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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe mit mindestens einer Eingangswelle, mindestens einer Zwischenwelle sowie einem Abtrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Bei Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen der Kleinwagen- und Kompaktwagenklasse, hat sich ein Antriebskonzept durchgesetzt, bei dem ein Verbrennungsmotor in einen Vorderwagen des Kraftfahrzeugs quer zur Fahrtrichtung eingebaut wird. Ein solcher quer eingebauter Verbrennungsmotor ist in der Regel mit einem Getriebe verbunden, welches sich in Längsrichtung des Verbrennungsmotors an den Verbrennungsmotor anschließt. Dadurch entsteht ein Motor-Getriebeverband, welcher einen relativ großen Bauraum im Vorderwagen des Kraftfahrzeugs benötigt. Im Zuge der Entwicklungstendenzen zu immer sparsameren und leistungsstärkeren Verbrennungsmotoren herrscht seitens der Kraftfahrzeughersteller der Wunsch nach Getrieben mit einer immer höheren Gangzahl.
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In einer konventionellen Bauweise eines Schaltgetriebes verwendet man meist eine Antriebswelle, eine Zwischenwelle und eine Abtriebswelle, wobei die Abtriebswelle des Getriebes in koaxialer Verlängerung der Antriebswelle des Getriebes angeordnet ist. Dies führt zusammen mit dem Wunsch nach einer höheren Gangzahl zu immer länger bauenden Getrieben. Da der Bauraum im Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges jedoch begrenzt ist, besteht neben dem Wunsch nach einer höheren Gangzahl parallel der Wunsch nach einem kürzer bauenden Getriebe.
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Aus der
DE 41 36 455 A1 ist ein Sechsgang-Stufengetriebe für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches eine Eingangswelle, eine Abtriebswelle und zwei Zwischenwellen aufweist, wobei zwei Zahnräder der Eingangswelle gleichzeitig mit jeweils einem Zahnrad auf der ersten Zwischenwelle und einem Zahnrad auf der zweiten Zwischenwelle in Eingriff stehen. Dadurch kann die axiale Baulänge des Getriebes reduziert werden. Dabei rotieren die Zwischenwellen entgegengesetzt der Eingangswelle, so dass zum Anschluss des Differenzials eine weitere Drehrichtungsänderung notwendig ist. Dabei weisen die Eingangswelle und die Differenzialwelle die gleiche Drehrichtung auf.
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Aus der
DE 10 2004 020 955 A1 ist ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, welches als Schaltgetriebe mit einer Vorgelegewelle ausgeführt ist. Dabei kämmt ein Abtriebszahnrad der Vorgelegewelle mit einem Hohlrad, welches drehfest mit einer Abtriebswelle des Getriebes verbunden ist. Dabei dient das Hohlrad zur Erhöhung des mechanischen Wirkungsgrades des Getriebes.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Kraftfahrzeuggetriebe bereitzustellen, welches sich durch eine kompakte Bauweise auszeichnet und bei dem eine gleiche Drehrichtung der Abtriebswelle(n) und der Differenzialwelle möglich ist.
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Die Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeuggetriebe mit mindestens einer Eingangswelle, mindestens einer Zwischenwelle und einem Abtrieb gelöst, wobei auf der Zwischenwelle oder den Zwischenwellen jeweils eine Mehrzahl von Zahnrädern angeordnet ist, wobei der Abtrieb die mindestens eine Zwischenwelle mit einem Eingang eines Differenzials verbindet, und wobei die mindestens eine Zwischenwelle und der Eingang des Differenzials über ein Umhüllungsmittel mechanische miteinander verbunden sind. Durch eine mechanische Verbindung der Zwischenwelle(n) mit dem Eingang des Differenzials drehen sich die Zwischenwelle(n) und die Differenzialwelle in der gleichen Drehrichtung. Somit ist kein zwischengeschaltetes Element zur Umkehr der Drehrichtung notwendig. Unter einer Mehrzahl von Zahnrädern sind in diesem Zusammenhang drei oder mehr Zahnräder pro Zwischenwelle zu verstehen.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Kraftfahrzeuggetriebes möglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen dem Umhüllungsmittel und der mindestens einen Zwischenwelle sowie zwischen dem Umhüllungsmittel und dem Eingang des Differenzials eine formschlüssige Verbindung besteht. Durch eine formschlüssige Verbindung können vergleichsweise hohe Drehmomente sicher übertragen werden. Zudem kann durch den Formschluss verhindert werden, dass das Umhüllungsmittel durchrutscht und somit nur ein reduziertes Drehmoment am Eingang des Differenzials ankommt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kraftfahrzeuggetriebes ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeuggetriebe mindestens zwei Zwischenwellen aufweist, wobei jede der Zwischenwellen jeweils eine Verzahnung aufweist, welche mit dem Umhüllungsmittel in Eingriff steht. Auf diese Art können zwei oder mehr Zwischenwellen mit dem Eingang des Differenzials verbunden werden. Durch die Verzahnungen der Zwischenwellen sind unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse darstellbar, so dass in einer Verzahnungsebene mehrere unterschiedliche Gänge dargestellt werden können. Somit ist eine kompakte Bauform des Getriebes in axialer Richtung möglich.
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Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Verzahnung der Zwischenwelle jeweils als ein gegenüber der Zwischenwelle festlegbares Zahnrad ausgebildet ist, wobei das Umhüllungsmittel jeweils ein Zahnrad der ersten Zwischenwelle, ein Zahnrad der zweiten Zwischenwelle und eine Eingangsverzahnung des Differenzials umschließt. Dadurch kann auf einfache Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen mehreren Zwischenwellen und dem Eingang des Differenzials hergestellt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Umhüllungsmittel ein innenverzahntes Hohlrad ist. Ein innenverzahntes Hohlrad weist gegenüber anderen Umhüllungsmitteln den Vorteil auf, dass das Hohlrad eine formstabile Kreisform aufweist, an denen die Zahnräder der Eingangswelle und der Zwischenwellen eingreifen können. Zudem erleichtert ein Hohlrad die Lagerung der Eingangswelle bzw. der Zwischenwellen, da ein Hohlrad im Gegensatz zu einer Kette oder einem Zahnriemen radiale Lagerkräfte aufnehmen kann, ohne dass es zu einer Lageverschiebung der Wellen kommt. Zudem können durch ein Hohlrad höhere Kräfte und Momente als beispielsweise durch einen Zahnriemen übertragen werden.
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Alternativ ist vorgesehen, dass das Umhüllungsmittel eine Kette ist. Durch eine Kette und ggf. entsprechende Umlenkelemente ist ein Abweichen der Umhüllungsmittel von einer Kreisform möglich. Dies ist insbesondere dort vorteilhaft, wo in radialer Richtung nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. Zudem können durch eine Kette ebenfalls hohe Kräfte und Momente übertragen werden. Dabei ergibt sich bei der Verwendung einer Kette als Umhüllungsmittel gegenüber einem innenverzahnten Hohlrad ein Kostenvorteil.
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Ebenfalls alternativ ist vorgesehen, dass das Umhüllungsmittel als ein Zahnriemen ausgebildet ist. Durch einen Zahnriemen und ggf. entsprechende Umlenkelemente ist ein Abweichen der Umhüllungsmittel von einer Kreisform möglich. Dies ist insbesondere dort vorteilhaft, wo in radialer Richtung nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. Zudem kann die Verwendung eines Zahnriemens dann vorteilhaft sein, wenn nur kleinere Drehmomente zu übertragen sind und/oder das Kraftfahrzeuggetriebe in korrosionsfördernden Umgebungen betrieben wird. Darüber hinaus ergibt sich bei der Verwendung eines Zahnriemens als Umhüllungsmittel gegenüber einem innenverzahnten Hohlrad ein Kostenvorteil.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Kraftfahrzeuggetriebes ist vorgesehen, dass das Differenzial Teil des Kraftfahrzeuggetriebes ist und als Kegelraddifferenzial ausgebildet ist. Ein Kegelraddifferenzial ist eine besonders einfache und preisgünstige Möglichkeit, das Antriebsmoment vom Getriebe auf zwei angetriebene Räder zu verteilen.
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Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Kraftfahrzeuggetriebe eine Eingangswelle und zwei Zwischenwellen aufweist, wobei die Eingangswelle und die Zwischenwelle jeweils mindestens drei Zahnräder aufweisen, wobei ein erstes Zahnradtrio, ein zweites Zahnradtrio und ein drittes Zahnradtrio mit jeweils einem Umhüllungsmittel verbunden sind. Vorzugsweise weisen die Eingangswelle dabei genau drei Zahnräder und die Zwischenwellen jeweils genau vier Zahnräder auf. Dadurch lässt sich ein in axialer Richtung sehr kompaktes Sechsganggetriebe darstellen, bei dem sich ein Sechsganggetriebe mit nur drei Zahnrädern an der Eingangswelle darstellen lässt. Die Zwischenwellen weisen dabei jeweils vier Zahnräder auf, wobei das jeweils vierte Zahnrad an einer der Zwischenwellen mit dem Abtrieb des Kraftfahrzeuggetriebes in Wirkverbindung treten kann. Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Eingangswelle mindestens zwei Zahnräder und die Zwischenwellen mindestens drei Zahnräder aufweisen. Dadurch wird die Anzahl der maximal möglichen Gänge auf vier reduziert, jedoch ist eine noch kompaktere Bauweise des Getriebes möglich.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass zusätzlich zu der mechanischen Verbindung über das oder die Umhüllungsmittel eine weitere mechanische Verbindung zwischen der Eingangswelle und zumindest einer der Zwischenwellen besteht, wobei mindestens ein Zahnrad der Eingangswelle mit einem Zahnrad einer der Zwischenwellen in Eingriff steht. Somit ist eine Umkehr der Drehrichtung möglich, so dass bei dem erfindungsgemäßen Getriebe auf einfache Weise ein Rückwärtsgang dargestellt werden kann. Zudem ist es durch den Eingriff möglich, dass die Rotationsachsen der Eingangswelle und der Zwischenwelle(n) näher zusammenrücken, so dass eine noch kompaktere Bauform des Kraftfahrzeuggetriebes möglich ist.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Getriebe mit einer Mehrfachbelegung eines Zahnrads der Eingangswelle;
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2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes;
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3 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes;
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4 eine schematisierte und abgewickelte Seitenansicht der Anbindung eines Differenzials bei einem erfindungsgemäßen Getriebe;
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5 eine axiale Ansicht der Anbindung des erfindungsgemäßen Getriebes an ein Differenzial;
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6 eine weitere Darstellung der Anbindung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes an ein Differenzial;
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7 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe in axialer Ansicht;
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8 eine weitere Darstellung einer axialen Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes zur Darstellung der Achsabstände; und
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9 eine axiale Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes gemäß dem in 3 dargestellten, alternativen Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine schematisierte und abgewickelte Seitenansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Sechsgang-Getriebes für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeuggetriebe 1 weist eine Eingangswelle 2 auf, auf der mehrere Zahnräder 22, 23, 24, 25, 26 angeordnet sind. Die Zahnräder 22, 23, 24 sind dabei als Festräder dauerhaft drehfest mit der Eingangswelle 2 verbunden. Die Zahnräder 25 und 26 sind als Losräder ausgebildet, welche drehbar auf der Eingangswelle 2 gelagert sind und in bekannter Weise mittels nicht dargestellter Schaltmuffen drehfest mit der Eingangswelle 2 verbindbar sind. Das Kraftfahrzeuggetriebe 1 weist ferner eine erste Zwischenwelle 3 auf, auf welcher mehrere Zahnräder 32, 33, 34, 35, 36 angeordnet sind. Dabei sind die mit den als Festräder ausgebildeten Zahnräder 22, 24 der Eingangswelle 2 in Eingriff stehenden Zahnräder 32 und 33 als Losräder ausgebildet und die mit den Losrädern 25, 26 der Eingangswelle 2 in Eingriff stehenden Zahnräder 34, 36 der ersten Zwischenwelle 3 als Festräder ausgebildet. Die erste Zwischenwelle 3 weist ferner ein Zahnrad 35 auf, welches als Festrad ausgebildet ist und mit einem Abtrieb 5 in Eingriff steht. Das Kraftfahrzeuggetriebe 1 weist ferner eine zweite Zwischenwelle 4 auf, auf der eine Mehrzahl von Zahnrädern 42, 43, 44, 45 angeordnet sind. Die Zahnräder 43 und 44, welche mit den als Festräder ausgebildeten Zahnrädern 23, 24 der Eingangswelle in Eingriff stehen, sind als Losräder ausgebildet. Ferner ist das Zahnrad 42 als Losrad ausgebildet, welches in Eingriff mit einem ersten Zahnrad 81 einer Rückwärtsgangwelle 8 steht. Das Zahnrad 45 ist als Festrad ausgebildet und kämmt mit dem Abtrieb 5. Die Rückwärtsgangwelle 8 weist ein zweites Zahnrad 82 auf, welches ebenfalls mit dem Abtrieb 5 kämmt. Das Kraftfahrzeuggetriebe 1 weist sechs Verzahnungsebenen auf, wobei die fünf Zahnräder 22, 23, 24, 25, 26 der Eingangswelle 2 in den Verzahnungsebenen I–V angeordnet sind und dort jeweils mit mindestens einem Zahnrad einer der Zwischenwellen 3, 4 kämmen. Die Verzahnungsebene VI stellt eine Abtriebsebene VI des Getriebes dar, wobei in der Abtriebsebene VI kein Zahnrad der Eingangswelle 2 angeordnet ist und die Zahnräder der Zwischenwellen 3, 4 und der Rückwärtsgangwelle 8 mit einem Abtrieb 5 in Eingriff stehen. Durch das aus dem Stand der Technik bekannte Getriebe 1 können sechs Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang dargestellt werden. In der Verzahnungsebene III, in der das Zahnrad 24 der Eingangswelle 2 angeordnet ist, ergibt sich eine sogenannte Doppelbelegung. Unter einer Doppelbelegung ist ein Kämmen eines Zahnrads 24 der Eingangswelle 2 mit jeweils einem Zahnrad 33, 44 auf beiden Zwischenwellen 3, 4 zu verstehen. Dabei kämmt das Festrad 24 mit den beiden Losrädern 33 und 44. Um axialen Bauraum zu sparen, könnten auch zwei oder drei Zahnräder der Eingangswelle doppelt belegt werden. Dies ist aufgrund einer geforderten progressiven Gangstufung nur bei geringer Spreizung und enger Abstufung der einzelnen Gänge möglich. Ein limitierender Faktor bei einer solchen Getriebeauslegung sind dabei fehlende Freiheitsgrade in der Getriebeauslegung. Da die Eingangswelle 2 und die Zwischenwellen 3, 4 parallel zueinander liegen, ist es kaum möglich, in mehreren Verzahnungsebenen eine doppelte Nutzung eines Zahnrades der Eingangswelle 2 zu erzielen. Bei dem in 1 dargestellten Kraftfahrzeuggetriebe 1 weisen die Zwischenwellen 3, 4 und die Eingangswelle 2 eine unterschiedliche Drehrichtung auf. Durch den Abtrieb auf ein in 1 nicht dargestelltes Differenzial 7 ergibt sich eine erneute Änderung der Drehrichtung, so dass die Eingangswelle 2 und eine Abtriebswelle des Differenzials 7 die gleiche Drehrichtung aufweisen.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes 1 ist in 2 dargestellt. Dabei ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe 1 in einer schematisierten und abgewickelten Seitenansicht dargestellt. Das Kraftfahrzeuggetriebe 1 weist eine Eingangswelle 2, eine erste Zwischenwelle 3 sowie eine zweite Zwischenwelle 4 auf. Auf der Eingangswelle 2 sind drei Zahnräder 22, 23, 24 als Festräder angeordnet. Auf der ersten Zwischenwelle 3 sind drei Zahnräder 32, 33, 34 als Losräder angeordnet. Auf der zweiten Zwischenwelle 4 sind drei weitere Zahnräder 42, 43, 44 ebenfalls als Losräder angeordnet. Dabei bilden die Zahnräder 22, 32, 42 in einer ersten Verzahnungsebene 1 ein erstes Zahnradtrio, welches von einem ersten Umhüllungsmittel 6, 61 in Form eines innenverzahnten Hohlrades 64, 641 umschlossen wird. Die Zahnräder 23, 33, 43 bilden in einer zweiten Verzahnungsebene II ein zweites Zahnradtrio, welches von einem zweiten Umhüllungsmittel 6, 62 in Form eines zweiten innenverzahnten Hohlrades 64, 642 umschlossen wird. Die Zahnräder 24, 34 und 44 bilden in einer dritten Verzahnungsebene III ein drittes Zahnradtrio, welches von einem dritten Umhüllungsmittel 6, 63 in Form eines innenverzahnten Hohlrades 64, 643 umschlossen wird und auf diese Weise mechanisch miteinander verbunden ist. Durch eine Kraft- und Momentenübertragung zwischen der Eingangswelle 2 und den Zwischenwellen 3, 4 über die innenverzahnten Hohlräder 641, 642, 643 ergeben sich zusätzliche Freiheitsgrade bei der Getriebeauslegung. Dabei ist es nicht erforderlich, dass ein Zahnrad 22, 23, 24 der Eingangswelle 2 mit einem Zahnrad 32, 33, 34, 42, 43, 44 einer der Zwischenwellen 3, 4 kämmt, so dass größere Stufungen des Kraftfahrzeuggetriebes 1 und eine mehrfache Doppelbelegung der Zahnräder 22, 23, 24 der Eingangswelle 2 möglich ist. Dabei sind die Losräder 32, 33, 34, 42, 43, 44 über Schaltmuffen mit den jeweiligen Zwischenwellen 3, 4 drehfest verbindbar, so dass ein Drehmoment der Eingangswelle 2 über das Hohlrad 64 auf eine der Zwischenwellen 3, 4 und von dort auf einen in 4 dargestellten Abtrieb 5 übertragbar ist. Zusätzlich ist denkbar, dass zumindest ein Zahnrad 22, 23, 24 der Eingangswelle mit zumindest einem der Zahnräder 32, 33, 34, 42, 43, 44 auf einer der Zwischenwellen 3, 4 in direktem Eingriff steht. Dadurch ergibt sich ein zusätzlicher Weg zur Momentenübertragung, wodurch die Rotationsachsen 21, 31, 41 der Eingangs- und Zwischenwellen dichter zusammenrücken können und das Kraftfahrzeuggetriebe 1 nochmals kompakter ausgeführt werden kann. Die 2 zeigt beispielhaft ein Kraftfahrzeuggetriebe 1, welches eine Eingangswelle 2 und zwei Zwischenwellen 3, 4 aufweist und als Sechsgang-Getriebe ausgebildet ist. Mit dem dargestellten Funktionsprinzip lassen sich auch Getriebe mit beispielweise vier oder acht Gängen darstellen. Alternativ zu der dargestellten Bauform ist auch ein Kraftfahrzeuggetriebe 1 mit drei Zwischenwellen möglich. Das dargestellte Kraftfahrzeuggetriebe 1 kann sowohl als Schaltgetriebe als auch in einer anderen Getriebebauform, insbesondere als Doppelkupplungsgetriebe, ausgeführt werden. Durch die Momentenübertragung über die Umhüllungsmittel 6, 61, 62, 63 ist eine größere Variation der Zahnradparameter, wie der Anzahl der Zähne, des Teilkreisdurchmessers und des Zahnmoduls, möglich. Durch eine Variation der Größe der Zahnräder 32, 33, 34, 42, 43, 44 auf den Zwischenwellen 3 und 4 sowie durch einen variablen Achsabstand zwischen den Achsen 21, 31, 41 des Kraftfahrzeuggetriebes 1 bzw. eine variable Exzentrizität der Achsen der Hohlräder 641, 642, 643 von den Rotationsachsen 21, 31, 41 der Eingangswelle bzw. den Zwischenwellen können bei der konstruktiven Auslegung des Kraftfahrzeuggetriebes durch ein Verschieben der Hohlräder 641, 642, 643 im Raum und einer damit einhergehenden Vergrößerung oder Verkleinerung der Zahnräder die Übersetzungen geändert werden und somit eine progressive Gangabstufung bei mehr als einer Verzahnungsebene realisiert werden. Als Ergebnis wird eine mehrfache Doppelnutzung der Zahnräder 22, 23, 24 erreicht, wodurch das Kraftfahrzeuggetriebe 1 gleichzeitig progressiv abgestuft werden kann. Dadurch ist es möglich, ein oder mehrere Getriebelayouts zu finden, in denen bei dieser Bauform eine progressive Gangabstufung möglich ist.
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In 3 ist eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 2 beschrieben wird im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen. Die Eingangswelle 2 und die Zwischenwellen 3, 4 sind durch Umhüllungsmittel 6 in Form von Ketten 65 miteinander verbunden, welche die innenverzahnten Hohlräder 64 aus dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ersetzen. Dabei wird das Drehmoment von der Eingangswelle 2 durch Ketten 65 auf die Zwischenwellen 3, 4, übertragen. Alternativ zu den Ketten 65 ist auch eine Drehmomentenübertragung über Zahnriemen 66 möglich. Ketten 65 und Zahnriemen 66 bieten den Vorteil, dass der Platzbedarf des Umhüllungsmittels 6 nicht durch den Durchmesser des Hohlrades 64 definiert ist, sondern eine andere, platzsparende Form der Ummantelung möglich ist. Dies ist insbesondere der Darstellung in 9 zu entnehmen.
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4 zeigt eine schematisierte und abgewickelte Seitenansicht der Anbindung eines Differenzials 7 bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe 1. Wie in 4 zu erkennen ist, ist die Rotationsachse 67 des als Hohlrad 64 ausgebildeten Abtriebs 5 parallel, aber achsenversetzt zu der Rotationsachse 21 der Eingangswelle 2. Ebenso ist die Rotationsachse 74 des Differenzials 7 parallel, aber achsenversetzt zur Rotationsachse 21 der Eingangswelle 2. An der Eingangswelle 2 ist in dieser Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit nur ein Zahnrad 22 dargestellt, es ist jedoch wie in 2 oder 3 dargestellt eine Mehrzahl von Zahnrädern 22, 23, 24 vorhanden. An den Zwischenwellen 3, 4 ist zusätzlich zu den in 2 und 3 dargestellten Zahnrädern 32, 33, 34, 42, 43, 44 jeweils ein weiteres Zahnrad 35, 45 vorgesehen, welche mit dem Hohlrad 64 des Abtriebs 5 in Eingriff stehen. Somit sind die Zwischenwellen 3, 4 in axialer Richtung bis in die Abtriebsverzahnungsebene VI verlängert, in der sich auch die Eingangsverzahnung 73 des Differenzials 7 befindet. Durch die mechanische Verbindung von den Zahnrädern 22, 23, 24 auf der Eingangswelle 2 und den Zahnrädern 32, 33, 34, 42, 43, 44 auf den Zwischenwellen 3, 4 über die Hohlräder 641, 642, 643 sowie die Anbindung des Differenzials 7 über ein weiteres Hohlrad 64 ergibt sich für alle Wellen 2, 3, 4 sowie für eine Abtriebswelle 75 des Differenzials 7 die gleiche Drehrichtung. Alternativ ist eine Anbindung der Zwischenwellen 3, 4 an das Differenzial 7 über eine Kette 65 oder einen Riemen, insbesondere einen Zahnriemen 66, vorgesehen.
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In 5 ist eine axiale Ansicht der Anbindung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes 1 an ein Differenzial 7 dargestellt. In der axialen Ansicht ist zu erkennen, dass die Rotationsachse 67 des als Abtrieb 5 dienenden Hohlrades 64 und die Rotationsachse 74 des Differenzials 7 ebenfalls parallel, aber achsenversetzt zueinander verlaufen. Zudem sind in 5 die Drehrichtungen der beiden Zwischenwellen 3, 4, des als Abtrieb 5 dienenden Hohlrades 64 sowie der Eingangsverzahnung 73 des Differenzials 7 sowie der Abtriebswelle 75 des Differenzials 7 durch Pfeile dargestellt.
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In 6 ist die Anbindung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes 1 an ein Differenzial 7 dargestellt. Bei dem Differenzial 7 handelt es sich bevorzugt um das Achsdifferenzial einer angetriebenen Vorderachse eines Kraftfahrzeugs. Die erste Zwischenwelle 3 weist neben den in 2 dargestellten Losrädern 32, 33, 34 ein als Festrad ausgebildetes, weiteres Zahnrad 35 auf. Ebenso weist die zweite Zwischenwelle 4 neben den in 2 dargestellten Losrädern 42, 43, 44 ein als Festrad 45 ausgebildetes, weiteres Zahnrad 45 auf. Die weiteren Zahnräder 35, 45 sind in einer Abtriebsebene VI angeordnet. Die weiteren Zahnräder 35, 45 sind über ein Umhüllungsmittel 51 mit einem Eingang 71, insbesondere mit einer Eingangsverzahnung 73, des Differenzials verbunden. Das Umhüllungsmittel 51 ist dabei als innenverzahntes Hohlrad 64 ausgebildet und stellt einen Abtrieb 5 des Kraftfahrzeuggetriebes 1 dar. Das Differenzial 7 ist vorzugsweise als Kegelraddifferenzial 72 ausgebildet. Eine Rotationsachse 74 des Differenzials 7 verläuft parallel zu den Rotationsachsen 31, 41 der Zwischenwellen 3, 4.
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In 7 ist eine Stirnansicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes 1 aus 2 dargestellt. In der Stirnansicht ist zu erkennen, dass die Eingangswelle 2 und die beiden Zwischenwellen 3, 4 so weit voneinander beabstandet sind, dass die Zahnräder 22, 23, 24, 32, 33, 34, 42, 43, 44 der Wellen 2, 3, 4 nicht in direktem Eingriff stehen, sondern jeweils nur über die Hohlräder 64, 641, 642, 643 mechanisch miteinander verbunden sind. Ein erstes Zahnradtrio 22, 32, 42 der Eingangswelle 2 und der beiden Zwischenwellen 3, 4 wird von einem ersten Hohlrad 64, 641 umschlossen, ein zweites Zahnradtrio 23, 33, 43 wird von einem zweiten Hohlrad 64, 642 umschlossen und ein drittes Zahnradtrio 24, 34, 44 wird von einem dritten Hohlrad 64, 643 umschlossen. In der Stirnansicht ist zu erkennen, dass die drei Hohlräder 641, 642, 643 exzentrisch zueinander angeordnet sind. Wie in 8 dargestellt, rotiert das erste Hohlrad 641 um eine erste Rotationsachse 671, das zweite Hohlrad 642 um eine zweite Rotationsachse 672 und das dritte Hohlrad 643 um eine dritte Rotationsachse. Die drei Rotationsachsen 671, 672, 673 weisen jeweils einen unterschiedlichen Abstand zu den Rotationsachsen 21, 31, 41 der Eingangswelle 2 bzw. der Zwischenwellen 3, 4 auf. Alternativ kann auch eine der Rotationsachsen 671, 672, 673 mit der Rotationsachse 21 der Eingangswelle 2 zusammenfallen. Die Hohlräder 64, 641, 642, 643 sind vorzugsweise an ihren Außendurchmessern oder an den äußeren Mantelflächen 68 gelagert, wodurch eine drehbare Lagerung und Abstützung der Hohlräder 641, 642, 643 in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse möglich ist.
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In 9 ist eine Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebes 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 3 dargestellt. Die Umhüllungsmittel 6 sind in Form von Ketten 65 oder Zahnriemen 66 ausgebildet. Dabei sind die Rotationsachsen 21, 31, 41 der Eingangswelle 2 und der beiden Zwischenwellen 3, 4 ebenfalls soweit beabstandet, dass die Zahnräder 22, 23, 24, 32, 33, 34, 42, 43, 44 der Wellen 2, 3, 4 nicht in direktem Eingriff stehen, sondern jeweils nur über die Umhüllungsmittel 61, 62, 63 mechanisch miteinander verbunden sind. Durch die Verwendung von Ketten 65 oder Zahnriemen 66 ist eine im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel in 7 noch kompaktere Bauweise möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 2
- Eingangswelle
- 3
- (erste) Zwischenwelle
- 4
- (zweite) Zwischenwelle
- 5
- Abtrieb
- 6
- Umhüllungsmittel
- 7
- Differenzial
- 8
- Rückwärtsgangwelle
- 21
- Rotationsachse der Eingangswelle
- 22
- erstes Zahnrad der Eingangswelle
- 23
- zweites Zahnrad der Eingangswelle
- 24
- drittes Zahnrad der Eingangswelle
- 25
- viertes Zahnrad der Eingangswelle
- 26
- fünftes Zahnrad der Eingangswelle
- 31
- Rotationsachse der (ersten) Zwischenwelle
- 32
- erstes Zahnrad der (ersten) Zwischenwelle
- 33
- zweites Zahnrad der (ersten) Zwischenwelle
- 34
- drittes Zahnrad der (ersten) Zwischenwelle
- 35
- viertes Zahnrad der (ersten) Zwischenwelle
- 36
- fünftes Zahnrad der (ersten) Zwischenwelle
- 41
- Rotationsachse der (zweiten) Zwischenwelle
- 42
- erstes Zahnrad der (zweiten) Zwischenwelle
- 43
- zweites Zahnrad der (zweiten) Zwischenwelle
- 44
- drittes Zahnrad der (zweiten) Zwischenwelle
- 45
- viertes Zahnrad der (zweiten) Zwischenwelle
- 51
- Umhüllungsmittel
- 61
- erstes Umhüllungsmittel
- 62
- zweites Umhüllungsmittel
- 63
- drittes Umhüllungsmittel
- 64
- innenverzahntes Hohlrad
- 65
- Kette
- 66
- Zahnriemen
- 67
- Rotationsachse des Hohlrades
- 68
- äußere Mantelfläche des Hohlrades
- 71
- Eingang
- 72
- Kegelraddifferenzial
- 73
- Eingangsverzahnung
- 74
- Rotationsachse des Differenzials
- 75
- Abtriebswelle des Differenzials
- 81
- erstes Zahnrad der Rückwärtsgangwelle
- 82
- zweites Zahnrad der Rückwärtsgangwelle
- 641
- erstes innenverzahntes Hohlrad
- 642
- zweites innenverzahntes Hohlrad
- 643
- drittes innenverzahntes Hohlrad
- 671
- Rotationsachse des ersten Hohlrades
- 672
- Rotationsachse des zweiten Hohlrades
- 673
- Rotationsachse des dritten Hohlrades
- I
- Verzahnungsebene I
- II
- Verzahnungsebene II
- III
- Verzahnungsebene III
- IV
- Verzahnungsebene IV
- V
- Verzahnungsebene V
- VI
- Abtriebsverzahnungsebene
