DE102017208379A1

DE102017208379A1 - Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Getriebeeinrichtung

Info

Publication number: DE102017208379A1
Application number: DE102017208379.4A
Authority: DE
Inventors: Alfred Rehr; Roland Pfersich; Christoph Franke
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2037-05-19
Also published as: WO2018210459A1; DE102017208379B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebeeinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hauptgetriebe (34), welches eine Mehrzahl von voneinander unterschiedlichen Übersetzungen (38a-d), mittels welchen ein in das Hauptgetriebe (34) eingeleitetes Eingangsdrehmoment in jeweilige, von dem Eingangsdrehmoment unterschiedliche Ausgangsdrehmomente umwandelbar ist, ein erstes Getriebegehäuse (46), in welchem die Übersetzungen (38a-d) aufgenommen sind, und eine Ausgangswelle (60) aufweist, über welche das jeweilige Ausgangsdrehmoment von dem Hauptgetriebe (34) bereitstellbar ist, und mit einem Zusatzgetriebe (36), welches eine von der Ausgangswelle (60) antreibbare Eingangswelle (68) und ein zum Aufnehmen von Getriebeelementen (76a-c) des Zusatzgetriebes (36) ausgebildetes zweites Getriebegehäuse (70) aufweist, welches an das erste Getriebegehäuse (46) angebunden ist, wobei die Eingangswelle (68) über wenigstens ein Gleichlaufgelenk (92) drehfest mit der Ausgangswelle (60) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit einer solchen Getriebeeinrichtung.
Derartige Getriebeeinrichtungen für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Kraftwagen wie beispielsweise Personenkraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Die Getriebeeinrichtung umfasst dabei ein Hauptgetriebe, welches eine Mehrzahl von voneinander unterschiedlichen Übersetzungen aufweist. Mittels der Übersetzungen ist ein jeweiliges, in das Hauptgetriebe eingeleitetes und beispielsweise von einem Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitgestelltes Eingangsdrehmoment in jeweilige, von dem Eingangsdrehmoment unterschiedliche Ausgangsdrehmomente umwandelbar, sodass beispielsweise das jeweilige Eingangsdrehmoment einen ersten Wert und das jeweilige Ausgangsdrehmoment einen jeweiligen, von dem ersten Wert unterschiedlichen zweiten Wert aufweist.
Dabei ist es denkbar, dass die zweiten Werte voneinander unterschiedlich sind. Die Übersetzungen sind beispielsweise durch jeweilige Getriebe-, Gang- oder Fahrstufen gebildet. Das Hauptgetriebe wird auch als Grundgetriebe bezeichnet und ist beispielsweise als Handschaltgetriebe, Wechselgetriebe, Automatikgetriebe, insbesondere Wandler-Automatikgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe oder aber als CVT-Getriebe (CVT - Continuously Variable Transmission), das heißt als stufenloses Getriebe oder aber als anderes Getriebe ausgebildet. Die jeweiligen Übersetzungen können aktiviert und deaktiviert werden. Ist eine der Übersetzungen aktiviert, so sind die übrigen Übersetzungen üblicherweise deaktiviert, sodass das Eingangsdrehmoment mittels der aktivierten Übersetzung, nicht jedoch mittels der deaktivierten Übersetzungen umgewandelt beziehungsweise übersetzt wird. Das Aktivieren der jeweiligen Übersetzungen erfolgt beispielsweise durch Einlegen der Gang- beziehungsweise Fahrstufe, wobei das Deaktivieren der jeweiligen Übersetzung beispielsweise durch Auslegen der jeweiligen Gang- beziehungsweise Fahrstufe erfolgt.
Das Hauptgetriebe weist ferner ein erstes Getriebegehäuse auf, in welchem die Übersetzungen beziehungsweise die Übersetzungen bildende, erste Getriebeelemente des Hauptgetriebes aufgenommen beziehungsweise angeordnet sind. Außerdem weist das Hauptgetriebe eine Ausgangswelle auf, welche auch als Getriebeausgangswelle bezeichnet wird. Über die Ausgangswelle kann das Hauptgetriebe das jeweilige Ausgangsdrehmoment bereitstellen, sodass beispielsweise das jeweilige Ausgangsdrehmoment über die Ausgangswelle von dem Hauptgetriebe abgeführt beziehungsweise wegleitet werden kann.
Die Getriebeeinrichtung umfasst ferner ein Zusatzgetriebe, welches beispielsweise als Winkel- oder Verteilergetriebe ausgebildet sein kann. Das Zusatzgetriebe weist eine von der Ausgangswelle antreibbare Eingangswelle und ein zweites Getriebegehäuse auf, in welchem zweite Getriebeelemente des Zusatzgetriebes aufgenommen beziehungsweise aufnehmbar sind. Bei den jeweiligen Getriebeelementen handelt es sich beispielsweise um Zahnräder, Schaltelemente, Kupplungen und/oder andere Bauelemente. Dabei ist das zweite Getriebegehäuse an das erste Getriebegehäuse angebunden, sodass die Getriebeeinrichtung beispielsweise ein kompakter Getriebeverbund ist.
Außerdem offenbart die EP 2 277 732 B1 ein Verteilergetriebe, mit einem Abtriebsrad, das über ein Gelenk mit einer Abtriebswelle verbunden ist. Dabei ist das Gelenk zumindest teilweise in das Abtriebsrad integriert. Ferner ist es vorgesehen, dass das Abtriebsrad zwei Elemente aufweist, zwischen denen ein Außenteil des Gelenks angeordnet ist.
Des Weiteren ist aus der DE 10 2012 205 360 B4 eine Antriebsanordnung zum Verbinden eines Antriebszahnrads eines Fahrzeuggetriebes, insbesondere eines Verteilers, mit einer Gelenkwelle bekannt, die einen Satz Räder antreibt.
Schließlich offenbart die DE 27 02 940 C2 ein telekopierendes Universalgelenk.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Getriebeeinrichtung und ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter Toleranzausgleich in der Getriebeeinrichtung auf gewichts- und bauraumgünstige Weise realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Getriebeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Die Getriebeeinrichtung umfasst ein Hauptgetriebe, welches auch als Grundgetriebe bezeichnet wird und eine Mehrzahl von voneinander unterschiedlichen Übersetzungen aufweist. Dies bedeutet, dass die Übersetzungen voneinander unterschiedliche und vorzugsweise von Eins (1) unterschiedliche Werte aufweisen. Mittels der Übersetzungen kann ein jeweiliges, in das Hauptgetriebe eingeleitetes und beispielsweise von einem zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildeten Antriebsmotor bereitgestelltes Eingangsdrehmoment in jeweilige, von dem Eingangsdrehmoment unterschiedliche Ausgangsdrehmomente umgewandelt beziehungsweise übersetzt werden. Somit weisen beispielsweise die Ausgangsdrehmomente und das Eingangsdrehmoment paarweise voneinander unterschiedliche Werte auf. Mit anderen Worten weist beispielsweise das jeweilige Eingangsdrehmoment einen ersten Wert auf, wobei die jeweiligen Ausgangsdrehmomente voneinander unterschiedliche und von dem ersten Wert unterschiedliche, zweite Werte aufweisen.
Die Übersetzungen sind beispielsweise durch Übersetzungs-, Gang- oder Fahrstufen gebildet. Hierzu umfasst die jeweilige Übersetzungsstufe beispielsweise zumindest zwei miteinander kämmende Zahnräder und/oder wenigstens ein Planetengetriebe. Insbesondere kann das auch als Grundgetriebe bezeichnete Hauptgetriebe als Handschaltgetriebe, Wechselgetriebe, Automatikgetriebe, insbesondere Wandler-Automatikgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe, stufenloses Getriebe beziehungsweise CVT-Getriebe oder aber als anderes Getriebe ausgebildet sein. Dabei können die Übersetzungen aktiviert beziehungsweise eingelegt sowie deaktiviert beziehungsweise ausgelegt werden. Ist eine der Übersetzungen aktiviert, so sind üblicherweise die übrigen Übersetzungen deaktiviert. In der Folge wird das Eingangsdrehmoment mittels der aktivierten Übersetzung, jedoch nicht mittels der deaktivierten Übersetzungen umgewandelt beziehungsweise übersetzt, sodass ein durch die deaktivierten Übersetzungen bewirktes Umwandeln beziehungsweise Übersetzen des Eingangsdrehmoments unterbleibt. Die jeweilige Übersetzung wird beispielsweise derart aktiviert, dass die zugehörige Übersetzungs-, Gang- beziehungsweise Fahrstufe eingelegt beziehungsweise aktiviert wird. Die jeweilige Übersetzung wird beispielsweise deaktiviert, indem die zugehörige Übersetzungs-, Gang- beziehungsweise Fahrstufe ausgelegt beziehungsweise deaktiviert wird.
Das Hauptgetriebe weist ferner ein erstes Getriebegehäuse auf, welches einstückig ausgebildet sein oder mehrere, voneinander separat ausgebildete und miteinander verbundene erste Gehäuseteile aufweisen kann. Dabei ist beispielsweise das jeweilige erste Gehäuseteil einstückig ausgebildet. In dem ersten Getriebegehäuse sind beispielsweise die Übersetzungen beziehungsweise die Übersetzungen bildende erste Getriebeelemente des Hauptgetriebes aufgenommen. Hierzu bildet beziehungsweise begrenzt beispielsweise das erste Getriebegehäuse einen ersten Aufnahmeraum, in welchem die Übersetzungen aufgenommen sind.
Das Hauptgetriebe weist ferner eine Ausgangswelle auf, welche auch als Getriebeausgangswelle bezeichnet wird. Über die Ausgangswelle kann das Hauptgetriebe das jeweilige Ausgangsdrehmoment bereitstellen, sodass beispielsweise das jeweilige Ausgangsdrehmoment über die Ausgangswelle von dem Hauptgetriebe abgeführt beziehungsweise weggeleitet werden kann.
Die Getriebeeinrichtung umfasst ferner ein Zusatzgetriebe, welches beispielsweise als Winkel- oder Verteilergetriebe ausgebildet ist. Das Zusatzgetriebe weist eine von der Ausgangswelle antreibbare Eingangswelle auf, welche auch als Getriebeeingangswelle bezeichnet wird. Ferner umfasst das Zusatzgetriebe ein zweites Getriebegehäuse, welches beispielsweise separat von dem ersten Getriebegehäuse ausgebildet ist. Dabei kann das zweite Getriebegehäuse einstückig ausgebildet sein oder das zweite Getriebegehäuse umfasst mehrere, separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene zweite Gehäuseteile, die jeweils einstückig ausgebildet sein können. Dabei sind in dem zweiten Getriebegehäuse zweite Getriebeelemente des Zusatzgetriebes aufgenommen. Hierzu bildet beispielsweise das zweite Getriebegehäuse einen zweiten Aufnahmeraum, in welchem die zweiten Getriebeelemente aufgenommen sind.
Bei den jeweiligen Getriebeelementen handelt es sich beispielsweise um Zahnräder, Schaltelemente, Bremsen, Kupplungen und/oder andere Bauelemente. Das beispielsweise separat von dem ersten Getriebegehäuse ausgebildete zweite Getriebegehäuse ist an das erste Getriebegehäuse angebunden, sodass die Getriebegehäuse, insbesondere direkt, miteinander verbunden sind. Unter dem direkten Verbinden der Getriebegehäuse ist beispielsweise zu verstehen, dass das zweite Getriebegehäuse das erste Getriebegehäuse berührt. Ferner ist es denkbar und unter dem direkten Anbinden zu verstehen, dass das zweite Getriebegehäuse über wenigstens ein Entkopplungselement an dem ersten Getriebegehäuse abgestützt ist, sodass beispielsweise mittels des Entkopplungselements Schwingungen und somit Relativbewegungen zwischen den Getriebegehäusen gedämpft werden können. Hierzu ist das Entkopplungselement beispielsweise aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, insbesondere aus einem Gummi beziehungsweise aus einem Elastomer, gebildet. Kommt es nun zu Schwingungen und somit zu Relativbewegungen zwischen den Getriebegehäusen, so wird beispielsweise durch diese Relativbewegungen das Entkopplungselement, insbesondere elastisch, verformt, wodurch Schwingungsenergie in Verformungsenergie umgewandelt wird. Hierdurch werden die Schwingungen der Getriebegehäuse gedämpft, sodass die Entstehung von unerwünschten Geräuschen vermieden oder zumindest gering gehalten werden kann.
Da das zweite Getriebegehäuse an das erste Getriebegehäuse angebunden ist, bilden das Hauptgetriebe und das Zusatzgetriebe einen kompakten Getriebeverbund in Form der Getriebeeinrichtung, welche beispielsweise als Baueinheit einfach und kostengünstig gehandhabt und insbesondere montiert beziehungsweise verbaut werden kann.
Das Hauptgetriebe ist beispielsweise ein erstes Modul beziehungsweise ein erstes Getriebemodul, wobei beispielsweise das Zusatzgetriebe ein zweites Modul beziehungsweise ein zweites Getriebemodul ist. Die Module können beispielsweise jeweils unabhängig voneinander hergestellt beziehungsweise gefertigt und somit insbesondere vormontiert werden, wobei die Module nach ihrer jeweiligen Fertigung und somit beispielsweise in vormontiertem Zustand miteinander verbunden werden und in der Folge den Getriebeverbund bilden. Im Rahmen des Verbindens der Module wird beispielsweise das zweite Getriebegehäuse an das erste Getriebegehäuse angebunden, und die Eingangswelle wird mit der Ausgangswelle gekoppelt, sodass die Eingangswelle von der Ausgangswelle antreibbar ist.
Um nun Toleranzen in der Getriebeeinrichtung (Getriebeverbund) besonders vorteilhaft sowie auf besonders kosten- und bauraumgünstige Weise ausgleichen beziehungsweise kompensieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Eingangswelle über wenigstens ein Gleichlaufgelenk, insbesondere direkt, drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist. Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass üblicherweise das Hauptgetriebe und das Zusatzgetriebe beziehungsweise die zuvor genannten Module derart zusammengebaut werden, dass die Ausgangswelle und die Eingangswelle, welche zusammenfassend auch als Getriebewellen bezeichnet werden, zusammengesteckt werden und dass die Getriebegehäuse miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschraubt, werden. In der Regel haben Getriebewellen radial und axial Spiel. Unter Last legen sich die die Getriebewellen, welche auch einfach als Wellen bezeichnet werden, üblicherweise einseitig an. Bei einem Lastwechsel, beispielsweise bei einem Wechsel von einem Zugbetrieb in einen Schubbetrieb oder umgekehrt oder bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs in einem Rückwärtsgang des Hauptgetriebes wechseln in der Regel die Getriebewellen auch ihre Anlage. Hinzu kommt, dass sich Wellen unter Last verformen und sich diese Verformungen an einer Schnittstelle, an welcher die Eingangswelle mit der Ausgangswelle, insbesondere drehfest, gekoppelt wird, als zusätzlicher Versatz auswirken.
Um übermäßige Wechselwirkungen, insbesondere Krafteinleitungen, zwischen den Getriebewellen beziehungsweise zwischen dem Hauptgetriebe und dem Zusatzgetriebe zu vermeiden, sollte eine wirksame Abkopplung vorgesehen werden. In der Regel sind die Getriebewellen von Schalt- oder Automatikgetrieben sehr genau gelagert und verursachen an der Schnittstelle Radial- und Axialsätze. Hinzu kommt eine Schiefstellung der jeweiligen Getriebewelle unter Last. Die Welle des Zusatzgetriebes muss diese Wege und Toleranzen mitmachen, da es ansonsten zu unerwünschten Wechselwirkungen zwischen dem Zusatzgetriebe und dem Hauptgetriebe käme. Hierzu wird die Getriebewelle, insbesondere die Eingangswelle, des Zusatzgetriebes mit viel Spiel versehen. Dies kann jedoch zu Geräuschen und/oder zu unerwünschten Belastungen, insbesondere der Eingangswelle, führen.
Um die zuvor genannten Probleme und Nachteile zu vermeiden, kommt erfindungsgemäß das Gleichlaufgelenk zum Einsatz, über welches die Eingangswelle drehfest mit der Ausgangswelle verbunden beziehungsweise gekoppelt ist. Das Gleichlaufgelenk kann die zuvor beschriebenen Wege und Toleranzen auf einfache, effiziente sowie bauraum- und kostengünstige Weise ausgleichen. Dadurch können sowohl die Ausgangswelle als auch die Eingangswelle, insbesondere unabhängig voneinander, sehr exakt beziehungsweise hochgenau gelagert werden und gleichzeitig können unerwünschte, übermäßige Wechselwirkungen zwischen dem Hauptgetriebe und dem Zusatzgetriebe unterbunden werden. Außerdem ist es beispielsweise durch den Einsatz des Gleichlaufgelenks möglich, das Hauptgetriebe und das Zusatzgetriebe, welche zusammenfassend auch einfach als Getriebe bezeichnet werden, beziehungsweise die Getriebewellen unter einem festen Winkel zueinander anzuordnen, sodass beispielsweise der Bauraumbedarf der Getriebeeinrichtung besonders gering gehalten werden kann.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Eingangswelle ausschließlich über das wenigstens eine Gleichlaufgelenk drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist. Hierdurch ist beispielsweise die zuvor genannte, direkte drehfeste Verbindung der Eingangswelle mit der Ausgangswelle geschaffen. Unter dieser direkten drehfesten Verbindung ist insbesondere zu verstehen, dass die Getriebewellen nur über das Gleichlaufgelenk und nicht etwa über weitere Kopplungselemente wie beispielsweise miteinander kämmende Zahnräder, form- und/oder reibschlüssige Kupplungen oder Umschlingungstriebe miteinander gekoppelt sind, sodass bezogen auf einen Drehmomentenfluss von der Ausgangswelle über das Gleichlaufgelenk zu der Eingangswelle zwischen der Ausgangswelle und der Eingangswelle kein Umschlingungstrieb, keine formschlüssige Kupplung, keine reibschlüssige Kupplung und keine über jeweilige Verzahnungen miteinander kämmende Zahnräder vorgesehen sind. Hierdurch können die Teileanzahl und somit der Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten der Getriebeeinrichtung besonders gering gehalten werden. Ferner können hierdurch Toleranzen besonders gering gehalten werden.
Um Toleranzen besonders vorteilhaft kompensieren zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass ein erstes Gelenkteil des Gleichlaufgelenks drehfest mit der Ausgangswelle und ein drehfest mit dem ersten Gelenkteil verbundenes und relativ zu dem ersten Gelenkteil verschwenkbares zweites Gelenkteil des Gleichlaufgelenks drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist.
Das Gleichlaufgelenk wird auch als homokinetisches Gelenk bezeichnet und ist ein Gelenk zur zumindest im Wesentlichen gleichmäßigen Winkelgeschwindigkeits- und Drehmomentübertragung beispielsweise von der Ausgangswelle auf die Eingangswelle. Beispielsweise lässt das Gleichlaufgelenk leichte Winkel- und/oder Längenversätze der Getriebewellen zueinander zu, wodurch Toleranzen besonders vorteilhaft ausgeglichen werden können. Mit anderen Worten kann das Gleichlaufgelenk besonders vorteilhaft Spiel und Toleranzen zwischen der Getriebewelle und somit zwischen den Getrieben ausgleichen, sodass beide Getriebewellen besonders exakt gelagert werden können. Dadurch können übermäßige, auf die Getriebewellen wirkende Belastungen sowie die Entstehung von Geräuschen vermieden werden. Ferner ist es denkbar, dass die Getriebewellen unter einem definierten Winkel zueinander angeordnet werden können, wodurch eine besonders flexible Anordnung der Getriebe beziehungsweise des Getriebeverbunds (Getriebeeinrichtung) darstellbar ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Gelenkteil einstückig mit der Ausgangswelle ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Gelenkteil einstückig mit der Eingangswelle ausgebildet. Hierdurch können die Teileanzahl, die Kosten, das Gewicht, der Bauraumbedarf und die Toleranzen besonders gering gehalten werden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Gleichlaufgelenk wenigstens ein Verschiebegelenk aufweist. Hierdurch können Toleranzen in axialer Richtung der jeweiligen Getriebewelle ausgeglichen werden, sodass auf einfache Weise ein Axialausgleich darstellbar ist.
Ferner ist es denkbar, dass das Gleichlaufgelenk wenigstens ein Festgelenk aufweist, welches einen Axialausgleich nicht zulässt.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Gleichlaufgelenk als Mehrfachgelenk, insbesondere als Doppelgelenk, ausgebildet, sodass das Gleichlaufgelenk wenigstens oder genau zwei Gelenke aufweist. Dabei ist beispielsweise wenigstens eines der Gelenke das zuvor genannte Verschiebegelenk, wobei beispielsweise das andere Gelenk das zuvor genannte Festgelenk ist. Ferner ist es denkbar, dass beide Gelenke beziehungsweise die wenigstens zwei Gelenke als Verschiebegelenke ausgebildet sind.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eines der Gelenke des Mehrfachgelenks als Festgelenk ausgebildet ist. Unter einem solchen Festgelenk ist insbesondere zu verstehen, dass sich jeweilige, gegebenenfalls relativ zueinander verschwenkbare Gelenkelemente des Festgelenks nicht relativ zueinander, insbesondere axial, verschieben können.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eines der Gelenke des Mehrfachgelenks als Verschiebegelenk ausgebildet ist, sodass sich beispielsweise jeweilige Gelenkelemente des Verschiebegelenks, insbesondere in axialer Richtung, relativ zueinander verschieben können. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Axialausgleich dargestellt werden.
Das Gleichlaufgelenk kann, insbesondere bezogen auf den zuvor genannten Drehmomentenfluss, zwischen den Getrieben angeordnet sein. Hierbei ist beispielsweise das Gleichlaufgelenk außerhalb der Getriebegehäuse angeordnet. Dabei ist beispielsweise das Gleichlaufgelenk in sich dicht und geschmiert, insbesondere fett geschmiert.
Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn das Gleichlaufgelenk zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in einem der Getriebegehäuse aufgenommen und somit in das eine Getriebegehäuse integriert ist. Hierdurch können der Bauraumbedarf und die Toleranzen besonders gering gehalten werden.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Gleichlaufgelenk in einem Ölraum des einen Getriebegehäuses aufgenommen ist. In dem Ölraum ist auch Schmiermittel, insbesondere Öl, aufgenommen. Insbesondere kommt es während eines Betriebs der Getriebeeinrichtung zur Entstehung eines Schmiermittel- beziehungsweise Ölnebels in dem Ölraum, sodass das Gleichlaufgelenk auf besonders vorteilhafte Weise mit dem ohnehin in dem Ölraum aufgenommenen Schmiermittel beziehungsweise Schmiermittelnebel versorgt und dadurch geschmiert werden kann. Hierdurch können ein übermäßiger Verschleiß sowie eine übermäßige Reibung des Gleichlaufgelenks auf einfache und kostengünstige Weise vermieden werden. Das Schmiermittel wird beispielsweise auch dazu genutzt, in dem Ölraum aufgenommene Getriebeelemente zu schmieren.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Gleichlaufgelenk zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem einen Getriebegehäuse aufgenommen ist, wobei das Gleichlaufgelenk in einem, insbesondere in dem einen Getriebegehäuse angeordneten, Schmierraum aufgenommen ist, welcher von einem beziehungsweise dem Ölraum des einen Getriebegehäuses, insbesondere fluidisch, getrennt und zumindest teilweise mit einem Schmiermedium gefüllt ist. Bei dem Schmiermedium handelt es sich vorzugsweise um ein von dem in dem Ölraum aufgenommenen Schmiermittel unterschiedliches Schmiermedium, wobei das Schmiermedium vorzugsweise eine größere Viskosität beziehungsweise Zähigkeit als das Schmiermittel aufweist, insbesondere dann, wenn das Schmiermedium und das Schmiermittel die gleiche Temperatur aufweisen. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Schmierung des Gleichlaufgelenks gewährleistet werden. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Schmiermedium als Fett ausgebildet. Dadurch, dass der Schmierraum von dem Ölraum getrennt ist, kann beispielsweise das Schmiermittel nicht in den Schmierraum eintreten, und das Schmiermedium kann nicht in den Ölraum ein- und aus dem Schmierraum austreten. Dadurch kann eine unerwünschte gegenseitige Beeinflussung des Schmiermittels und des Schmiermediums vermieden werden.
Dieser Ausführungsform liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass bei Verwendung eines beziehungsweise des Schmiermediums, welche eine höhere Viskosität als das Schmiermittel aufweist, der Bauraumbedarf des Gleichlaufgelenks gering gehalten werden kann, da bei Verwendung des Schmiermittels zum Schmieren des Gleichlaufgelenks dieses größer dimensioniert werden müsste, um einen hinreichenden Schmierfilm sicherzustellen.
Um den Bauraumbedarf besonders gering zu halten, sind beispielsweise jeweilige Endbereiche der Eingangswelle und der Ausgangswelle und das Gleichlaufgelenk in demselben Getriebegehäuse aufgenommen.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Eingangswelle in axialer Richtung der Ausgangswelle zumindest überwiegend an die Ausgangswelle anschließt. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Eingangswelle nicht etwa in radialer Richtung der Ausgangswelle neben dieser angeordnet ist, sondern die Eingangswelle ist räumlich hinter der Ausgangswelle angeordnet. Dabei muss sich die Eingangswelle nicht notwendigerweise koaxial beziehungsweise parallel zur Ausgangswelle erstrecken, sondern die Eingangswelle kann schräg zur Ausgangswelle verlaufen.
Um Toleranzen und Geräusche besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass bei einer Übertragung des jeweiligen Ausgangsdrehmoments von der Ausgangswelle über das Gleichlaufgelenk auf die Eingangswelle eine durch eine Übersetzungsstufe bewirkte Umwandlung des Ausgangsdrehmoments unterbleibt. Mit anderen Worten ist bezogen auf den zuvor genannten Drehmomentenfluss zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle keine Übersetzung vorgesehen.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Ausgangswelle um eine erste Drehachse und die Eingangswelle um eine zweite Drehachse relativ zu den Getriebegehäusen drehbar ist, wobei die Drehachsen schräg zueinander verlaufen und sich vorzugsweise schneiden. Dabei schließen beispielsweise die Drehachsen beziehungsweise die Getriebewellen einen Winkel ein, welcher vorzugsweise mindestens zwei Grad oder mehr beträgt und kleiner als 90 Grad ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens eine erfindungsgemäße Getriebeeinrichtung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform für ein Kraftfahrzeug, wobei eine Eingangswelle eines Zusatzgetriebes über wenigstens ein Gleichlaufgelenk direkt drehfest mit einer Ausgangswelle eines Hauptgetriebes der Getriebeeinrichtung verbunden ist;
2 eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Getriebeeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
3 eine schematische und geschnittene Seitenansicht des Gleichlaufgelenks gemäß einer ersten Ausführungsform; und
4 eine schematische und geschnittene Seitenansicht des Gleichlaufgelenks gemäß einer zweiten Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine erste Ausführungsform einer Getriebeeinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Die Getriebeeinrichtung 10 ist ein Getriebeverbund, welcher Bestandteil einer Antriebseinrichtung 12 eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs ist. Dabei ist das Kraftfahrzeug mittels der Antriebseinrichtung 12 antreibbar. Hierzu umfasst die Antriebseinrichtung 12 einen Antriebsmotor 14, welcher beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 14 umfasst ein Motorgehäuse 16, welches beispielsweise als Kurbelgehäuse, insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildet ist. Das Motorgehäuse 16 bildet wenigstens einen Brennraum 18, welcher vorliegend als Zylinder ausgebildet ist. Aus 1 ist erkennbar, dass das Motorgehäuse 16 eine Mehrzahl von Brennräumen 18 bildet, welche jeweils als Zylinder ausgebildet sind.
Der Antriebsmotor 14 umfasst eine Abtriebswelle 20, welche als Kurbelwelle ausgebildet ist. Die Abtriebswelle 20 ist drehbar an dem Motorgehäuse 16 gelagert und somit um eine Drehachse 22 relativ zu dem Motorgehäuse 16 drehbar. In 1 ist insbesondere eine auch als Hauptlagerstelle bezeichnete Lagerstelle 24 erkennbar, an welcher die Abtriebswelle 20 drehbar an dem Motorgehäuse 16 gelagert ist. Hierzu umfasst die Lagerstelle 24 beispielsweise ein insbesondere als Wälzlager ausgebildetes Lagerelement 26, über welches die Abtriebswelle 20 drehbar an dem Motorgehäuse 16 gelagert ist. Die als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle 20 umfasst je Zylinder einen Hubzapfen 28, welcher exzentrisch zur Drehachse 22 angeordnet ist und demzufolge einen Hub ausführt, wenn sich die Abtriebswelle 20 und die Drehachse 22 relativ zu dem Motorgehäuse 16 dreht.
Außerdem ist in dem jeweiligen Zylinder (Brennraum 18) ein jeweiliger Kolben 30 translatorisch bewegbar aufgenommen, sodass sich der jeweilige Kolben 30 relativ zu dem Motorgehäuse 16 translatorisch hin- und herbewegen kann. Der jeweilige Kolben 30 ist gelenkig mit einem jeweiligen Pleuel 32 gekoppelt, insbesondere über einen Kolbenbolzen. Das jeweilige Pleuel 32 ist drehbar an dem jeweiligen Hubzapfen 28 gelagert, sodass der Kolben 30 über das Pleuel 32 gelenkig mit dem jeweiligen Hubzapfen 28 und somit mit der Abtriebswelle 20 verbunden ist. Infolge dieser gelenkigen Kopplung des jeweiligen Kolbens 30 mit der Abtriebswelle 20 werden die translatorischen Bewegungen des jeweiligen Kolbens 30 im jeweiligen Zylinder in eine rotatorische Bewegung der Abtriebswelle 20 um ihre Drehachse 22 umgewandelt. Beispielsweise während eines befeuerten Betriebs des Antriebsmotors 14 werden dem jeweiligen Brennraum 18 ein Kraftstoff, insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, zum Betreiben des Antriebsmotors 14 und Luft zugeführt, sodass im jeweiligen Brennraum 18 jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemische entstehen. Das jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemisch wird verbrannt, wodurch der jeweilige Kolben 30 angetrieben wird. Durch die gelenkige Kopplung des jeweiligen Kolbens 30 mit der Abtriebswelle 20 wird in der Folge die Abtriebswelle 20 von dem jeweiligen Kolben 30 angetrieben und dadurch um die Drehachse 22 relativ zu dem Motorgehäuse 16 gedreht. Dabei stellt der Antriebsmotor 14, insbesondere in Abhängigkeit von seinem Betriebspunkt, über die Abtriebswelle 20 wenigstens ein Antriebsdrehmoment bereit, mittels welchem das Kraftfahrzeug angetrieben werden kann. Insbesondere ist der Antriebsmotor dazu ausgebildet, voneinander unterschiedliche Antriebsdrehmomente über die Abtriebswelle 20 bereitzustellen, wobei sich die Antriebsdrehmomente in ihren jeweiligen Werten voneinander unterscheiden.
Die Getriebeeinrichtung 10 ist ein Getriebeverbund, welcher ein Hauptgetriebe 34 als erstes Getriebe und ein Zusatzgetriebe 36 als zweites Getriebe umfasst. Das Zusatzgetriebe 36 ist beispielsweise als Verteilergetriebe oder aber als Winkelgetriebe ausgebildet. Die Getriebe (Hauptgetriebe 34 und Zusatzgetriebe 36) sind beispielsweise jeweilige Module, welche unabhängig voneinander gefertigt und somit vormontiert werden können. Nach ihrer Fertigung beziehungsweise Vormontage können die Module in ihrem jeweiligen vormontierten Zustand zusammengebaut beziehungsweise miteinander verbunden und dabei miteinander gekoppelt werden, was im Folgenden noch genauer erläutert wird.
Das Hauptgetriebe 34 wird auch als Grundgetriebe bezeichnet und weist eine Mehrzahl von Übersetzungen 38a-d auf, welche voneinander unterschiedlich sind beziehungsweise voneinander unterschiedliche Werte aufweisen. Zumindest einer der Werte der Übersetzungen 38a-d kann Eins betragen, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass mehrere der Werte der Übersetzungen 38a-d von Eins unterschiedlich sind. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass wenigstens eine der Übersetzungen 38a-d Eins ist, während vorzugsweise mehrere der Übersetzungen 38a-d von Eins unterschiedlich, das heißt größer oder kleiner als Eins sind. Das Hauptgetriebe 34 ist beispielsweise als Schaltgetriebe, insbesondere als Handschaltgetriebe, ausgebildet. Alternativ ist es denkbar, dass das Hauptgetriebe 34 als Automatikgetriebe, insbesondere als Wandler-Automatikgetriebe, ausgebildet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass das Hauptgetriebe 34 als Wechselgetriebe ausgebildet ist. Das Hauptgetriebe 34 kann jedoch auch als anderes Getriebe ausgebildet sein.
Aus 1 ist insbesondere erkennbar, dass die jeweilige Übersetzung 38a-d wenigstens zwei miteinander kämmende Zahnräder 40a-d und 42a-d aufweist beziehungsweise durch die miteinander kämmenden Zahnräder 40a-d und 42a-d gebildet ist. Beispielsweise sind die Zahnräder 40a-d und 42a-d als Stirnräder ausgebildet, deren Verzahnungen jeweils miteinander in Eingriff stehen.
Ferner ist es denkbar, dass beispielsweise durch eine der Übersetzungen 38a-d ein Rückwärtsgang des Hauptgetriebes 34 beziehungsweise der Getriebeeinrichtung 10 insgesamt geschaffen ist, wobei durch die anderen Übersetzungen 38a-d Vorwärtsgänge gebildet sind. Durch Einlegen beziehungsweise Aktivieren des Rückwärtsgangs kann beispielsweise eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs bewirkt werden, wobei durch Einlegen des jeweiligen Vorwärtsgangs eine Vorwärtsfahrt des Kraftwagens bewirkt werden kann. Insgesamt ist erkennbar, dass die jeweiligen Übersetzungen 38a-d jeweilige Getriebe-, Fahr- beziehungsweise Gangstufen sind, welche aktiviert beziehungsweise eingelegt sowie deaktiviert beziehungsweise ausgelegt werden können. Ist eine der Übersetzungen 38a-d eingelegt, so sind üblicherweise die übrigen Übersetzungen 38a-d ausgelegt beziehungsweise deaktiviert. Dabei wird mittels der Übersetzungen 38a-d ein jeweiliges, in das Hauptgetriebe 34 eingeleitetes Eingangsdrehmoment in jeweilige, von dem Eingangsdrehmoment unterschiedliche Ausgangsdrehmomente umgewandelt, wobei das Eingangsdrehmoment von der jeweils aktivierten Übersetzung 38a-d umgewandelt wird, während ein durch die ausgelegten beziehungsweise deaktivierten Übersetzungen 38a-d bewirktes Umwandeln beziehungsweise Übersetzen des Eingangsdrehmoments unterbleibt. Das jeweilige Eingangsdrehmoment resultiert dabei aus dem jeweiligen Antriebsdrehmoment.
Das jeweilige Eingangsdrehmoment wird über eine Getriebeeingangswelle 44 des Hauptgetriebes 34 in das Hauptgetriebe 34 eingeleitet, wobei die Getriebeeingangswelle 44 von der Abtriebswelle 20 antreibbar ist. Hierzu umfasst das Hauptgetriebe 34 ein Anfahrelement 46, welches beispielsweise als hydrodynamischer Drehmomentwandler oder aber als Trennkupplung, insbesondere als formschlüssige oder reibschlüssige Trennkupplung, ausgebildet sein kann. Über das Anfahrelement 46 kann das jeweilige, von dem Antriebsmotor 14 über die Abtriebswelle 20 bereitgestellte Antriebsmoment auf die Getriebeeingangswelle 44 übertragen werden, sodass beispielsweise das Antriebsdrehmoment als das zuvor genannte Eingangsdrehmoment auf die Getriebeeingangswelle 44 übertragen wird und die Getriebeeingangswelle 44 antreibt. Dabei kann beispielsweise eine Wandlung beziehungsweise Übersetzung des Antriebsdrehmoments mittels des Anfahrelements 46 unterbleiben, sodass beispielsweise das Eingangsdrehmoment dem Antriebsmoment entspricht. Ferner ist es denkbar, dass das Antriebsdrehmoment mittels des Anfahrelements 46 übersetzt beziehungsweise gewandelt und dadurch zu dem Eingangsdrehmoment umgewandelt wird, welches sich beispielsweise von dem Antriebsmoment unterscheidet.
Die Getriebeeingangswelle 44 ist drehbar an einem ersten Getriebegehäuse 46 des Hauptgetriebes 34 gelagert, sodass die Getriebeeingangswelle 44 um eine Drehachse 48 relativ zu dem ersten Getriebegehäuse 46 drehbar ist.
Dabei ist vorzugsweise die Getriebeeingangswelle 44 koaxial zur Abtriebswelle 20 angeordnet, sodass die Drehachsen 22 und 48 vorzugsweise zusammenfallen. Durch das Übertragen des Antriebsdrehmoments über das Anfahrelement 46 auf die Getriebeeingangswelle 44 und durch das daraus resultierende Antreiben der Getriebeeingangswelle 44 wird die Getriebeeingangswelle 44 um die Drehachse 48 relativ zu dem ersten Getriebegehäuse 46 gedreht. Die Getriebeeingangswelle 44 ist dabei an jeweiligen Lagerstellen 50 drehbar an dem ersten Getriebegehäuse 46 gelagert, wobei beispielsweise die jeweilige Lagerstelle 50 jeweils wenigstens ein Lagerelement, insbesondere ein Wälzlager, umfasst. Dabei ist die Getriebeeingangswelle 44 über das jeweilige Lagerelement der jeweiligen Lagerstelle 50 drehbar an dem ersten Getriebegehäuse 46 gelagert.
Das jeweilige Zahnrad 40a-d ist als Losrad ausgebildet, welches an sich drehbar auf der Getriebeeingangswelle 44 gelagert ist und somit um die Drehachse 48 relativ zu der Getriebeeingangswelle 44 gedreht werden kann. Ferner sind mit der Getriebeeingangswelle 44 Koppelelemente 52 und 54 drehfest verbunden, sodass sich die Koppelelemente 52 und 54 mit der Getriebeeingangswelle 44 um die Drehachse 48 mitdrehen. Dem jeweiligen Koppelelement 52 beziehungsweise 54 ist ein beispielsweise als Schiebemuffe ausgebildetes Schaltelement 56 beziehungsweise 58 zugeordnet. Das jeweilige Schaltelement 56 beziehungsweise 58 ist - wie in 1 durch Doppelpfeile veranschaulicht ist - in axialer Richtung der Getriebeeingangswelle 44 relativ zu dieser verschiebbar und kann dabei zwischen wenigstens zwei Koppelstellungen und einer Entkoppelstellung verschoben werden.
Das Hauptgetriebe 34 umfasst ferner eine als Abtriebswelle ausgebildete Getriebeausgangswelle 60, welches drehbar an dem Getriebegehäuse 46 gelagert ist. Somit ist die Getriebeausgangswelle 60, welche einfach auch als Ausgangswelle bezeichnet wird, um eine Drehachse 62 relativ zu dem Getriebegehäuse 46 drehbar. Dabei ist die Drehachse 62 von der Drehachse 48 desachsiert und in radialer Richtung der Getriebeeingangswelle 44 von der Drehachse 48 beabstandet. Die Zahnräder 42a-d sind dabei drehfest mit der Getriebeausgangswelle 60 verbunden. Außerdem ist die Getriebeausgangswelle 60 an jeweiligen Lagerstellen 64 drehbar an dem Getriebegehäuse 46 gelagert, wobei die jeweilige Lagerstelle 64 beispielsweise wenigstens ein insbesondere als Wälzlager ausgebildetes Lagerelement umfasst. Dabei ist die Getriebeausgangswelle 60 über das jeweilige Lagerelement der jeweiligen Lagerstelle 64 drehbar an dem ersten Getriebegehäuse 46 gelagert.
Befinden sich die Schaltelemente 56 und 58 in ihren jeweiligen Entkoppelstellungen, so sind die Zahnräder 40a-d von der Getriebeeingangswelle 44 entkoppelt, sodass eine Übertragung von Drehmomenten von der Getriebeeingangswelle 44 auf die Zahnräder 40a-d unterbleibt. Dadurch werden die Zahnräder 40a-d nicht von der Getriebeeingangswelle 44 angetrieben, und das Hauptgetriebe 34 befindet sich beispielsweise in seinem Leerlauf oder in seiner Neutralstellung. Hierbei sind alle Übersetzungen 38a-d deaktiviert beziehungsweise ausgelegt.
Um beispielsweise die Übersetzung 38a einzulegen beziehungsweise zu aktivieren, und die Übersetzungen 38b-d deaktiviert beziehungsweise ausgelegt zu lassen, wird beispielsweise das Schaltelement 56 in seine erste Koppelstellung bewegt, während sich das Schaltelement 58 in seiner Entkoppelstellung befindet. In der ersten Koppelstellung ist das Zahnrad 40a über das Schaltelement 56 und das Koppelelement 52 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 44 verbunden, während die Zahnräder 40b-d von der Getriebeeingangswelle 44 entkoppelt sind. In der Folge wird das auf die Getriebeeingangswelle 44 übertragene Eingangsdrehmoment über das Koppelelement 52 und das Schaltelement 56 auf das Zahnrad 40a übertragen, wodurch das Zahnrad 40a angetrieben wird. In der Folge treibt das Zahnrad 40a das Zahnrad 42a an, wodurch die Getriebeausgangswelle 60 angetrieben wird. In der Folge wird das Eingangsdrehmoment mittels der Übersetzung 38a in ein erstes der Ausgangsdrehmomente umgewandelt, wobei das erste Ausgangsdrehmoment von dem Hauptgetriebe 34 über die Getriebeausgangswelle 60 bereitgestellt wird.
Um beispielsweise die Übersetzung 38b zu aktivieren beziehungsweise einzulegen, und dabei die Übersetzungen 38a und 38c, d deaktiviert zu lassen, wird das Schaltelement 56 in seine zweite Koppelstellung bewegt, während sich das Schaltelement 58 in seiner Entkoppelstellung befindet. In der Folge ist das Zahnrad 40b über das Schaltelement 56 und das Koppelelement 52 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 44 verbunden, während die Zahnräder 40a und 40c, d von der Getriebeeingangswelle 44 entkoppelt sind. In der Folge wird das Zahnrad 40b von der Getriebeeingangswelle 44 über das Schaltelement 56 und das Koppelelement 52 angetrieben, wodurch das Zahnrad 40b das Zahnrad 42b und darüber die Getriebeausgangswelle 60 antreibt. In der Folge wird beispielsweise das Eingangsdrehmoment mittels der Übersetzung 38b in ein zweites der Ausgangsdrehmomente umgewandelt, sodass das Hauptgetriebe 34 das zweite Ausgangsdrehmoment über die Getriebeausgangswelle 60 bereitstellt.
Um beispielsweise die Übersetzung 38c einzulegen beziehungsweise zu aktivieren, während die Übersetzungen 38a, b und 38d deaktiviert sind, wird das Schaltelement 58 in seine dritte Koppelstellung bewegt, während sich das Schaltelement 56 in seiner Entkoppelstellung befindet. In der Folge ist das Zahnrad 40c über das Schaltelement 58 und das Koppelelement 54 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 44 verbunden. Dadurch treibt die Getriebeeingangswelle 44 über das Koppelelement 54 und das Schaltelement 58 das Zahnrad 40c an, da das Eingangsdrehmoment von der Getriebeeingangswelle 44 über das Koppelelement 54 und das Schaltelement 58 auf das Zahnrad 40c übertragen wird. In der Folge treibt das Zahnrad 40c das Zahnrad 42c und über dieses die Getriebeausgangswelle 60 an. Dadurch wird das Eingangsdrehmoment mittels der Übersetzung 38c in ein drittes der Ausgangsdrehmomente umgewandelt, welches von dem Hauptgetriebe 34 über die Getriebeausgangswelle 60 bereitgestellt wird.
Um schließlich die Übersetzung 38d einzulegen beziehungsweise zu aktivieren, während die Übersetzungen 38a-c deaktiviert beziehungsweise ausgelegt sind, wird das Schaltelement 58 in seine vierte Koppelstellung bewegt, während sich das Schaltelement 56 in seiner Entkoppelstellung befindet. In der Folge ist die Getriebeeingangswelle 44 über das Koppelelement 54 und das Schaltelement 58 drehfest mit dem Zahnrad 40d verbunden, sodass das Eingangsdrehmoment von der Getriebeeingangswelle 44 über das Koppelelement 54 und das Schaltelement 58 auf das Zahnrad 40d übertragen wird. Hierdurch wird das Zahnrad 40d von der Getriebeeingangswelle 44 angetrieben, sodass das Zahnrad 40d das Zahnrad 42d und über dieses die Getriebeausgangswelle 60 antreibt. In der Folge wird das Eingangsdrehmoment mittels der Übersetzung 38d in ein viertes der Ausgangsdrehmomente umgewandelt, welches von dem Hauptgetriebe 34 über die Getriebeausgangswelle 60 bereitgestellt wird. Durch Antreiben der Getriebeausgangswelle 60 wird diese um die Drehachse 62 relativ zu dem ersten Getriebegehäuse 46 gedreht.
Das Getriebegehäuse 46 kann einstückig ausgebildet sein. Insbesondere ist es jedoch vorgesehen, dass das Getriebegehäuse 46 eine Mehrzahl von separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen ersten Gehäuseteilen umfasst, welche beispielsweise jeweils für sich betrachtet einstückig ausgebildet sein können. Das Getriebegehäuse 46 begrenzt dabei einen ersten Aufnahmeraum 66, welcher beispielsweise ein erster Ölraum ist. Während eines Betriebs der Getriebeeinrichtung 10 befindet sich in dem Aufnahmeraum 66 ein Schmiermittel, insbesondere Öl. Insbesondere entsteht in dem Aufnahmeraum 66 ein Schmiermittelnebel. Das Schmiermittel wird genutzt, um das Hauptgetriebe 34, insbesondere an den Lagerstellen 50 und 64, zu schmieren.
Die Zahnräder 40a-d und 42a-d sowie die Schaltelement 56 und 58 und die Koppelelemente 52 und 54 sind beispielsweise erste Getriebeelemente des Hauptgetriebes 34, wobei diese erste Getriebeelemente in dem Aufnahmeraum 66 und dabei in dem ersten Getriebegehäuse 46 aufgenommen sind und beispielsweise mit dem Schmiermittel versorgt und dadurch gekühlt und/oder geschmiert werden können.
Das Zusatzgetriebe 36 weist eine von der Getriebeausgangswelle 60 (Ausgangswelle) antreibbare Getriebeeingangswelle 68 auf, welche auch einfach als Eingangswelle bezeichnet wird. Außerdem umfasst das Zusatzgetriebe 36 ein beispielsweise separat von dem ersten Getriebegehäuse 46 ausgebildetes zweites Getriebegehäuse 70, wobei die Getriebeeingangswelle 68 drehbar an dem zweiten Getriebegehäuse 70 gelagert ist. Hierdurch kann sich die Getriebeeingangswelle 68 um eine Drehachse 72 relativ zu dem Getriebegehäuse 70 drehen.
Bei der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Getriebeeingangswelle 68 zumindest im Wesentlichen koaxial zur Getriebeausgangswelle 60 angeordnet ist, sodass beispielsweise die Drehachse 72 mit der Drehachse 62 zusammenfällt. Dabei ist die Getriebeeingangswelle 68 an jeweiligen Lagerstellen 74 drehbar an dem zweiten Getriebegehäuse 70 gelagert. Die jeweilige Lagerstelle 74 umfasst beispielsweise wenigstens ein insbesondere als Wälzlager ausgebildetes Lagerelement, über welches die Getriebeeingangswelle 68 drehbar an dem zweiten Getriebegehäuse 70 gelagert ist.
Aus 1 ist erkennbar, dass das Zusatzgetriebe 36 miteinander kämmende Zahnräder 76a-c aufweist, wobei das Zahnrad 76a von der Getriebeeingangswelle 68 antreibbar ist. Hierzu ist beispielsweise eine Kopplungseinrichtung 78 vorgesehen, über welches das Zahnrad 76 von der Getriebeeingangswelle 68 antreibbar ist. Das Zahnrad 76b kämmt mit dem Zahnrad 76a und ist somit von dem Zahnrad 76a antreibbar. Ferner kämmt das Zahnrad 76b mit dem Zahnrad 76c, sodass das Zahnrad 76c von dem Zahnrad 76b antreibbar ist. Insgesamt ist erkennbar, dass das Zahnrad 76c über das Zahnrad 76b von dem Zahnrad 76a antreibbar ist. Da das Zahnrad 76a von der Getriebeeingangswelle 68 antreibbar ist, ist das Zahnrad 76c über die Zahnräder 76a und 76b von der Getriebeeingangswelle 68 antreibbar.
Das Zahnrad 76c ist drehfest mit einer Getriebeausgangswelle 80 des Zusatzgetriebes 36 verbunden, sodass die Getriebeausgangswelle 80 über die Zahnräder 76a-c von der Getriebeeingangswelle 68 antreibbar ist. Hierdurch kann das Zusatzgetriebe 36 über die Getriebeausgangswelle 80 Abtriebsdrehmomente bereitstellen, mittels welchen beispielsweise Räder einer ersten Achse, insbesondere einer Vorderachse, des Kraftfahrzeugs antreibbar sind. Das jeweilige Abtriebsdrehmoment resultiert dabei beispielsweise aus dem jeweiligen Ausgangsdrehmoment.
Das Zusatzgetriebe 36 weist auch ein Ausgangswellenelement 82 auf, welches von der Getriebeeingangswelle 68 antreibbar ist. Insbesondere ist es denkbar, dass das Ausgangswellenelement 82 einstückig mit der Getriebeeingangswelle 68 ausgebildet ist, sodass die Getriebeeingangswelle 68 das Ausgangswellenelement 82 bildet und demzufolge auch als zweite Getriebeausgangswelle des Zusatzgetriebes 36 fungieren kann. Über das Ausgangswellenelement 82 kann das Zusatzgetriebe 36 beispielsweise weitere, insbesondere aus den jeweiligen Ausgangsdrehmomenten resultierende, Abtriebsdrehmomente bereitstellen, mittels welchen beispielsweise zweite Räder einer zweiten Achse, insbesondere einer Hinterachse, des Kraftfahrzeugs angetrieben werden können. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, mittels der Getriebeeinrichtung 10 beziehungsweise mittels der Antriebseinrichtung 12 einen Vierrad- beziehungsweise Allradantrieb des Kraftfahrzeugs zu realisieren.
Die Getriebeausgangswelle 80 ist an jeweiligen Lagerstellen 84 drehbar an dem zweiten Getriebegehäuse 70 gelagert, sodass sich das Zahnrad 76c und die Getriebeausgangswelle 80 um eine Drehachse 86 relativ zu dem Getriebegehäuse 70 drehen können. Dabei verläuft beispielsweise die Drehachse 86 zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse 72, wobei die Drehachse 86 in radialer Richtung der Getriebeeingangswelle 68 von dieser beabstandet und somit desachsiert zur Drehachse 72 ist. Die jeweilige Lagerstelle 84 umfasst beispielsweise wenigstens ein insbesondere als Wälzlager ausgebildetes Lagerelement, über welches die Getriebeausgangswelle 80 drehbar an dem zweiten Getriebegehäuse 70 gelagert ist.
Das zweite Getriebegehäuse 70 ist beispielsweise einstückig ausgebildet. Vorzugsweise umfasst das zweite Getriebegehäuse 70 eine Mehrzahl von separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen zweiten Gehäuseteilen, welche beispielsweise jeweils für sich betrachtet einstückig ausgebildet sein können. Dabei bildet beziehungsweise begrenzt das zweite Getriebegehäuse 70 einen zweiten Aufnahmeraum 88, welcher von dem ersten Aufnahmeraum 66 fluidisch getrennt oder aber mit dem ersten Aufnahmeraum 66 fluidisch verbunden sein kann. Dabei ist beispielsweise in dem Aufnahmeraum 88 ein Schmiermittel, insbesondere ein Öl, aufnehmbar beziehungsweise aufgenommen. Insbesondere ist es denkbar, dass während des zuvor genannten Betriebs der Getriebeeinrichtung 10 in dem Aufnahmeraum 88 ein Schmiermittelnebel, insbesondere ein Ölnebel, entsteht. Die Zahnräder 76a-c sowie beispielsweise die Kopplungseinrichtung 78 sind zweite Getriebeelemente des Zusatzgetriebes 36, wobei die zweiten Getriebeelemente in dem Aufnahmeraum 88 und somit in dem zweiten Getriebegehäuse 70 aufgenommen sind.
Die Kopplungseinrichtung 78 ist beispielsweise als formschlüssige oder reibschlüssige Kupplung, insbesondere als Lamellenkupplung, ausgebildet. Insbesondere kann die Kopplungseinrichtung 78 zwischen wenigstens einem geöffneten Zustand und wenigstens einem geschlossenen Zustand verstellt werden. In dem geöffneten Zustand ist beispielsweise das Zahnrad 76a von der Getriebeeingangswelle 68 entkoppelt, sodass das Zahnrad 76a nicht von der Getriebeeingangswelle 68 angetrieben wird. In der Folge ist die Getriebeausgangswelle 80 von der Getriebeeingangswelle 68 entkoppelt, sodass die Getriebeausgangswelle 80 nicht über die Kopplungseinrichtung 78 von der Getriebeeingangswelle 68 angetrieben wird. Dies bedeutet wiederum, dass in dem geöffneten Zustand der Kopplungseinrichtung 78 die Getriebeausgangswelle 80 nicht von der Abtriebswelle 20 angetrieben wird. Bezogen auf die ersten Räder der ersten Achse und die zweiten Räder der zweiten Achse werden dann beispielsweise nur die zweiten Räder der zweiten Achse, nicht jedoch die ersten Räder der ersten Achse angetrieben, wodurch beispielsweise ein Zweiradantrieb des Kraftfahrzeugs eingestellt ist.
In dem geschlossenen Zustand der Kopplungseinrichtung 78 jedoch ist das Zahnrad 76a über die Kopplungseinrichtung 78 mit der Getriebeeingangswelle 68, insbesondere drehfest, gekoppelt und demzufolge über die Kopplungseinrichtung 78 von der Getriebeeingangswelle 68 antreibbar. Dadurch ist in dem geschlossenen Zustand der Kopplungseinrichtung 78 die Getriebeausgangswelle 80 über die Kopplungseinrichtung 78 von der Getriebeeingangswelle 68 beziehungsweise von der Abtriebswelle 20 antreibbar, sodass dann nicht nur die zweiten Räder der zweiten Achse, sondern auch die ersten Räder der ersten Achse von der Abtriebswelle 20 beziehungsweise von dem Antriebsmotor 14 angetrieben werden. Somit ist in dem geschlossenen Zustand der Kopplungseinrichtung 78 ein Vierradantrieb beziehungsweise Allradantrieb des Kraftfahrzeugs eingestellt.
Um den Bauraumbedarf besonders gering zu halten, ist beispielsweise das Zahnrad 76a auf einer Hohlwelle 90 angeordnet, wobei das Zahnrad 76a einstückig mit der Hohlwelle 90 ausgebildet sein kann. Dabei ist beispielsweise die Getriebeeingangswelle 68 durch die Hohlwelle 90 hindurchgeführt, sodass beispielsweise das jeweilige Ausgangsdrehmoment von der Getriebeausgangswelle 60 auf einer ersten Seite der Hohlwelle 90 auf die Getriebeeingangswelle 68 übertragen werden kann. Auf einer der ersten Seite in axialer Richtung der Hohlwelle 90 abgewandten zweiten Seite der Hohlwelle 90 kann die Getriebeeingangswelle 68 beziehungsweise das Ausgangswellenelement 82 die zuvor genannten zweiten Abtriebsdrehmomente zum Antreiben der Räder der zweiten Achse bereitstellen.
Aus 1 ist insbesondere erkennbar, dass die Getriebeausgangswelle 60 mit der Getriebeeingangswelle 68 an einer Schnittstelle S gekoppelt, insbesondere drehfest verbunden, ist, sodass an der Schnittstelle S das jeweilige Ausgangsdrehmoment der Getriebeausgangswelle 60 auf die Getriebeeingangswelle 68 übertragen werden kann. In der Folge kann die Getriebeeingangswelle 68 mittels des jeweiligen Ausgangsdrehmoments angetrieben und dadurch um die Drehachse 72 gedreht werden.
Um nun einen besonders vorteilhaften Toleranzausgleich in der Getriebeeinrichtung 10 auf besonders gewichts-, kosten- und bauraumgünstige Weise zu realisieren, ist die Getriebeeingangswelle 68, insbesondere an der Schnittstelle S, über wenigstens ein Gleichlaufgelenk 92 drehfest mit der Getriebeausgangswelle 60 verbunden. Mit anderen Worten umfasst die Schnittstelle S das Gleichlaufgelenk 92, über welches die Getriebeeingangswelle 68 mit der Getriebeausgangswelle 60 drehfest verbunden ist. Dadurch kann das jeweilige Ausgangsdrehmoment von der Getriebeausgangswelle 60 über das Gleichlaufgelenk 92 auf die Getriebeeingangswelle 68 effizient und effektiv übertragen werden.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Getriebeeingangswelle 68 ausschließlich über das Gleichlaufgelenk 92 drehfest mit der Getriebeausgangswelle 60 verbunden ist, sodass bezogen auf einen Drehmomentenfluss von der Getriebeausgangswelle 60 über das Gleichlaufgelenk 92 zu der beziehungsweise auf die Getriebeeingangswelle 68 zwischen der Getriebeeingangswelle 68 und der Getriebeausgangswelle 60 kein weiteres Kopplungselement, insbesondere kein Umschlingungstrieb, kein Umschlingungsgetriebe beziehungsweise kein Zugmitteltrieb, keine reibschlüssige Kupplung und keine formschlüssige Kupplung, vorgesehen sind. Hierdurch können die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden.
Ferner ist es bei der Getriebeeinrichtung 10 vorgesehen, dass das separat von dem ersten Getriebegehäuse 46 ausgebildete zweite Getriebegehäuse 70 direkt an das Getriebegehäuse 46 angebunden ist, wobei das Getriebegehäuse 70 beispielsweise über ein insbesondere aus einem Elastomer beziehungsweise aus einem Gummi gebildetes Entkopplungselement an dem Getriebe 46 abgestützt ist.
Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist das Getriebegehäuse 70 mit dem Getriebegehäuse 46 verschraubt, wodurch das Getriebegehäuse 70 an das Getriebegehäuse 46 angebunden ist. Vorliegend ist das Getriebegehäuse 70 an das Getriebegehäuse 46 angeflanscht. Hierzu umfasst eines der Getriebegehäuse 46 und 70, insbesondere das Getriebegehäuse 70, wenigstens einen Fügeflansch 94, welcher erste Schrauböffnungen aufweist. Das jeweils andere Getriebegehäuse 70 beziehungsweise 46, vorliegend das Getriebegehäuse 46, weist mit den ersten Schrauböffnungen korrespondierende, zweite Schrauböffnungen auf. Außerdem sind Schrauben 96 vorgesehen, welche zumindest teilweise in den genannten Schrauböffnungen aufgenommen sind. Beispielsweise sind die Schrauben 96 in die zweiten Schrauböffnungen eingeschraubt, wodurch die Getriebegehäuse 46 und 70 miteinander verschraubt sind. Hierdurch kann die Getriebeeinrichtung 10 als kompakter Getriebeverbund mit nur geringen Außenabmessungen ausgestaltet werden.
Im Rahmen des zuvor genannten Verbindens der Module ist es nun vorgesehen, dass die gefertigten und somit vormontierten Module in ihrem vormontierten Zustand derart miteinander verbunden werden, dass die Getriebegehäuse 46 und 70 miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschraubt, werden, und dass die Getriebeausgangswelle 60 mit der Getriebeeingangswelle 68 drehfest verbunden wird. Hierzu werden beispielsweise die Getriebeausgangswelle 60 und die Getriebeeingangswelle 68 einfach zusammengesteckt, was durch das Gleichlaufgelenk 92, welches auch als homokinetisches Gelenk bezeichnet wird, ermöglicht ist.
Das Gleichlaufgelenk 92 kann auf einfache und kostengünstige Weise Toleranzen zwischen dem Hauptgetriebe 34 und dem Zusatzgetriebe 36 sowie Längen- und/oder Winkelversätze zwischen der Getriebeeingangswelle 68 und der Getriebeausgangswelle 60 kompensieren, wodurch sowohl die Getriebeausgangswelle 60 als auch die Getriebeeingangswelle 68 hochgenau gelagert werden können. Gleichzeitig können übermäßige, unerwünschte Wechselwirkungen zwischen dem Hauptgetriebe 34 und dem Zusatzgetriebe 36 vermieden werden.
Das Gleichlaufgelenk 92 ermöglicht es ferner, die Getriebeausgangswelle 60 und die Getriebeeingangswelle 68 in einem festen, von 0 Grad beziehungsweise von 180 Grad unterschiedlichen Winkel zueinander anzuordnen, was in 2 gezeigt ist. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Getriebeeinrichtung 10, insbesondere der Antriebseinrichtung 12. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass die Getriebeeingangswelle 68 nicht etwa koaxial zur Getriebeausgangswelle 60 angeordnet ist, sondern die Getriebeeingangswelle 68 verläuft gezielt schräg zur Getriebeausgangswelle 60. Dies bedeutet, dass die Drehachse 72 gezielt schräg zur Drehachse 62 verläuft, wobei sich die Drehachse 62 und 72 schneiden. Die Drehachsen 62 und 72 schließen dabei gezielt einen Winkel ein, welcher kleiner als 180 Grad und größer als 120 Grad, insbesondere größer als 150 Grad, ist, wobei der Winkel vorzugsweise höchstens 178 Grad beträgt. Hierdurch kann die Getriebeeinrichtung 10 besonders flexibel und bedarfsgerecht angeordnet und insbesondere im Kraftfahrzeug verbaut werden. Bei der zweiten Ausführungsform verlaufen die Drehachse 72 und 86 parallel zueinander, sodass - während bei der ersten Ausführungsform die Drehachsen 62 und 86 parallel zueinander verlaufen - bei der zweiten Ausführungsform die Drehachsen 62 und 86 schräg zueinander verlaufen.
Sowohl bei der ersten Ausführungsform als auch bei der zweiten Ausführungsform schließt sich die Getriebeeingangswelle 68 in axialer Richtung der Getriebeausgangswelle 60 zumindest überwiegend an die Getriebeausgangswelle 60 an. Ferner ist bezogen auf den zuvor genannten Drehmomentenfluss zwischen der Getriebeausgangswelle 60 und der Getriebeeingangswelle 68 keine Übersetzung vorgesehen, sodass bei einer Übertragung des jeweiligen Ausgangsdrehmoments von der Getriebeausgangswelle 60 über das Gleichlaufgelenk 92 auf die Getriebeeingangswelle 68 eine durch eine Übersetzung beziehungsweise eine Übersetzungsstufe bewirkte Umwandlung des Ausgangsdrehmoments unterbleibt. Somit weist beispielsweise das Ausgangsdrehmoment, welches von der Getriebeausgangswelle 60 bereitgestellt wird, den gleichen Wert wie das Ausgangsdrehmoment auf, welches in die Getriebeeingangswelle 68 eingeleitet wird.
3 zeigt eine erste Ausführungsform des Gleichlaufgelenks 92. Bei der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform des Gleichlaufgelenks 92 ist dieses als Doppelgelenk und somit als Mehrfachgelenk ausgebildet, wobei das Doppelgelenk genau zwei Gelenke 98 und 100 aufweist. Das jeweilige Gelenk 98 beziehungsweise 100 kann als Festgelenk und somit ohne Axialausgleich ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist zumindest eines der Gelenke 98 und 100 als Verschiebegelenk und somit mit Axialausgleich ausgebildet. Beispielsweise können beide Gelenke 98 und 100 als Verschiebegelenke ausgebildet sein.
Das Gleichlaufgelenk 92 weist ein erstes Gelenkteil 102 auf, welches drehfest mit der Getriebeausgangswelle 60 verbunden ist. Insbesondere ist das erste Gelenkteil 102 einstückig mit der Getriebeausgangswelle 60 ausgebildet.
Das Gleichlaufgelenk 92 weist ferner ein beispielsweise separat von dem ersten Gelenkteil 102 ausgebildetes und zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem ersten Gelenkteil 102 verbundenes zweites Gelenkteil 104 auf, welches an sich relativ zu dem ersten Gelenkteil 102 verschwenkbar ist. Dadurch lässt beispielsweise das Gleichlaufgelenk 92 Schwenkbewegungen zwischen der Getriebeausgangswelle 60 und der Getriebeeingangswelle 68 zu, wodurch Toleranzen besonders vorteilhaft ausgeglichen werden können. Da bei der in 3 gezeigten ersten Ausführungsformen des Gleichlaufgelenks 92 dieses als Mehrfachgelenk beziehungsweise als Doppelgelenk ausgebildet ist, umfasst das Gleichlaufgelenk 92 ein den Gelenkteilen 102, 104 gemeinsames drittes Gelenkteil in Form eines Zwischenteils 106, über welches die Gelenkteile 102, 104 drehfest miteinander verbunden sind.
Das erste Gelenkteil 102 weist eine erste Aufnahme 108 und eine in der ersten Aufnahme 108 angeordnete und als Innenverzahnung ausgebildete erste Verzahnung 110 auf. Dabei ist die erste Verzahnung 110 Bestandteil des ersten Gelenks 98. Das erste Gelenk 98 umfasst somit die erste Verzahnung 110 und beispielsweise die Aufnahme 108. Ferner umfasst das erste Gelenk 98 beispielsweise Verbindungskörper 112, welche beispielsweise als Wälzkörper und vorliegend als Kugel ausgebildet ist. Außerdem umfasst das erste Gelenk 98 einen Käfig 113, mittels welchem beispielsweise die Verbindungskörper 112 in einem jeweiligen Abstand zueinander gehalten sind. Das Zwischenteil 116 weist eine als Außenverzahnung ausgebildete Verzahnung 114 auf. Das Gelenkteil 104 weist eine zweite Aufnahme 116 auf. Das erste Gelenkteil 102 ist beispielsweise Bestandteil des ersten Gelenks 198.
Das zweite Gelenkteil 104 ist beispielsweise Bestandteil des zweiten Gelenks 100, welches somit das zweite Gelenkteil 104 und gegebenenfalls die zweite Aufnahme 116 umfasst. In der Aufnahme 116 ist eine beispielsweise als Innenverzahnung ausgebildete dritte Verzahnung 118 angeordnet, welche beispielsweise Bestandteil des zweiten Gelenks 100 ist. Außerdem umfasst das zweite Gelenk 100 zweite Verbindungskörper 120, welche beispielsweise als Wälzkörper, insbesondere als Kugeln, ausgebildet sind. Außerdem umfasst das zweite Gelenk 100 einen zweiten Käfig 122, mittels welchem die zweiten Verbindungskörper 120 in einem jeweiligen Abstand zueinander gehalten sind.
Aus 3 ist erkennbar, dass die Verbindungskörper 112 sowohl in die Verzahnung 110 als auch in die Verzahnung 114 eingreifen und somit jeweils formschlüssig mit dem Gelenkteil 102 und mit dem Zwischenteil 106 zusammenwirken. Dadurch kann beispielsweise das Ausgangsdrehmoment von der Getriebeausgangswelle 60 über das Gelenkteil 102 beziehungsweise über das Gelenk 98, insbesondere über die Verzahnung 110, die Verbindungskörper 112 und die Verzahnung 114 auf das Zwischenteil 106 übertragen werden.
Außerdem greifen die Verbindungskörper 120 in die Verzahnungen 118 und 114 ein, sodass das Zwischenteil 106 über die Verzahnung 114, die Verbindungskörper 120 und die Verzahnung 118 formschlüssig mit dem Gelenkteil 104 zusammenwirken. Dadurch kann das auf das Zwischenteil 106 übertragene Ausgangsdrehmoment über die Verzahnung 114, die Verbindungskörper 120 und die Verzahnung 118 auf das Gelenkteil 104 und über dieses auf die Getriebeeingangswelle 68 übertragen werden. Das Doppelgelenk kann Radial-, Axial und Winkelabweichungen und somit Radial-, Axial und Winkeltoleranzen ausgleichen, sodass ein besonders vorteilhafter Toleranzausgleich darstellbar ist.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Gleichlaufgelenks 92. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Gleichlaufgelenk 92 als Einfachgelenk ausgebildet und umfasst genau ein Gelenk 98. Dabei ist die an dem zweiten Gelenkteil 104 vorgesehene Verzahnung 118 als Außenverzahnung ausgebildet, sodass die Verbindungskörper 112 in die Verzahnung 110 des Gelenkteils 102 und in die Verzahnung 118 des Gelenkteils 104 eingreifen.
Dadurch wirken die Gelenkteile 102 und 104 über die Verzahnungen 110 und 118 und über die Verbindungskörper 112 formschlüssig zusammen, sodass das von der Getriebeausgangswelle 60 auf das Gelenkteil 102 übertragene Ausgangsdrehmoment über die Verzahnung 110, die Verbindungskörper 112 und die Verzahnung 118 auf das Gelenkteil 104 und von diesen auf die Getriebeeingangswelle 68 übertragen wird. Das in 4 veranschaulichte Einfachgelenk reicht beispielsweise aus, um nur Axial- oder nur Winkelfehler ausgleichen zu können. Bei Radialversätzen generell und bei Axialversätzen insbesondere mit Radial-Winkelfehlern kann es zu einer räumlichen Verlagerung des Mittelpunkts des Gleichlaufgelenks 92 kommen. Dies kann beispielsweise durch ein Mehrfachgelenk, insbesondere ein Doppelgelenk ausgeglichen werden.
Geringe Fehler führen zu geringen Verlagerungen des Mittelpunkts, welcher auch als Gelenkpunkt bezeichnet wird. Da reale Getriebekonstruktionen ein nur geringes Spiel aufweisen und Getriebewellen elastisch sind, können Getriebekonstruktionen geringe Gelenkverschiebungen ertragen beziehungsweise vertragen. Das Gleichlaufgelenk 92 kann auch große Axialspiele ausgleichen. In Verbindung mit einem sehr kleinen Beugewinkel ist die Gelenkverlagerung nur in Mikrometerbereich. Etwaige Radialversätze können ebenfalls gering gehalten werden und sind daher zu vernachlässigen. Bei einer entsprechenden Lagerauslegung kann die Lagerluft so ausgelegt werden, dass der oben genannte Fehler ausgeglichen werden kann.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Gleichlaufgelenk 92 zwischen dem Hauptgetriebe 34 und dem Zusatzgetriebe 36 angeordnet sein kann. Dann ist das Gleichlaufgelenk 92 beispielsweise in sich dicht und geschmiert, insbesondere fett geschmiert, ausgeführt. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn das Gleichlaufgelenk 92 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in einem der Getriebegehäuse 46 und 70 aufgenommen und somit in das eine Getriebegehäuse 46 beziehungsweise 70 integriert ist.
Bei den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist das Gleichlaufgelenk 92 in dem Aufnahmeraum 88 und somit in dem zweiten Getriebegehäuse 70 aufgenommen und daher in das zweite Getriebegehäuse 70 integriert. Da während des genannten Betriebs der Getriebeeinrichtung 10 in dem Aufnahmeraum 88 ein Schmiermittelnebel entsteht, welcher das genannte Schmiermittel zum Schmieren und/oder Kühlen der zweiten Getriebeelemente umfasst, kann das Gleichlaufgelenk 92, insbesondere mittels des Schmiermittelnebels, mit dem Schmiermittel des Zusatzgetriebes 36 versorgt und dadurch geschmiert und/oder gekühlt werden. Der Aufnahmeraum 88 ist somit ein Ölraum, in welchem das Gleichlaufgelenk 92 aufgenommen ist. Dadurch kann das Gleichlaufgelenk 92 in dem Ölraum mit dem Schmiermittel versorgt werden.
Aus 3 und 4 ist besonders gut erkennbar, dass das erste Gelenkteil 102 einstückig mit der Getriebeausgangswelle 60 ausgebildet ist. Ferner ist das Gelenkteil 104 einstückig mit der Getriebeeingangswelle 68 ausgebildet. Außerdem ist es vorgesehen, dass jeweilige Endbereiche 124 und 126 der Getriebeausgangswelle 60 in der Getriebeeingangswelle 68 in dem Aufnahmeraum 88 und somit in dem Getriebegehäuse 70 aufgenommen sind. Dabei ist beispielsweise in dem Endbereich 124 das Gelenkteil 102 vorgesehen, wobei in dem Endbereich 126 das Gelenkteil 104 vorgesehen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2277732 B1 [0006]
DE 102012205360 B4 [0007]
DE 2702940 C2 [0008]

Claims

Getriebeeinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hauptgetriebe (34), welches eine Mehrzahl von voneinander unterschiedlichen Übersetzungen (38a-d), mittels welchen ein in das Hauptgetriebe (34) eingeleitetes Eingangsdrehmoment in jeweilige, von dem Eingangsdrehmoment unterschiedliche Ausgangsdrehmomente umwandelbar ist, ein erstes Getriebegehäuse (46), in welchem die Übersetzungen (38a-d) aufgenommen sind, und eine Ausgangswelle (60) aufweist, über welche das jeweilige Ausgangsdrehmoment von dem Hauptgetriebe (34) bereitstellbar ist, und mit einem Zusatzgetriebe (36), welches eine von der Ausgangswelle (60) antreibbare Eingangswelle (68) und ein zum Aufnehmen von Getriebeelementen (76a-c) des Zusatzgetriebes (36) ausgebildetes zweites Getriebegehäuse (70) aufweist, welches an das erste Getriebegehäuse (46) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (68) über wenigstens ein Gleichlaufgelenk (92) drehfest mit der Ausgangswelle (60) verbunden ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (68) ausschließlich über das wenigstens eine Gleichlaufgelenk (92) drehfest mit der Ausgangswelle (60) verbunden ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Gelenkteil (102) des Gleichlaufgelenks (92) drehfest mit der Ausgangswelle (60) und ein drehfest mit dem ersten Gelenkteil (102) verbundenes und relativ zu dem ersten Gelenkteil (102) verschwenkbares zweites Gelenkteil (104) des Gleichlaufgelenks (92) drehfest mit der Eingangswelle (68) verbunden ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenkteil (102) einstückig mit der Ausgangswelle (60) und/oder das zweite Gelenkteil (104) einstückig mit der Eingangswelle (68) ausgebildet ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleichlaufgelenk (92) wenigstens ein Verschiebegelenk (98, 100) aufweist.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleichlaufgelenk (92) als Mehrfachgelenk, insbesondere als Doppelgelenk, ausgebildet ist und wenigstens zwei Gelenke (98, 100) aufweist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Gelenke (98, 100) als Festgelenk ausgebildet ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Gelenke (98, 100) als Verschiebegelenk ausgebildet ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleichlaufgelenk (92) zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in einem der Getriebegehäuse (46, 70) aufgenommen ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass: - das Gleichlaufgelenk (92) in einem Ölraum (66, 88) des einen Getriebegehäuses (46, 70) aufgenommen ist, oder - das Gleichlaufgelenk (92) in einem Schmierraum aufgenommen ist, welcher von einem Ölraum (66, 88) des einen Getriebegehäuses (46, 70) getrennt und zumindest teilweise mit einem Schmiermedium gefüllt ist.
Getriebeeinrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige Endbereiche (124, 126) der Eingangswelle (68) und der Ausgangswelle (60) und das Gleichlaufgelenk (92) in demselben Getriebegehäuse (46, 70) aufgenommen sind.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Eingangswelle (68) in axialer Richtung der Ausgangswelle (60) zumindest überwiegend an die Ausgangswelle (60) anschließt.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Übertragung des jeweiligen Ausgangsdrehmoments von der Ausgangswelle (60) über das Gleichlaufgelenk (92) auf die Eingangswelle (68) eine durch eine Übersetzungsstufe bewirkte Umwandlung des Ausgangsdrehmoments unterbleibt.
Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (60) um eine erste Drehachse (62) und die Eingangswelle (68) um eine zweite Drehachse (72) relativ zu den Getriebegehäusen (46, 70) drehbar ist, wobei die Drehachsen (62, 72) schräg zueinander verlaufen.
Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Getriebeeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.