DE102014206079A1

DE102014206079A1 - Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE102014206079A1
Application number: DE201410206079
Authority: DE
Inventors: Manfred Rahm
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2014-10-09

Abstract

Beschrieben wird ein Zugmitteltrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere innerhalb des Getriebes eines Vierradantriebes, zur Momentenübertragung zwischen einer ersten und einer zweiten Welle (W1, W2), wobei das Zugmittel (K) um je ein auf der ersten und der zweiten Welle (W1, W2) sitzendes Rad (R1, R2) läuft, wobei eine die Kräfte zwischen den Wellen (W1, W2) aufnehmende Abstützung (SR) vorgesehen ist, welche unmittelbar auf das jeweilige Rad (R1, R2) einwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb der Art nach Anspruch 1.
Zugmitteltriebe finden bei Kraftfahrzeugantrieben Verwendung, insbesondere um ein Drehmoment von einer Welle auf eine weitere, parallel zur ersten Welle verlaufenden zweiten Welle zu überragen. Dies kann bspw. bei einem Verteilergetriebe, einem Vierradgetriebe der Fall sein, wo das Antriebsmoment über eine Getriebewelle der Hauptantriebsachse zugeführt wird und bedarfsweise über eine Kupplung und den Zugmitteltrieb einer zweiten Getriebewelle zugeführt wird, von der aus die Räder der zuschaltbaren Antriebsachse getrieben werden.
Die DE 10 2006 034 153 A1 beschreibt ein Getriebe mit einer ersten, einer zweiten Welle, wobei zur Momentenübertragung erste und zweite Welle mittels einem Zugmittel, einer um je ein auf der jeweiligen Welle sitzendes Kettenrad laufende Kette, miteinander gekoppelt sind. Eine schaltbare Kupplung koppelt eines der Kettenräder mit der zugehörigen Welle – so ist die Momentenübertragung zwischen erster und zweiter Welle steuerbar. Die Getriebeanordnung, der Zugmitteltrieb sind in einem Gehäuse angeordnet, die beiden Wellen sind beidseitig der Kettenräder in Lagern aufgenommen, wobei die Lager entsprechend den im Kettentrieb zu übertragenden Kräften auszulegen sind. Einen derartigen Getriebebau zeigt auch die DE 101 2005 007 651 A1 , die DE 36 12 047 A1 – in diesem Fall erfolgt die Zugmittelübertragung mit variabler Übersetzung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Zugmitteltrieb in gegenüber den bekannten Lösungen verbesserter Ausführung vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Vorrichtungsanspruches. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht aus einem Zugmitteltrieb zwischen einer ersten und einer zweiten Welle, wobei das Zugmittel um je ein Rad der ersten und der zweiten Welle läuft und wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Rad eine die durch die Zugmittelübertragung zwischen den Wellen aufnehmende Abstützung vorgesehen ist, welche unmittelbar auf das jeweilige Rad einwirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abstützung als ein Stützrad ausgebildet ist, welches zwischen den beiden Rädern des Zugmittels angeordnet ist und mit beiden sich abstützend zusammenwirkt.
Das Stützrad ist bevorzugt um eine Achse des Gehäuses, des Getriebegehäuses drehbar gelagert. Da die Achse des Stützrades genau in der Ebene der Achsen der beiden Zugmittelräder liegt, sind durch die Lagerung des Stützrades keine wesentlichen Kräfte aufzunehmen. Das Getriebegehäuse kann hierbei den Zugmitteltrieb eng umgebend ausgebildet sein und als Lagerung für das Stützrad jeweils einen als Einzug gestaltete Ausbildung aufweisen. Das Stützrad läuft dann auf einer entsprechenden Lagerung dann auf diesem Einzug.
Das Zugmittel ist als Kettentrieb ausgebildet, üblich handelt es sich um eine mehrreihige Kette, welche um je ein auf den Wellen sitzendes Kettenrad läuft. Zur Abstützung weisen beide Kettenräder gemäß einer Ausführung der Erfindung beidseitig des Kettenlaufbereiches eine Stützscheibe auf. Mit diesen Stützscheiben wirkt abrollend je eine Scheibe des Stützrades zusammen. Die Durchmesser der beiden Kettenräder sowie des Stützrades sind derartig aufeinander angestimmt, dass sich ein synchrones Abrollen ergibt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann als Stützbereich ein mittig zur Kette, mittig im Kettenrad gestalteter Rollbereich vorgesehen sein. Das Kettenrad weist somit mittig in diesem Stützbereich keine Verzahnung auf. Entsprechend ist das Stützrad als eine Scheibe ausgebildet, welche auf diesem mittigen Rollbereich einwirkt. Die Kette, welche als Zugmittel um die beiden Ketteräder läuft, ist in ihrer Mitte, im Bereich des Rollbereiches ohne Verzahnung ausgebildet und läuft sich lediglich abstützend auf dem Rollbereich.
Ausgehend von dem gerade beschriebenen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Kettenräder von zwei Ketten umschlungen werden, welche beidseitig dem mit dem Stützrad zusammenwirkenden Rollbereich laufen. In diesem und dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass Rollbereich als ein Ring gestaltet ist, der auf eine Verzahnung des Rades gezogen wird und mittig ausgerichtet wird. Die Breite des Rades entspricht dabei der Breite der beiden Ketten und der Breite des Rollbereiches, der Breite des Stützrades.
Durch die Erfindung ist eine aufwändige Lagerung der die Kettenräder tragenden Wellen beidseitig der Räder vermeidbar. Insbesondere kann jedem Rad lediglich ein die Welle tragendes Lager zugordnet werden. Die Lager können kostengünstig dimensioniert werden.
Die durch den Zugmitteltrieb, den Kettentrieb zwischen den Wellen auftretenden Kräfte müssen nicht über das Gehäuse übertragen werden. Das Stützrad überträgt diese Kräfte direkt von Rad zu Rad. Entsprechend kann die Dimensionierung des Gehäuses in diesem Bereich mit weniger Aufwand und somit kostengünstiger gestaltet sein.
Des Weiteren erfolgt die Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung an Hand der Zeichnungen.
1 zeigt eine erste Welle W1, welche in einem Gehäuse G über ein Lager L1 gelagert ist. Bei der Welle W1 handelt es sich um eine Getriebewelle, über welche die zuschaltbaren Räder eines 4W-Drive-Fahrzeuges angetrieben werden.
Auf dem einen Ende der Welle W1 sitzt ein Kettenrad R1, und zwar über entsprechende Lager – Nadellager NL1 – drehbar gelagert. Das Rad R1 ist somit frei gegenüber der Welle W1 drehbar. Zur Herstellung einer Drehmomentübertragung zwischen Welle W1 und dem Rad R1 ist eine Kupplung LK Angeordnet, welche vorzugsweise als Mehrscheiben-Lammellenkupplung ausgebildet ist und über die das Rad R1 drehfest mit der Welle W1 koppelbar ist. Ein Satz Scheiben der Mehrscheiben-Lammellenkupplung LK ist dabei mit der Welle W1 drehfest verbunden – der weitere Satz Scheiben ist über einen Kupplungskorb mit dem Rad R1 drehfest verbunden. Die Kupplung LK wird über Federkraft geschlossen und über einen Aktuator – als Kugelrampe angedeutet – entgegen der Federkraft geöffnet.
Drehfest mit einer zweiten, parallel zu ersten Welle W1 verlaufenden zweiten Welle W2 ist ein zweites Kettenrad R2 verbunden. Um beide Kettenräder R1, R2 läuft eine Kette, welche in dem Schnitt nach 1 gestrichelt wiedergegeben ist. Die Kette K ist mehrreihig ausgeführt und weist nach innen – zu den Rädern R1, R2 hin – eine entsprechende Verzahnung auf, welche formschlüssig mit entsprechenden Verzahnungen VZ1, VZ2 der Kettenräder R1, R2 zusammenwirkt.
Die Kettenräder R1, R2 weisen beidseitig des Bereiches der Verzahnung VZ1, VZ2 eine Stützscheibe S1, S2 auf. Auf dem zylindrischen Außenumfang der Stützscheiben S1, S2 rollen Stützscheiben SSR eines Stützrades SR ab. Das Stützrad SR ist als ein Radkranz ausgebildet, der über Nadellager NLSR auf einer Einschnürung – oder einem Durchzug – des Gehäuses G drehbar gelagert ist. Die Drehachse des Stützrades SR liegt in der Ebene, die durch die Achsen der Wellen W1, W2 definiert wird. Somit nimmt das Stützrad SR die durch die Zugmittelübertragung zwischen den Wellen W1, W2 wirkenden Kräfte auf, ohne dass wesentliche Kräfte auf das Gehäuse G wirken.
Bei der Ausführung nach 2 Wirkt das Stützrad SR mit je einem mittig auf die Verzahnung VZ1, VZ2 eines Kettenrades R1, R2 aufgezogenen Stützscheibe S1, S2 zusammen. Diese Stützscheiben S1, S2 sind hier ausgeführt als Ringe, welche über die Verzahnungsbereiche VZ1, VZ2 übergezogen sind.
Die Stützscheiben S1, S2 sind mittig auf den Kettenrädern R1, R2 ausgerichtet. Das Stützrad SR ist wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel über Nadellager NLSR direkt am Gehäuse gelagert. Beidseitig der Stützscheiben S1, S2 laufen zwei Ketten K parallel zueinander um die Kettenräder R1, R2.
In der 2 ist das Gehäuse G – vgl. 1 – nicht dargestellt. Die Ausführung – wie auch der übrigen Teile – entspricht aber der von 1. Insbesondere gilt dies für die Lagerung des Stützrades SR.
Bezugszeichenliste

W1

erste Welle

W2

zweite Welle

R1

erstes Rad, erstes Kettenrad

R2

zweites Rad, zweites Kettenrad

K

Kette

NL1

Lagerung, Nadellager Rad 1

NL2

Lagerung, Nadellager Rad 2

L1

Lagerung Welle 1

L2

Lagerung Welle 2

LK

Kupplung, Lammellenkupplung

S1

Stützscheibe-Rad 1

S2

Stützscheibe-Rad 2

SR

Stützrad

SSR

Stützscheibe Stützrad

G

Gehäuse

NLSR

Lagerung, Nadellager Stützrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006034153 A1 [0003]
DE 1012005007651 A1 [0003]
DE 3612047 A1 [0003]

Claims

Zugmitteltrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere innerhalb des Getriebes eines Vierradantriebes, zur Momentenübertragung zwischen einer ersten und einer zweiten Welle (W1, W2), wobei das Zugmittel (K) um je ein auf der ersten und der zweiten Welle (W1, W2) sitzendes Rad (R1, R2) läuft, wobei eine die Kräfte zwischen den Wellen (W1, W2) aufnehmende Abstützung (SR) vorgesehen ist, welche unmittelbar auf das jeweilige Rad (R1, R2) einwirkt.
Abstützung nach Anspruch 1, die Abstützung ist als ein gegenüber einem den Zugmitteltrieb umgebendes Gehäuse (G) drehbar gelagertes Stützrad (SR) ausgebildet, welches zwischen den beiden Rädern (R1, R2) angeordnet ist und mit diesen in Kontakt steht.
Abstützung nach Anspruch 1, das Stützrad (SR) wirkt mit je einer dem Rad (R1, R2) zugeordneten Stützscheibe (S1, S2) zusammen.
Abstützung nach Anspruch 3, Stützrad (SR) und Stützscheibe (S1, S2) wirken aufeinander abrollend zusammen.
Abstützung nach Anspruch 3 oder 4, die Räder (R1, R2) weisen seitlich jeweils ein Paar Stützscheiben (S1, S2) auf die mit einem entsprechenden Stützscheibenpaar (SSR) eines Stützrades (SR) zusammenwirken.
Abstützung nach Anspruch 3 oder 4, die Räder (R1, R2) weisen jeweils mittig eine Stützscheibe (S1, S2) auf, die mit einem Stützrad (SR) zusammenwirkt.
Abstützung nach einem der vorherigen Ansprüche, das Zugmittel ist als eine Kette (K) ausgebildet, die mit entsprechenden Verzahnungen (VZ1, VZ2) der Räder (R1, R2) zusammenwirkt.
Abstützung nach Anspruch 5 und 7, die Verzahnung VZ1 der Räder (R1, R2) liegt zwischen den Paar Stützscheiben (S1, S2).
Abstützung nach Anspruch 6 und 7, die Räder (R1, R2) weisen beidseitig der vorzugsweise mittig angeordneten Stützscheibe (S1, S2) eine Verzahnung (VZ1, VZ2) auf.
Abstützung nach Anspruch 9, beidseitig der Stützscheiben (S1, S2) läuft jeweils eine Kette (K).