lagerung gelagert. Auch im Falle eines Getriebes mit zwei Vorgelegewellen ist vorgesehen, diese in zwei angestellten Kegelrollenlagern zu lagern. Gear change gears of this type are well known. The countershaft - where appropriate, there are two of these - is usually stored by means of two tapered roller bearings, which are employed axially. This axial and radial loads can be transmitted safely. Only the input shaft is usually stored in a fixed-lot storage. Also in the case of a transmission with two countershafts is provided to store them in two employed tapered roller bearings.

Nachteilig ist, dass die Lagerung der verschiedenen Wellen des Getriebes Reibungsverluste verursachen, die sich negativ hinsichtlich der Lebensdauer des Getriebes und vor allem im Kraftstoffverbrauch bemerkbar machen. Auch der CO2-Ausstoß ist nachteilig entsprechend groß. The disadvantage is that the storage of the various shafts of the transmission cause friction losses, which have a negative effect on the life of the transmission and especially in fuel consumption. The CO 2 emissions are disadvantageous correspondingly large.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zahnräderwechselgetriebe der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Reibung in der Lagerung des Getriebes minimiert wird, ohne dass sich die Lebensdauer des Getriebes reduziert. Damit soll die im Getriebe benötigte Leistung und somit der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs vermindert werden. Ferner soll im Betrieb des Fahrzeugs der CO2-Ausstoß reduziert werden können. The invention is therefore the object of a change-speed gearbox of the type mentioned in such a way that the friction in the bearing of the transmission is minimized without reducing the life of the transmission. This is to reduce the power required in the transmission and thus the fuel consumption of the vehicle. Furthermore, the CO 2 emissions should be reduced during operation of the vehicle.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung sieht vor, dass das eine Wälzlager zur Lagerung der mindestens einen Getriebewelle ein Kegelrollenlager ist und das andere Wälzlager zur Lagerung derselben Getriebewelle ein Rillenkugellager ist.The solution of this object by the invention provides that the one rolling bearing for supporting the at least one transmission shaft is a tapered roller bearing and the other rolling bearing for supporting the same transmission shaft is a deep groove ball bearing.

Die Erfindung kehrt sich also vom vorbekannten Konzept ab, nach dem die Getriebewellen, insbesondere die Vorgelegewelle, stets in zwei angestellten Kegelrollenlagern gelagert ist. The invention thus turns away from the previously known concept according to which the transmission shafts, in particular the countershaft, is always mounted in two salaried tapered roller bearings.

Die Verzahnungen sind bevorzugt schrägverzahnte Stirnverzahnungen. Sie können so angeordnet sein, dass im Zugbetrieb die mindestens eine Getriebewelle, insbesondere die Vorgelegewelle, stets nur in eine axiale Richtung der Getriebewelle belastet wird. In diesem Falle wird praktisch nur das Kegelrollenlager mit einer axialen Last beaufschlagt, während das Rillenkugellager im wesentlichen nur radiale Lasten überträgt.The teeth are preferably helical serrations. They may be arranged so that in the train operation, the at least one transmission shaft, in particular the countershaft, always only in an axial direction of the transmission shaft is loaded. In this case, practically only the tapered roller bearing is subjected to an axial load, while the deep groove ball bearing transmits substantially only radial loads.

Das Zahnräderwechselgetriebe kann auch eine erste und eine zweite Vorgelegewelle aufweisen. Dann ist bevorzugt vorgesehen, dass die eine Vorgelegewelle mittels des Kegelrollenlagers und des Rillenkugellagers gelagert ist, wobei die andere Vorgelegewelle mittels eines Kegelrollenlagers und eines Schrägkugellagers gelagert ist.The change-speed gearbox can also have a first and a second countershaft. Then it is preferably provided that a countershaft is mounted by means of the tapered roller bearing and the deep groove ball bearing, wherein the other countershaft is mounted by means of a tapered roller bearing and an angular contact ball bearing.

Das Zahnräderwechselgetriebe ist bevorzugt ein Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe. Dabei ist insbesondere an ein PKW-Getriebe gedacht. Es kann als Handschaltgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet sein. The change-speed gearbox is preferably a motor vehicle change-speed gearbox. It is especially thought of a car transmission. It can be designed as a manual transmission or as an automated manual transmission.

Gemäß einer bevorzugten Anwendung kommt es in der Ausgestaltung als Doppelkupplungsgetriebe zum Einsatz; dieses hat bevorzugt zwei Vorgelegewellen. According to a preferred application, it is used in the embodiment as a dual-clutch transmission; this preferably has two countershafts.

Die Erfindung schlägt also vor, dass zumindest eine der Vorgelegewellen des Zahnräderwechselgetriebes mit einer Wälzlagerkombination gelagert wird, die aus einem Rillenkugellager und einem Kegelrollenlager besteht. Bevorzugt handelt es sich hierbei um die Lagerung einer zweiten Vorgelegewelle, wie sie beispielsweise in einem Doppelkupplungsgetriebe zum Einsatz kommt. The invention thus proposes that at least one of the countershafts of the change-speed gearbox is mounted with a roller bearing combination, which consists of a deep groove ball bearing and a tapered roller bearing. This is preferably the storage of a second countershaft, as used for example in a dual-clutch transmission.

Somit wird zur Lagerung insbesondere einer zweiten Vorgelegewelle statt zweier Kegelrollenlager eine Kombination aus Kegelrollenlager und Rillenkugellager eingesetzt. Aufgrund der Richtung der Kräfte, die in den Verzahnungen wirken, werden vorteilhaft nahezu alle resultierenden Axialkräfte vom Kegelrollenlager aufgenommen. Das weiter vorhandene Rillenkugellager wird somit weitgehend nur radial belastet. Thus, a combination of tapered roller bearings and deep groove ball bearings is used for storage in particular a second countershaft instead of two tapered roller bearings. Due to the direction of the forces acting in the teeth, advantageously almost all resulting axial forces are absorbed by the tapered roller bearing. The existing deep groove ball bearing is thus largely loaded only radially.

Insbesondere in der Kombination der Lagerung einer ersten Vorgelegewelle mittels eines Kegelrollenlagers und eines Schrägkugellagers sowie für die entsprechende Lagerung der Differentialwelle kann somit eine deutliche Reibmomentreduzierung erzielt werden, so dass Energie im Betrieb des Getriebes eingespart werden kann. In particular, in the combination of the storage of a first countershaft by means of a tapered roller bearing and an angular contact ball bearing and for the corresponding storage of the differential shaft thus a significant Reibmomentreduzierung can be achieved, so that energy can be saved in the operation of the transmission.

Mit der vorgeschlagenen Lösung wird es möglich, die Vorgelegewelle – insbesondere die zweite Vorgelegewelle in einem Zahnräderwechselgetriebe – reibungsärmer als bislang zu lagern. Demgemäß kann Leistung im Bereich des Getriebes eingespart werden, was in der Folge auch den Kraftstoffverbrauch senkt. Dieser Effekt macht sich insbesondere im Falle eines PKW-Schaltgetriebes bemerkbar. The proposed solution makes it possible to store the countershaft - in particular the second countershaft in a change-speed gearbox - with less friction than before. Accordingly, power in the area of the transmission can be saved, which also reduces fuel consumption as a result. This effect is particularly noticeable in the case of a passenger car manual transmission.

Die erzielbaren Vorteile sind also ein deutlich reibungsärmerer Lauf des Getriebes, ohne dessen Gebrauchsdauer zu reduzieren. Somit ist eine Einsparung von Energie möglich, was sich sowohl beim Kraftstoffverbrauch als auch beim CO2-Ausstoß positiv bemerkbar macht. The achievable advantages are thus a significantly lower friction running of the transmission, without reducing its service life. Thus, a saving of energy is possible, which makes positive both in terms of fuel consumption and CO 2 emissions.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Show it:

1 schematisch ein Zahnräderwechselgetriebe eines Personenkraftwagens und 1 schematically a gear shift transmission of a passenger car and

2 die Seitenansicht einer Vorgelegewelle des Zahnräderwechselgetriebes nach 1. 2 the side view of a countershaft of the change-speed gearbox after 1 ,

In 1 ist ein Zahnräderwechselgetriebe 1 schematisch dargestellt. Es weist eine Antriebswelle 2 und eine Abtriebswelle 3 auf. Das Drehmoment wird über eine Vorgelegewelle 4 übertragen. Hierzu sind Verzahnungen 5 und 6 vorgesehen, die das Drehmoment übertragen können. In 1 is a change-speed gearbox 1 shown schematically. It has a drive shaft 2 and an output shaft 3 on. The torque is transmitted via a countershaft 4 transfer. To this are teeth 5 and 6 provided, which can transmit the torque.

Das Zahnräderwechselgetriebe 1 kann auch zwei Vorgelegewellen 4 aufweisen; dieser Fall ist allerdings nicht dargestellt. The gear change transmission 1 can also have two countershafts 4 exhibit; this case is not shown.

Die oder jede Vorgelegewelle 4 ist in ihren beiden axialen Endbereichen 7 und 8 mit je einem Wälzlager 9 und 10 gelagert. Details hierzu zeigt 2.The or each countershaft 4 is in its two axial end regions 7 and 8th each with a rolling bearing 9 and 10 stored. Details show 2 ,

Jedenfalls für eine der Vorgelegewellen 4 des Zahnräderwechselgetriebes 1 ist vorgesehen, dass das eine Wälzlager 9 als Kegelrollenlager ausgebildet ist, was an sich bekannt ist. Neu ist indes, dass das andere Wälzlager 10 ein Rillenkugellager ist. Da die beiden Verzahnungen 5, 6 als Schrägverzahnungen ausgebildet sind, werden im Betrieb auch axiale Kräfte über die Verzahnungen erzeugt bzw. übertragen. Die Verzahnungen sind dabei so angeordnet, dass im Zugbetrieb die Vorgelegewelle im Ausführungsbeispiel nach rechts geschoben wird. Demgemäß wird bei dieser Standardbelastung das Kegelrollenlager 9 axial belastet, während das Rillenkugellager 10 weitgehend frei von axialen Kräften bleibt und nur radiale Lasten übertragen muss.At least for one of the countershafts 4 of the gear change transmission 1 is provided that a rolling bearing 9 is designed as a tapered roller bearing, which is known per se. What is new, however, is that the other rolling bearing 10 a deep groove ball bearing is. Because the two gears 5 . 6 are designed as helical gears, axial forces are generated or transmitted via the teeth in operation. The gears are arranged so that in the train operation, the countershaft is pushed in the embodiment to the right. Accordingly, in this standard load, the tapered roller bearing 9 axially loaded while the deep groove ball bearing 10 remains largely free of axial forces and only has to transmit radial loads.

Die andere, nicht dargestellte Vorgelegewelle kann mittels eines Kegelrollenlagers und eines Schrägkugellagers gelagert sein, was einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht. The other, not shown countershaft can be supported by means of a tapered roller bearing and an angular contact ball bearing, which corresponds to a preferred embodiment of the invention.

Die Reibung im Getriebe kann so minimiert werden. The friction in the gear can be minimized.

Die Anordnung ist – wie beschrieben – so ausgestaltet, dass im Zugbetrieb die Vorgelegewelle 4 gegen das Kegelrollenlager 9 läuft, d. h. die axialen Kräfte werden ausschließlich vom Kegelrollenlager 9 aufgenommen. Das Rillenkugellager 10 überträgt dann keine axialen Kräfte; es läuft lediglich radial belastet mit. The arrangement is - as described - designed so that in the train operation, the countershaft 4 against the tapered roller bearing 9 running, ie the axial forces are exclusively from the tapered roller bearing 9 added. The deep groove ball bearing 10 then transmits no axial forces; it runs only with radial load.

Im Schubbetrieb kehrt sich die axiale Kraftrichtung betreffend die Vorgelegewelle 4 um, d. h. jetzt müssen axiale Kräfte ausschließlich vom Rillenkugellager 10 aufgenommen werden. Zu diesem Zweck muss das Rillenkugellager einseitig axial festgelegt sein. In overrun mode, the axial force direction is reversed regarding the countershaft 4 around, ie now axial forces must exclusively from deep groove ball bearings 10 be recorded. For this purpose, the deep groove ball bearing must be axially fixed on one side.

Damit im Zugbetrieb die axialen Kräfte der Vorgelegewelle 4 allerdings ausschließlich vom Kegelrollenlager 9 aufgenommen werden, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Rillenkugellager 10 nur einseitig axial fixiert ist, d. h. es kann bei den auftretenden axialen Kräften im Zugbetrieb ausweichen und so nur radiale Kräfte, jedoch keine axialen Kräfte übertragen.Thus, in the train operation, the axial forces of the countershaft 4 however, only from the tapered roller bearing 9 are received, it is preferably provided that the deep groove ball bearings 10 only axially fixed on one side, ie it can dodge when pulling the axial forces in the train operation and so only radial forces, but not transmit axial forces.

Im Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Lagerung für die Vorgelegewelle 4 beschrieben. Sie kann analog auch für die Antriebs- bzw. Abtriebswelle 2, 3 eingesetzt werden.In the embodiment, the inventive storage for the countershaft 4 described. You can also analog for the drive or output shaft 2 . 3 be used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zahnräderwechselgetriebe  Gear shift transmission
22
Antriebswelle (Getriebewelle) Drive shaft (gear shaft)
33
Abtriebswelle (Getriebewelle) Output shaft (transmission shaft)
44
Vorgelegewelle (Getriebewelle) Countershaft (transmission shaft)
55
Verzahnung gearing
66
Verzahnung gearing
77
axialer Endbereich axial end region
88th
axialer Endbereich axial end region
99
Wälzlager (Kegelrollenlager)  Rolling bearings (tapered roller bearings)
1010
Wälzlager (Rillenkugellager) Rolling bearings (deep groove ball bearings)

Claims (10)

Zahnräderwechselgetriebe (1), umfassend mindestens eine Antriebswelle (2), mindestens eine Abtriebswelle (3) und mindestens eine Vorgelegewelle (4), die mit der Antriebswelle (2) und der Abtriebswelle (3) über Verzahnungen (5, 6) in Eingriff bringbar ist, wobei mindestens eine der Getriebewellen (2, 3, 4) in ihren axialen Endbereichen (7, 8) mit je einem Wälzlager (9, 10) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Wälzlager (9) zur Lagerung der mindestens einen Getriebewelle (2, 3, 4) ein Kegelrollenlager ist und das andere Wälzlager (10) zur Lagerung der Getriebewelle (2, 3, 4) ein Rillenkugellager ist.Tooth change gear ( 1 ), comprising at least one drive shaft ( 2 ), at least one output shaft ( 3 ) and at least one countershaft ( 4 ) connected to the drive shaft ( 2 ) and the output shaft ( 3 ) about gears ( 5 . 6 ) is engageable, wherein at least one of the transmission shafts ( 2 . 3 . 4 ) in their axial end regions ( 7 . 8th ) each with a rolling bearing ( 9 . 10 ) is mounted, characterized in that the one rolling bearing ( 9 ) for supporting the at least one transmission shaft ( 2 . 3 . 4 ) is a tapered roller bearing and the other rolling bearing ( 10 ) for the storage of the gear shaft ( 2 . 3 . 4 ) is a deep groove ball bearing. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (5, 6) schrägverzahnte Stirnverzahnungen sind. Gear change transmission according to claim 1, characterized in that the toothings ( 5 . 6 ) helical serrations are. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (5, 6) so angeordnet sind, dass im Zugbetrieb die mindestens eine Getriebewelle (2, 3, 4) stets nur in eine axiale Richtung der Getriebewelle (2, 3, 4) belastet wird. Gear change transmission according to claim 2, characterized in that the toothings ( 5 . 6 ) are arranged so that in train operation the at least one transmission shaft ( 2 . 3 . 4 ) always only in an axial direction of the transmission shaft ( 2 . 3 . 4 ) is charged. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es eine erste und eine zweite Vorgelegewelle (4) aufweist. Gear change transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a first and a second countershaft ( 4 ) having. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Vorgelegewelle (4) mittels des Kegelrollenlagers (9) und des Rillenkugellagers (10) gelagert ist, wobei die andere Vorgelegewelle mittels eines Kegelrollenlagers und eines Schrägkugellagers gelagert ist.Gear change transmission according to claim 4, characterized in that the one countershaft ( 4 ) by means of the tapered roller bearing ( 9 ) and the deep groove ball bearing ( 10 ) is mounted, wherein the other countershaft is mounted by means of a tapered roller bearing and an angular contact ball bearing. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe ist.Gear change transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is a motor vehicle change-speed gearbox. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ein PKW-Getriebe ist. Gear change transmission according to claim 6, characterized in that it is a car transmission. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es als Handschaltgetriebe ausgebildet ist. Gear change transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is designed as a manual transmission. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es als automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet ist. Gear change transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is designed as an automated transmission. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist. Gear change transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is designed as a double-clutch transmission.
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