DE102014204061B4 - Gear change transmission - Google Patents

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Abstract

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 die Verzahnungen (5, 6) schrägverzahnte Stirnverzahnungen und 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, wobei 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.

Figure DE102014204061B4_0000
Gear change transmission (1), comprising at least one drive shaft (2), at least one output shaft (3) and at least one countershaft (4), which can be brought into engagement with the drive shaft (2) and the output shaft (3) via toothings (5, 6) is, wherein at least one of the gear shafts (2, 3, 4) is mounted in its axial end regions (7, 8), each with a roller bearing (9, 10), characterized in that the toothings (5, 6) have helical toothing and so on are arranged in such a way that the at least one gear shaft (2, 3, 4) is always loaded only in one axial direction of the gear shaft (2, 3, 4), the one roller bearing (9) for mounting the at least one gear shaft (2 , 3, 4) is a tapered roller bearing and the other roller bearing (10) for mounting the gear shaft (2, 3, 4) is a deep groove ball bearing.
Figure DE102014204061B4_0000

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 gear change transmission, comprising at least one drive shaft, at least one output shaft and at least one countershaft, which can be brought into engagement with the drive shaft and the output shaft via toothings, at least one of the gear shafts being mounted in its axial end regions with a roller bearing in each case.

Zahnräderwechselgetriebe dieser Bauart sind hinlänglich bekannt. Ein gattungsgemäßes Getriebe zeigt die DE 10 2006 054 281 A1 . 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 transmissions of this type are well known. A generic transmission shows that DE 10 2006 054 281 A1 . The countershaft - if necessary there are also two of them - is usually supported by means of two tapered roller bearings which are axially adjusted. This means that axial and radial loads can be safely transmitted. Only the input shaft is mostly stored in a fixed-lot bearing. Also in the case of a gearbox with two countershafts, it is intended to store them in two 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.It is disadvantageous that the mounting of the different shafts of the transmission cause friction losses, which have a negative effect on the life of the transmission and above all on fuel consumption. The CO 2 emissions are also disadvantageously high.

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 based on the object of designing a gear change transmission of the type mentioned at the outset in such a way that the friction in the bearing of the transmission is minimized without reducing the service life of the transmission. This is to reduce the power required in the transmission and thus the vehicle's fuel consumption. Furthermore, it should be possible to reduce CO 2 emissions during vehicle operation.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung sieht vor, dass die Verzahnungen schrägverzahnte Stirnverzahnungen und so angeordnet sind, dass im Zugbetrieb die mindestens eine Getriebewelle stets nur in eine axiale Richtung der Getriebewelle belastet wird, wobei 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 to this problem by the invention provides that the gears are helical gears and are arranged so that the at least one gear shaft is always loaded only in one axial direction of the gear shaft in train operation, the one roller bearing for mounting the at least one gear shaft a tapered roller bearing and the other roller bearing for supporting the same gear 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 therefore turns away from the previously known concept according to which the gear shafts, in particular the countershaft, are always mounted in two tapered roller bearings.

In diesem Falle wird praktisch nur das Kegelrollenlager mit einer axialen Last beaufschlagt, während das Rillenkugellager im wesentlichen nur radiale Lasten überträgt.In this case, only the tapered roller bearing is subjected to an axial load, while the deep groove ball bearing essentially only transfers 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 gear change transmission can also have a first and a second countershaft. Then it is preferably provided that one countershaft is supported by means of the tapered roller bearing and the deep groove ball bearing, the other countershaft being supported 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 gear change transmission is preferably a motor vehicle gear change transmission. In particular, a car transmission is thought of. 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 configuration as a double 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 therefore proposes that at least one of the countershafts of the gear change transmission be mounted with a roller bearing combination consisting of a deep groove ball bearing and a tapered roller bearing. This is preferably a bearing for a second countershaft, as used for example in a double 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 the bearing, in particular a second countershaft, instead of two tapered roller bearings. Due to the direction of the forces that act in the toothing, almost all resulting axial forces are advantageously absorbed by the tapered roller bearing. The grooved ball bearing that is still present 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 mounting of a first countershaft by means of a tapered roller bearing and an angular contact ball bearing and for the corresponding mounting of the differential shaft, a significant reduction in the friction torque can thus 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 mount the countershaft - in particular the second countershaft in a gear change transmission - with less friction than before. Accordingly, power can be saved in the area of the transmission, which consequently also lowers fuel consumption. This effect is particularly noticeable in the case of a 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 therefore a significantly lower-friction running of the transmission without reducing its service life. This enables energy to be saved, which has a positive impact on both fuel consumption and CO 2 emissions.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

  • 1 schematisch ein Zahnräderwechselgetriebe eines Personenkraftwagens und
  • 2 die Seitenansicht einer Vorgelegewelle des Zahnräderwechselgetriebes nach 1.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Show it:
  • 1 schematically a gear change transmission of a passenger car and
  • 2nd the side view of a countershaft of the gear change transmission 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 gear change transmission 1 shown schematically. It has a drive shaft 2nd and an output shaft 3rd on. The torque is via a countershaft 4th transfer. There are gears for this 5 and 6 provided that 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 4th exhibit; however, 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 4th is in its two axial end areas 7 and 8th with one roller bearing each 9 and 10th stored. Details of this are shown 2nd .

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 4th of the gear change transmission 1 it is envisaged that the one 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 10th is a deep groove ball bearing. Because the two gears 5 , 6 are designed as helical gears, axial forces are generated or transmitted via the gears during operation. The gears are arranged so that the countershaft is pushed to the right in the embodiment in the pulling operation. Accordingly, the tapered roller bearing becomes at this standard load 9 axially loaded while the deep groove ball bearing 10th 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 countershaft, not shown, can be mounted 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 transmission can be minimized in this way.

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 the countershaft during train operation 4th against the tapered roller bearing 9 runs, ie the axial forces are exerted exclusively by the tapered roller bearing 9 added. The deep groove ball bearing 10th then transmits no axial forces, it only runs with radial loads.

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 the axial direction of force with respect to the countershaft reverses 4th um, ie now axial forces only have to come from the deep groove ball bearing 10th be included. 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.This means that the axial forces of the countershaft in train operation 4th however only from the tapered roller bearing 9 are preferably provided that the deep groove ball bearing 10th is axially fixed only on one side, ie it can deflect when the axial forces occur during train operation and thus only transmit radial forces, but no 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 exemplary embodiment, the bearing according to the invention for the countershaft 4th described. Similarly, it can also be used for the input or output shaft 2nd , 3rd be used.

BezugszeichenlisteReference list

11
ZahnräderwechselgetriebeGear change transmission
22nd
Antriebswelle (Getriebewelle)Drive shaft (gear shaft)
33rd
Abtriebswelle (Getriebewelle)Output shaft (gear shaft)
44th
Vorgelegewelle (Getriebewelle)Countershaft (gear shaft)
55
VerzahnungGearing
66
VerzahnungGearing
77
axialer Endbereichaxial end region
88th
axialer Endbereichaxial end region
99
Wälzlager (Kegelrollenlager)Rolling bearings (tapered roller bearings)
1010th
Wälzlager (Rillenkugellager)Rolling bearings (deep groove ball bearings)

Claims (8)

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 die Verzahnungen (5, 6) schrägverzahnte Stirnverzahnungen und 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, wobei 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.Gear change transmission (1), comprising at least one drive shaft (2), at least one output shaft (3) and at least one countershaft (4), which can be brought into engagement with the drive shaft (2) and the output shaft (3) via toothings (5, 6) is, wherein at least one of the gear shafts (2, 3, 4) is mounted in its axial end regions (7, 8), each with a roller bearing (9, 10), characterized in that the toothings (5, 6) have helical toothing and so on are arranged in such a way that the at least one gear shaft (2, 3, 4) is always loaded only in one axial direction of the gear shaft (2, 3, 4), the one roller bearing (9) for mounting the at least one gear shaft (2 , 3, 4) is a tapered roller bearing and the other roller bearing (10) for mounting the gear shaft (2, 3, 4) is a deep groove ball bearing. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine erste und eine zweite Vorgelegewelle (4) aufweist. Gear change gear after Claim 1 , characterized in that it has a first and a second countershaft (4). Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 2, 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 gear after Claim 2 , characterized in that one countershaft (4) is supported by means of the tapered roller bearing (9) and the deep groove ball bearing (10), the other countershaft being supported by means of a tapered roller bearing and an angular contact ball bearing. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe ist.Gear change transmission according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that it is a motor vehicle gear change transmission. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ein PKW-Getriebe ist.Gear change gear after Claim 4 , characterized in that it is a car transmission. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es als Handschaltgetriebe ausgebildet ist.Gear change transmission according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that it is designed as a manual transmission. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es als automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet ist.Gear change transmission according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that it is designed as an automated manual transmission. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist.Gear change transmission according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that it is designed as a double clutch transmission.
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