DE102019133150B4

DE102019133150B4 - Overload protection for gears

Info

Publication number: DE102019133150B4
Application number: DE102019133150.1A
Authority: DE
Inventors: Christian Hartmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2039-12-06
Also published as: DE102019133150A1

Abstract

Überlastschutz (1) für ein Kraftfahrzeuggetriebe (18) mit einer Antriebswelle (2), auf welcher ein Parksperrenrad (4) angeordnet ist, welches drehfest mit der Antriebswelle (2) verbunden ist, sowie mit einem Zahnrad (7), welches ebenfalls auf der Antriebswelle (2) angeordnet ist, wobei zwischen dem Parksperrenrad (4) und dem Zahnrad (7) eine Feder (5) angeordnet ist, wobei das Zahnrad (7) über eine Innenverzahnung formschlüssig mit einer Außenverzahnung der Antriebswelle (2) verbunden und in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei das Zahnrad (7) eine Schrägverzahnung aufweist, wobei eine Überlast auf die Schrägverzahnung des Zahnrades (7) eine axiale Verschiebung des Zahnrades (7) gegen die Feder (5) bewirkt, sodass die Feder (5) bei Überschreiten eines Schwellenwertes für das auf das Zahnrad (7) einwirkende Antriebsmoment (Ms) die Energie einer auf das Zahnrad einwirkenden Überlast in der Feder (5) aufnimmt und nach Reduzieren der Überlast durch Entspannen der Feder (5) wieder abgibt.

Overload protection (1) for a motor vehicle transmission (18) with a drive shaft (2) on which a parking lock wheel (4) is arranged, which is non-rotatably connected to the drive shaft (2), and with a gear (7) which is also on the drive shaft (2), with a spring (5) being arranged between the parking lock wheel (4) and the gear wheel (7), with the gear wheel (7) being positively connected via internal gearing to an external gearing of the drive shaft (2) and in an axial direction, the gear (7) having helical gearing, with an overload on the helical gearing of the gear (7) causing an axial displacement of the gear (7) against the spring (5), so that the spring (5) when a Threshold value for the drive torque (Ms) acting on the gear wheel (7) absorbs the energy of an overload acting on the gear wheel in the spring (5) and releases it again after the overload has been reduced by relaxing the spring (5). t.

Description

Die Erfindung betrifft einen Überlastschutz für ein Getriebe, insbesondere ein Kraftfahrzeuggetriebe, sowie ein Getriebe mit einem solchen Überlastschutz gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to overload protection for a transmission, in particular a motor vehicle transmission, and a transmission with such an overload protection according to the preamble of the independent patent claims.

Bei diversen Fahrmanövern oder technischen Vorgängen können im Antriebsstrang impulshafte Lastwechsel entstehen, welche eine Überlast im Antriebsstrang bewirken. Die impulshaften Lastwechsel im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges können dabei sowohl durch radseitige Schläge als auch durch das Antriebssystem bedingte Lastspitzen beschrieben werden.During various driving maneuvers or technical processes, impulsive load changes can occur in the drive train, which cause an overload in the drive train. The impulsive load changes in the drive train of a motor vehicle can be described both by impacts on the wheel side and load peaks caused by the drive system.

Radseitige Schläge werden meistens durch Fahrmanöver bedingt. Hierzu zählen beispielsweise die Ab- und Auffahrt auf einen Bordstein, das Überfahren von Hindernissen auf der Straße oder ein sich sprunghaft änderndes Reibverhältnis zwischen Rad und Straße. Beim Überfahren eines Hindernisses erfährt der Antriebsstrang einen starken Störimpuls, welcher u.a. durch die sich ändernde Radaufstandskraft bedingt ist. Der auf den Triebstrang wirkende Widerstand erhöht sich beim Auffahren auf das Hindernis. Bei der Abfahrt vom Hindernis kann es einen weiteren Störimpuls geben, welcher beispielsweise durch Schlupf beim Auftreffen des Rades auf die Straße verursacht wird.Impacts on the wheel side are mostly caused by driving manoeuvres. These include, for example, driving up and down a curb, driving over obstacles on the road or a sudden change in the friction ratio between the wheel and the road. When driving over an obstacle, the drive train experiences a strong interfering pulse, which is caused, among other things, by the changing wheel contact force. The resistance acting on the drive train increases when hitting the obstacle. When exiting the obstacle, there can be another interference pulse, which is caused, for example, by slippage when the wheel hits the road.

Ein weiterer Störimpuls kann in den Antriebsstrang eingebracht werden, wenn bei sich noch bewegendem Kraftfahrzeug die Parksperre aktiviert wird. Dabei wird das Kraftfahrzeug schlagartig abgebremst, wodurch ein heftiger Schlag auf den Antriebsstrang ausgeübt wird. Dieser Schlag resultiert vor allem aus der relativ hohen Trägheit des Antriebsmotors, welcher mit seiner Trägheit gegen die sich schließende Parksperre schiebt. Die entstehenden Momentenspitzen führen zu hohen Lasten im Antriebsstrang, welche auch eine Beschädigung nach sich ziehen können.Another interference pulse can be introduced into the drive train if the parking lock is activated while the motor vehicle is still moving. In this case, the motor vehicle is abruptly braked, causing a violent impact to be exerted on the drive train. This impact results primarily from the relatively high inertia of the drive motor, which pushes against the closing parking lock with its inertia. The resulting torque peaks lead to high loads in the drive train, which can also result in damage.

Zur Minimierung der im Antriebsstrang entstehenden Schwingungen kann entweder ein Dämpfer oder ein Überlastschutz vorgesehen werden. Die Funktionsweise beider Maßnahmen ist grundlegend unterschiedlich und unterscheidet sich dementsprechend auch im konstruktiven Aufbau. Bei einem Schwingungsdämpfer wird mittels geeigneter Dämpfungsprinzipien, insbesondere mittels Reibung, die Schwingungsenergie aus dem System dissipiert und in Wärme umgesetzt. Ein Überlastschutz sieht in erster Linie vor, den Antriebsstrang zu entkoppeln und gegebenenfalls mittels zusätzlicher Maßnahmen eine Verlustleistung zu erzielen, um das System zu beruhigen. Ein typisches Beispiel für einen Überlastschutz ist eine Rutschkupplung.Either a damper or overload protection can be provided to minimize the vibrations that occur in the drive train. The functioning of both measures is fundamentally different and differs accordingly in the structural design. In the case of a vibration damper, the vibration energy is dissipated from the system and converted into heat by means of suitable damping principles, in particular by means of friction. Overload protection primarily provides for decoupling the drive train and, if necessary, using additional measures to achieve power loss in order to calm the system. A typical example of overload protection is a slipping clutch.

DE 10 2019 126 440 A1 zeigt einen Überlastschutz für ein Getriebe und ein Getriebe mit einem derartigen Überlastschutz, wobei das Parksperrenrad auch als Scheibenelement bezeichnet ist. Auf der einen Seite der Feder ist axial zwischen der Feder und dem Parksperrenrad ist ein -Rampenmechanismus angeordnet, welcher mit einem Scheibenelement versehen ist. Das Scheibenelement ist wie das Zahnrad über eine Innenverzahnung formschlüssig mit der Außenverzahnung der Antriebswelle verbunden und dadurch auf der Antriebswelle verschiebbar ist. Auf der anderen Seite der Feder ist diese axial an einem axial fest mit der Antriebswelle verbundenen Element abgestützt. In dem einen Fall ist die Feder axial fest an einem weiteren Zahnrad auf der Welle abgestützt, welches seinerseits wiederum axial gegen einen fest auf der Welle sitzenden Lagerring eines Kegelrollenlagers abgestützt ist. In dem anderen Fall ist die Feder axial an einem radial aus der Antriebswelle hervorragenden Wellenabsatz der Antriebswelle abgestützt. Bei stoßartigen Bewegungen des Parksperrenrads wird der Rampenmechanismus betätigt und über diesen ein Axialhub des Scheibenelements gegen die dämpfende Federkraft der Feder hervorgerufen. DE 10 2019 126 440 A1 shows an overload protection for a transmission and a transmission with such an overload protection, wherein the parking lock wheel is also referred to as a disk element. On one side of the spring, axially between the spring and the parking lock gear, is a ramp mechanism provided with a disc member. Like the toothed wheel, the disk element is positively connected to the external toothing of the drive shaft via internal toothing and can therefore be displaced on the drive shaft. On the other side of the spring, it is supported axially on an element that is axially fixed to the drive shaft. In one case, the spring is supported axially firmly on a further gear wheel on the shaft, which in turn is supported axially against a bearing ring of a tapered roller bearing that is firmly seated on the shaft. In the other case, the spring is supported axially on a shaft shoulder of the drive shaft that protrudes radially out of the drive shaft. In the case of abrupt movements of the parking lock wheel, the ramp mechanism is actuated and this causes an axial stroke of the disk element against the damping spring force of the spring.

DE 11 45 460 A zeigt eine Einrichtung zum Abschalten des Vorschubantriebes eines Schlittens oder Supports einer Werkzeugmaschine. Allgemein ist es üblich, derartige Schlitten mit den Schneidwerkzeugen gegen einen axialen Anschlag zu fahren. Damit die dabei auftretenden Kräfte oder Drehmomente ein zulässiges Maß nicht überschreiten, sind Kupplungen vorgesehen, die beim Überschreiten einer zulässigen Schnittkraft abschalten. Die Abschaltung wird durch ein auf das Eingangskegelrad auf der Eingangswelle des Getriebes folgendes und als Zahntrommel bezeichnete Getrieberad initiiert. Diese Zahntrommel ist als ein Losrad auf der Eingangswelle gelagert und gegen die Kraft einer Feder verschiebbar, welche axial gehäusefest abgestützt ist. Außerdem ist die Zahntrommel mit einer Geradverzahnung und einer daneben liegenden Schrägverzahnung versehen. Weiterhin ist ein Schalter mechanisch mit der Zahntrommel gekoppelt. Über den Schalter wird bei Überlast die Betätigung einer Kupplung angesteuert und durch dadurch der Leistungsfluss unterbrochen. Der Vorschubantrieb wird dabei vom Eingangskegelrad über die Eingangswelle auf eine Stirnradstufe geführt, von welcher das zweite Stirnrad mit einer Zwischenwelle verbunden ist. Von dieser aus wird der Leistungsfluss über ein geradverzahntes Stirnrad auf die Schrägverzahnung der Zahntrommel zurückgeführt. Die Zahntrommel ist zugleich eine relativ zur Eingangswelle rotierbare Übertragungswelle, über welche die Leistung von der Schrägverzahnung aus auf ein schrägverzahntes Stirnrad auf eine Zapfwelle übertragbar ist. Von der Zapfwelle aus kann der Leistungsfluss zum Schlitten über eine Kupplung hergestellt oder durch diese unterbrochen werden. Kräfte an der Zapfwelle äußern sich kontinuierlich durch axiale Komponenten im Zahneingriff der der Schrägverzahnungen, also auch an der Zahntrommel. Da die Zahntrommel jedoch nicht axial fest, sondern gegen die Feder abgestützt ist, weicht wird die Zahntrommel proportional zu den an der Schrägverzahnung der Trommel wirkenden Kräften kontinuierlich solange aus, bis ein Schwellenwert des Axialhubs überschritten ist und die Mechanik den Schalter betätigt und die Kupplung abgeschaltet wird. DE 11 45 460 A shows a device for switching off the feed drive of a slide or support of a machine tool. In general, it is customary to move such slides with the cutting tools against an axial stop. So that the forces or torques that occur do not exceed a permissible level, clutches are provided which switch off when a permissible cutting force is exceeded. Switching off is initiated by a gear wheel which follows the input bevel wheel on the input shaft of the gearbox and is referred to as a toothed drum. This toothed drum is mounted as a loose wheel on the input shaft and can be displaced against the force of a spring, which is supported axially on the housing. In addition, the toothed drum is provided with a straight toothing and an adjacent helical toothing. Furthermore, a switch is mechanically coupled to the sprocket. In the event of an overload, the switch activates a clutch, thereby interrupting the flow of power. The feed drive is guided from the input bevel gear via the input shaft to a spur gear stage, of which the second spur gear is connected to an intermediate shaft. From here, the power flow is fed back to the helical gearing of the toothed drum via a straight-toothed spur gear. At the same time, the toothed drum is a transmission shaft that can be rotated relative to the input shaft, via which the power can be transmitted from the helical gearing to a helical spur gear on a power take-off shaft. From the PTO shaft, the power can flow to the carriage via a clutch or be interrupted by them. Forces on the PTO shaft are expressed continuously through axial components in the meshing of the helical gears, i.e. also on the toothed drum. However, since the toothed drum is not axially fixed, but supported against the spring, the toothed drum continuously yields in proportion to the forces acting on the helical gearing of the drum until a threshold value of the axial stroke is exceeded and the mechanism actuates the switch and the clutch is switched off will.

DE 44 13 717 A1 offenbart einen Überlastschutz für Hebezeuge. Auch in der Anwendung wird sich zunutze gemacht, dass schrägverzahnte Zahnräder in Abhängigkeit der an ihnen wirkenden Belastungen Axialkräfte erzeugen. Die in diesem Fall führen die an einem Eingangsrad wirkenden und an dessen Schrägverzahnung entstehenden Axialkräfte einer Haspel zu einer proportionalen axialen Verschiebung der Vorgelegewelle, auf der das Eingangsrad sitzt. Die Vorgelegewelle ist, um axial verschiebbar zu sein, mittels einer aus zwei Zylinderrollenlagern gebildeten Loslageranordnung gelagert und in einer Ausgangsstellung vorgespannt. Stirnseitig ist an der Vorgelegewelle ein Wegschalter angeordnet, mit welchem die Axialverschiebung erfasst wird. Bei Überlasten an der Haspel wird die Vorgelegewelle axial gegen die Vorspannkräfte der Vorspanneinrichtung in den Wegschalter hinein verschoben, dessen Stößel beim Überschreiten eines vorgegeben Grenzwertes seines Hubs ein Signal zur Abschaltung des Hebezeugs erzeugt. DE 44 13 717 A1 discloses overload protection for hoists. The application also makes use of the fact that helical gears generate axial forces depending on the loads acting on them. In this case, the axial forces of a reel acting on an input gear and arising on its helical gearing lead to a proportional axial displacement of the countershaft on which the input gear is seated. In order to be axially displaceable, the countershaft is mounted by means of a floating bearing arrangement formed from two cylindrical roller bearings and is pretensioned in an initial position. A limit switch is arranged on the front of the countershaft, with which the axial displacement is recorded. If the reel is overloaded, the countershaft is pushed axially against the pretensioning forces of the pretensioning device into the limit switch, the plunger of which generates a signal to switch off the hoist when a predetermined limit value of its stroke is exceeded.

EP 0 042 801 A1 zeigt eine zur DE 44 13 717 A1 hinsichtlich des angewandten Wirkprinzips vergleichbare Überlastsicherung an einer Vorgelegewelle in einer Seilwinde. Ein aus zu hohen Kräften einer Seiltrommel resultierendes Rückstellmoment an der Vorgelegewelle erzeugt Axialkräfte an der Schrägverzahnung eines Zahnrades, welche die gleitgelagerte Vorgelegewelle in eine Einrichtung zur Unterbrechung des Leistungsflusses verschiebt. EP 0 042 801 A1 shows a to DE 44 13 717 A1 comparable overload protection on a countershaft in a cable winch in terms of the active principle used. A restoring torque on the countershaft resulting from excessive forces of a cable drum generates axial forces on the helical gearing of a gear wheel, which shifts the plain bearing countershaft into a device for interrupting the power flow.

DE 11 79 058 A zeigt einen Überlastschutz eines durch einen Antriebsmotor angetriebenen Getriebes mit zwei Wellen und einer Überlastkupplung. Die Getriebeeingangswelle des Getriebes ist über die Überlastkupplung mit einem Wellenabschnitt trennbar verbunden. An der Getriebeeingangswelle ist ein Zahnrad mit Schrägverzahnung ausgebildet. Auf dem Wellenabschnitt sitzt ein weiteres schrägverzahntes Zahnrad, welches mit einer Feder gegen das Lamellenpaket der Überlastkupplung vorgespannt ist. Jedes der Zahnräder steht im Zahneingriff mit einem Zahnrad eines Doppelzahnrads auf einer Schaltwelle. Zwischen den Zahnrädern des Doppelzahnrades ist eine durch Relativdrehzahl gegeneinander wirkende Reibverbindung ausgebildet, die durch eine Vorspannfeder auf der Schaltwelle einstellbar ist. Eins der Zahnräder liegt einem Endschalter axial gegenüber und ist gegen die Wirkung der Vorspannfeder gegen diesen verschiebbar. Durch die sich unterscheidenden Abmessungen der im Zahneingriff stehenden Zahnradpaare und deren Schrägverzahnungen entstehen Relativdrehzahlen der beiden Zahnräder des Doppelzahnrades ggf. gegeneinander, wodurch die Reibverbindung ein Gegenmoment erzeugt. Im Normalbetrieb gleicht sich die Wirkung der Schrägverzahnung an dem Doppelzahnrad so aus, dass dieses auf Abstand zum Endschalter steht, weil das an der geschlossenen Überlastkupplung übertragene Drehmoment geringer ist als das durch die Einstellung der Vorspannfeder bestimmte Nennmoment in der Reibverbindung. Sobald das Drehmoment in der Reibverbindung überschritten wird, rutscht die Überlastkupplung und die Drehmomente und Reibmomente zwischen den Zahnrädern des Doppelzahnrades kehren sich um. Das bewirkt eine Verschiebung des Doppelzahnrades an den Endschalter und der Antriebsmotor wird abgeschaltet. DE 11 79 058 A shows an overload protection of a transmission driven by a drive motor with two shafts and an overload clutch. The transmission input shaft of the transmission is separably connected to a shaft section via the overload clutch. A gear wheel with helical gearing is formed on the transmission input shaft. Another helical toothed wheel sits on the shaft section and is preloaded with a spring against the plate pack of the overload clutch. Each of the gears meshes with a gear of a double gear on a selector shaft. Between the gear wheels of the double gear wheel there is a friction connection which acts against one another as a result of the relative speed and which can be adjusted by a prestressing spring on the selector shaft. One of the gears is located axially opposite a limit switch and can be displaced against the action of the prestressing spring. Due to the different dimensions of the meshing gear pairs and their helical gearing, relative speeds of the two gears of the double gear arise against each other, as a result of which the friction connection generates a counter-torque. In normal operation, the effect of the helical gearing on the double gear balances out so that it is at a distance from the limit switch, because the torque transmitted to the closed overload clutch is lower than the nominal torque in the friction connection determined by the setting of the preload spring. As soon as the torque in the friction connection is exceeded, the overload clutch slips and the torques and friction moments between the gears of the double gear are reversed. This causes the double gear wheel to shift to the limit switch and the drive motor is switched off.

Ein weiterer Überlastschutz eines Getriebes ist mit der DE 11 83 747 A offenbart. Ein im Eingriff stehendes Stirnradpaar weist ein schrägverzahntes Zahnrad auf einer Eingangswelle und ein fest mit einer getriebenen Welle verbundenes weiteres schrägverzahntes getriebenes Zahnrad auf. Zwischen der getriebenen Welle und einer Ausgangswelle des Getriebes ist eine Überlastkupplung derart angeordnet, dass ein verschiebbares Lamellenpaket mit der getriebenen Welle axial verschiebbar gekoppelt ist und das andere mit der Ausgangswelle. Die getriebene Welle und das mit dieser verbundene Lamellenpaket ist mittels einer Feder axial gegen das andere Lamellenpaket der Ausgangswelle gepresst, so dass Drehmomente zwischen der Eingangswelle auf die Ausgangswelle übertragbar sind. Die Feder greift axial an der der Kupplungsseite gegenüberliegenden Seite der getriebenen Welle an. Die Schrägverzahnung des Stirnradpaares ist so ausgelegt, dass die axialen Komponenten der Zahnkräfte an dem getriebenen Zahnrad axial in Richtung zur Feder hin wirken. Übersteigen diese axialen Zahnkräfte aufgrund einer Überlastung einen durch die Anpresskraft der Feder eingestellten Nennwert, wird das getriebene Zahnrad axial verschoben. Dabei wird das verschiebbare Lamellenpaket mitgenommen und die Überlastkupplung geöffnet. Die EP 2 855 967 A1 / WO 2014/ 053 901 A1 offenbaren ein Getriebe mit einem erstes Zahnrad, das an einer Welle angeordnet ist, um das erste Zahnrad in Bezug auf die Welle in einer Umfangsrichtung zu drehen und mit einem zweiten Zahnrad, das an der Welle angeordnet ist, um das zweite Zahnrad und die Welle gemeinsam zu drehen. Dabei ist an dem ersten Zahnrad ein Vorsprung angeordnet, welcher dem zweiten Zahnrad zugewandt ist. An dem zweiten Zahnrad ist ein Stoppergummi angeordnet, welcher dem ersten Zahnrad zugewandt ist, wobei sich der Stoppergummi bei Drücken des Vorsprungs in Umfangrichtung elastisch verformt.Another overload protection of a gearbox is with the DE 11 83 747 A disclosed. A meshing pair of spur gears includes a helical gear on an input shaft and another helical driven gear fixedly connected to a driven shaft. An overload clutch is arranged between the driven shaft and an output shaft of the transmission in such a way that a displaceable disk pack is coupled to the driven shaft in an axially displaceable manner and the other to the output shaft. The driven shaft and the disk set connected to it are pressed axially against the other disk set of the output shaft by means of a spring, so that torques can be transmitted between the input shaft and the output shaft. The spring engages axially on the side of the driven shaft opposite the clutch side. The helical gearing of the pair of spur gears is designed in such a way that the axial components of the tooth forces on the driven gear act axially in the direction of the spring. If these axial tooth forces exceed a nominal value set by the contact pressure of the spring due to overload, the driven gear wheel is displaced axially. The shiftable plate pack is taken along and the overload clutch is opened. the EP 2 855 967 A1 / WO 2014/053 901 A1 disclose a transmission having a first gear mounted on a shaft to rotate the first gear in a circumferential direction relative to the shaft and a second gear mounted on the shaft to rotate the second gear and the shaft in common to turn. In this case, a projection is arranged on the first gear, which the second gear supplied is walled. A stopper rubber is disposed on the second gear facing the first gear, and the stopper rubber deforms elastically in the circumferential direction when the projection is pressed.

Aus der DE 195 35 239 C1 ist eine Parksperre für ein Kraftfahrzeug bekannt, die es erlaubt, das Kraftfahrzeug so gesichert abzustellen, dass es nicht wegrollt. Dabei wird bei einer drehfesten Verbindung zwischen einem Eingriffsrad und einer Antriebswelle ein formschlüssiger Eingriff der Sperrklinke ermöglicht, obwohl die Antriebswelle noch eine Rotationsenergie hat. Das Eingriffsrad wird fest mit der Antriebswelle verbunden und die Sperrklinke greift formschlüssig in das Eingriffsrad ein. Dadurch wird das stehende Kraftfahrzeug sicher an einem Wegrollen gehindert. Damit beim Eingriff der Sperrklinke in das Eingriffsrad bei noch rotierender Antriebswelle keine Schäden auftreten, wird die Rotationsenergie durch elastische Verformung am Eingriffsrad und/oder an der Sperrklinke abgebaut.From the DE 195 35 239 C1 a parking lock for a motor vehicle is known which allows the motor vehicle to be parked securely in such a way that it does not roll away. In this case, with a non-rotatable connection between an engagement wheel and a drive shaft, a form-fitting engagement of the pawl is made possible, although the drive shaft still has rotational energy. The sprocket is firmly connected to the drive shaft and the pawl positively engages the sprocket. As a result, the stationary motor vehicle is reliably prevented from rolling away. So that no damage occurs when the pawl engages in the engagement wheel while the drive shaft is still rotating, the rotational energy is dissipated by elastic deformation of the engagement wheel and/or the pawl.

Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Parksperren und Freiläufen mit Dämpfungselement ist jedoch, dass die Einheiten entweder einer relativ hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind und somit relativ schnell verschleißen oder entsprechend komplex und kostenintensiv aufgebaut sind.A disadvantage of the parking locks and freewheels with damping element known from the prior art, however, is that the units are either exposed to a relatively high mechanical load and thus wear out relatively quickly or are constructed in a correspondingly complex and cost-intensive manner.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Überlastschutz für ein Getriebe, insbesondere ein Kraftfahrzeuggetriebe eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuges, darzustellen, welcher vergleichsweise einfach und kostengünstig aufgebaut ist und die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet und somit das Getriebe betriebssicher vor einer Überlast schützt.The object of the invention is to provide overload protection for a transmission, in particular a motor vehicle transmission of an electrically driven motor vehicle, which is constructed in a comparatively simple and cost-effective manner and overcomes the disadvantages known from the prior art and thus reliably protects the transmission from overload.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Überlastschutz für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Antriebswelle, auf welcher ein Parksperrenrad angeordnet ist, welches drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, sowie mit einem Zahnrad, welches ebenfalls auf der Antriebswelle angeordnet ist, gelöst. Dabei ist zwischen dem Parksperrenrad und dem Zahnrad eine Feder angeordnet. Das Zahnrad ist über eine Innenverzahnung formschlüssig mit einer Außenverzahnung der Antriebswelle verbunden und in axialer Richtung verschiebbar. Das Zahnrad weist eine Schrägverzahnung auf, wobei eine Überlast auf die Schrägverzahnung des Zahnrades eine axiale Verschiebung des Zahnrades gegen die Feder bewirkt, sodass die Feder bei Überschreiten eines Schwellenwertes für das auf das Zahnrad einwirkende Antriebsmoment die Energie in der Feder aufnimmt und nach Reduzieren der Last durch Entspannen der Feder wieder abgibt. Dadurch ist eine Dämpfung von Störimpulsen, beispielsweise beim Überfahren einer Schwelle, als auch von antriebsseitigen Schlägen im Antriebsstrang möglich. Somit können die maximal durch die Antriebswelle übertragbaren Kräfte und Momente begrenzt werden, sodass die Gefahr einer Beschädigung von mit der Antriebswelle verbundenen Komponenten, reduziert wird. Ein weiterer Vorteil gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Überlastschützen ist der konstruktiv einfache Aufbau, welcher zusätzlich zu einem bekannten Getriebe ohne Überlastschutz nur ein zusätzliches Bauteil, nämlich eine Feder zwischen dem Parksperrenrad und dem ersten Zahnrad, erfordert. Dieser Aufbau führt dazu, dass die Antriebswelle in axialer Richtung nur minimal länger als eine Antriebswelle ohne Überlastschutz baut. Weiterhin vorteilhaft ist, dass eine solche Antriebswelle mit einem Überlastschutz nicht verschleißt und somit im Vergleich zu anderen Überlastschutzmaßnahmen, beispielsweise gegenüber Kupplungen, nicht nachgestellt werden muss.According to the invention, this object is achieved by overload protection for a motor vehicle transmission with a drive shaft on which a parking lock wheel is arranged, which is non-rotatably connected to the drive shaft, and with a gear wheel which is also arranged on the drive shaft. A spring is arranged between the parking lock gear and the gear wheel. The gear wheel is positively connected to an external toothing of the drive shaft via an internal toothing and can be displaced in the axial direction. The gear has helical gearing, with an overload on the helical gearing of the gear causing an axial displacement of the gear against the spring, so that the spring absorbs the energy in the spring when the driving torque acting on the gear exceeds a threshold value and after reducing the load released again by relaxing the spring. This makes it possible to dampen interfering pulses, for example when crossing a threshold, as well as impacts in the drive train on the drive side. The maximum forces and moments that can be transmitted by the drive shaft can thus be limited, so that the risk of damage to components connected to the drive shaft is reduced. Another advantage over the overload contactors known from the prior art is the structurally simple design, which requires only one additional component, namely a spring between the parking lock wheel and the first gear wheel, in addition to a known transmission without overload protection. This structure means that the drive shaft is only slightly longer in the axial direction than a drive shaft without overload protection. It is also advantageous that such a drive shaft with overload protection does not wear out and therefore does not have to be readjusted in comparison to other overload protection measures, for example compared to clutches.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Überlastschutzes möglich.Advantageous improvements and further developments of the overload protection specified in the independent claim are possible as a result of the features listed in the dependent claims.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Antriebswelle ein Anschlag ausgebildet ist, welcher das Parksperrenrad in axialer Richtung sichert. Dadurch kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine axiale Verschiebung des Parksperrenrads verhindert werden. Zudem kann das Parksperrenrad genutzt werden, um die Feder abzustützen, sodass ein fester Anschlag für die Feder ausgebildet wird.In a preferred embodiment of the invention it is provided that a stop is formed on the drive shaft, which secures the parking lock wheel in the axial direction. As a result, an axial displacement of the parking lock wheel can be prevented in a simple and cost-effective manner. In addition, the parking lock wheel can be used to support the spring, so that a firm stop for the spring is formed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Feder mit einem ersten Ende an dem Parksperrenrad und mit einem zweiten Ende an dem Zahnrad anliegt. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine auf das Zahnrad einwirkende Überlast durch eine axiale Verschiebung des Zahnrades gegen die Feder genutzt werden, um die Energie der Überlast in der Feder zwischenzuspeichern und um einen Schlag in dem Antriebsstrang abzudämpfen.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the spring rests with a first end on the parking lock gear and with a second end on the gear wheel. As a result, an overload acting on the gear wheel can be used in a simple manner by axial displacement of the gear wheel against the spring in order to temporarily store the energy of the overload in the spring and to dampen an impact in the drive train.

In einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Antriebswelle mindestens eine Lagerfläche zur Aufnahme eines Wälzlagers ausgebildet ist. Vorzugsweise ist an beiden Endabschnitten der Antriebswelle jeweils ein Lagerabschnitt zur Aufnahme eines Wälzlagers ausgebildet. Dadurch ist eine besonders einfache Lagerung der Antriebswelle, insbesondere in einem Getriebegehäuse, möglich.A further improvement of the invention provides that at least one bearing surface for accommodating a roller bearing is formed on the drive shaft. A bearing section for accommodating a roller bearing is preferably formed on each of the two end sections of the drive shaft. This allows the drive shaft to be mounted in a particularly simple manner, in particular in a transmission housing.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Überlastschutzes ist vorgesehen, dass das Zahnrad in einem unbelasteten Ausgangszustand an einem Innenring eines Wälzlagers, insbesondere eines Kegelrollenlagers, anliegt. Dadurch kann auf einen zusätzlichen Sicherungsring zur Begrenzung der axialen Bewegung des Zahnrades verzichtet werden.In a preferred embodiment of the overload protection, it is provided that the gear wheel rests against an inner ring of a roller bearing, in particular a tapered roller bearing, in an unloaded initial state. This eliminates the need for an additional locking ring to limit the axial movement of the gear wheel.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Innenring des Wälzlagers gegen eine axiale Verschiebung auf der Antriebswelle gesichert ist. Dies kann beispielsweise durch einen Sicherungsring oder ein anderes Sicherungselement oder durch eine kraftschlüssige Verbindung des Innenrings mit der Antriebswelle erfolgen. Dabei können durch die Ausgestaltung der Wälzlager, insbesondere durch die Anordnung von Kegelrollenlagern, gezielt sowohl axial als auch radial wirkende Kräfte in ein Getriebegehäuse eingeleitet werden.It is particularly preferred if the inner ring of the roller bearing is secured against axial displacement on the drive shaft. This can be done, for example, by a locking ring or another locking element or by a non-positive connection of the inner ring to the drive shaft. The design of the roller bearings, in particular the arrangement of tapered roller bearings, can be used to selectively introduce both axially and radially acting forces into a transmission housing.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Feder als Wellfeder, Tellerfeder oder Spiralfeder ausgeführt ist. Dabei ist die Feder vorzugsweise in axialer Richtung vorgespannt, um eine definierte Anlage der Feder an dem Zahnrad und an dem Parksperren sicherzustellen. Durch eine Wellfeder oder eine Tellerfeder kann ein über den Umfang verteilt besonders gleichmäßiges Anpressen des Zahnrads an einen axialen Anschlag erfolgen. Durch eine Spiralfeder kann eine besonders einfach und kostengünstige Feder eingesetzt werden.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the spring is designed as a corrugated spring, plate spring or spiral spring. The spring is preferably preloaded in the axial direction in order to ensure a defined contact of the spring with the gear wheel and with the parking lock. A corrugated spring or a disc spring can be used to press the gear wheel against an axial stop in a manner that is distributed over the circumference in a particularly uniform manner. A spiral spring allows a particularly simple and inexpensive spring to be used.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebe, besonders bevorzugt ein Planetengetriebe oder ein Wellengetriebe in einem Kraftfahrzeug, mit einer ersten Getriebewelle und einer zweiten Getriebewelle, wobei auf der ersten Getriebewelle ein erstes Zahnrad und auf der zweiten Getriebewelle ein zweites Zahnrad angeordnet ist, welche miteinander in Eingriff stehen, wobei das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad mittels einer Schrägverzahnung miteinander verzahnt sind, und wobei auf mindestens einer der Getriebewellen ein solcher Überlastschutz angeordnet oder ausgebildet ist. Dadurch können Störimpulse gedämpft und somit die Bauteile des Getriebes vor einer Beschädigung durch eine mechanische Überlast geschützt werden. Solche Überlaststörungen, insbesondere harte Schläge, welche durch das Überfahren radseitiger Hindernisse oder durch eine Aktivierung der Parksperre bei sich noch drehender Antriebswelle auftreten, können somit reduziert werden, damit eine mechanische Beschädigung der Komponenten betriebssicher verhindert wird. Zudem kann das Überlastmoment, vor dem das Getriebe geschützt werden soll, einfach und kostengünstig über die Federsteifigkeit der Feder eingestellt werden. Dabei können für unterschiedliche Getriebevarianten im gleichen Bauraum durch einen einfachen Austausch der Federn unterschiedliche Grenzdrehmomente realisiert werden. Durch den Überlastschutz können bei der Auslegung dieser Getriebe, Gewicht und somit Kosten eingespart werden, da die Grenzmomente reduziert werden, und somit auch die Bauteilfestigkeit dementsprechend reduziert werden kann.Another aspect of the invention relates to a transmission, in particular a motor vehicle transmission, particularly preferably a planetary gear or shaft transmission in a motor vehicle, with a first transmission shaft and a second transmission shaft, a first gear wheel being arranged on the first transmission shaft and a second gear wheel being arranged on the second transmission shaft which mesh with one another, the first gear wheel and the second gear wheel being geared to one another by means of helical gearing, and such an overload protection being arranged or formed on at least one of the transmission shafts. As a result, interference pulses can be dampened and the components of the transmission can thus be protected from damage caused by mechanical overload. Such overload disturbances, in particular hard knocks, which occur as a result of driving over obstacles on the wheel side or as a result of activation of the parking lock while the drive shaft is still rotating, can thus be reduced so that mechanical damage to the components is prevented in an operationally reliable manner. In addition, the overload moment, against which the transmission is to be protected, can be set simply and inexpensively via the spring stiffness of the spring. Different limit torques can be implemented for different transmission variants in the same installation space by simply exchanging the springs. Due to the overload protection, weight and thus costs can be saved when designing these gears, since the limit torques are reduced and the component strength can be reduced accordingly.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Getriebes ist vorgesehen, dass das Zahnrad auf der ersten Getriebewelle und das Zahnrad auf der zweiten Getriebewelle unterschiedliche Breiten aufweisen. Vorzugsweise ist das erste Zahnrad auf der ersten Getriebewelle breiter als das zweite Zahnrad auf der zweiten Getriebewelle ist. Dadurch kann auch bei einer axialen Verschiebung des ersten Zahnrades durch eine Überlast sichergestellt werden, dass die beiden Zahnräder im Eingriff verbleiben und eine Drehmomentübertragung nicht unterbrochen wird.In a preferred embodiment of the transmission, it is provided that the gear wheel on the first transmission shaft and the gear wheel on the second transmission shaft have different widths. Preferably, the first gear on the first gear shaft is wider than the second gear on the second gear shaft. As a result, it can be ensured even in the event of an axial displacement of the first gear wheel due to an overload that the two gear wheels remain engaged and torque transmission is not interrupted.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Getriebes ist vorgesehen, dass das Getriebe in einem elektrischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist, wobei die erste Getriebewelle zumindest mittelbar mit einem elektrischen Antriebsmotor und die zweite Getriebewelle zumindest mittelbar mit einem angetriebenen Rad des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Die Verwendung eines solchen Getriebes mit einem solchen Überlastschutz ist insbesondere bei Kraftfahrzeuges mit einem elektrischen Antriebsstrang besonders vorteilhaft, da Getriebe von elektrischen Antriebssträngen sehr kurz und sehr steif ausgeführt sind, sodass sie nur wenige Übersetzungsstufen und Koppelglieder aufweisen und somit nur wenig Energie in Form von elastischer Verformung abbauen können. Somit ist es gerade bei solchen Getrieben vorteilhaft, einen entsprechenden Überlastschutz vorzusehen.In a preferred embodiment of the transmission, it is provided that the transmission is arranged in an electric drive train of a motor vehicle, the first transmission shaft being at least indirectly connected to an electric drive motor and the second transmission shaft being at least indirectly connected to a driven wheel of the motor vehicle. The use of such a transmission with such an overload protection is particularly advantageous in motor vehicles with an electric drive train, since transmissions of electric drive trains are very short and very stiff, so that they only have a few gear ratios and coupling links and therefore only little energy in the form of elastic deformation can reduce. It is therefore particularly advantageous in the case of such transmissions to provide appropriate overload protection.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.Unless stated otherwise in the individual case, the various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überlastschutzes für ein Getriebe in einer Explosionsdarstellung;
2 ein erfindungsgemäßes Getriebe mit einer ersten Getriebewelle und einer zweiten Getriebewelle in einer schematischen Seitenansicht, wobei auf der ersten Getriebewelle ein Überlastschutz angeordnet ist;
3 ein Getriebe mit einer ersten Getriebewelle und einer zweiten Getriebewelle in einer Schnittdarstellung, wobei auf der ersten Getriebewelle ein Überlastschutz angeordnet ist; und
4 ein Getriebe mit einer ersten Getriebewelle und einer zweiten Getriebewelle, wobei auf der ersten Getriebewelle ein Überlastschutz angeordnet ist, in einer dreidimensionalen Darstellung.

The invention is explained below on the basis of preferred embodiments with reference to the accompanying figures. Identical components or components with the same function are identified with the same reference symbols. show:

1 an embodiment of an overload protection according to the invention for a transmission in an exploded view;
2 a transmission according to the invention with a first transmission shaft and a second transmission shaft in a schematic side view, with an overload protection device being arranged on the first transmission shaft;
3 a transmission with a first transmission shaft and a second transmission shaft in a sectional view, wherein an overload protection device is arranged on the first transmission shaft; and
4 a transmission with a first transmission shaft and a second transmission shaft, with an overload protection being arranged on the first transmission shaft, in a three-dimensional representation.

In 1 ist eine Antriebswelle 2 mit einem erfindungsgemäßen Überlastschutz 1 dargestellt. Die Antriebswelle 2, insbesondere eine Getriebewelle, besonders bevorzugt eine Getriebeeingangswelle, ist mittels eines ersten Wälzlagers 3 und eines zweiten Wälzlagers 8 drehbar gelagert. Dazu ist in den Endabschnitten der Antriebswelle 2 jeweils eine Lagerfläche 12, 13 ausgebildet. Die Antriebswelle 2 weist eine Außenverzahnung 11 auf, mit welcher ein Parksperrenrad 4 und ein erstes Zahnrad 7 formschlüssig mit der Antriebswelle 2 verbunden sind. Dazu sind an dem Parksperrenrad 4 und an dem ersten Zahnrad 7 jeweils eine Innenverzahnung 10 ausgebildet, welche mit der Außenverzahnung 11 an der Antriebswelle 2 in Wirkverbindung steht. An dem Parksperrenrad 4 ist eine Sperrverzahnung 9 ausgebildet, mit welcher die Antriebswelle 2 in einer Parkposition gegen eine Verdrehung gesperrt ist.In 1 a drive shaft 2 with an overload protection device 1 according to the invention is shown. The drive shaft 2, in particular a transmission shaft, particularly preferably a transmission input shaft, is rotatably mounted by means of a first roller bearing 3 and a second roller bearing 8. For this purpose, a bearing surface 12, 13 is formed in each of the end sections of the drive shaft 2. The drive shaft 2 has external teeth 11 with which a parking lock gear 4 and a first gear 7 are positively connected to the drive shaft 2 . For this purpose, an inner toothing 10 is formed on the parking lock wheel 4 and on the first gear wheel 7 , which is in operative connection with the outer toothing 11 on the drive shaft 2 . A locking toothing 9 is formed on the parking lock wheel 4, with which the drive shaft 2 is locked against rotation in a parking position.

An der Antriebswelle 2 ist ein Anschlag 14 ausgebildet, gegen den sich das Parksperrenrad 4 in axialer Richtung abstützt, sodass eine Verschiebung des Parksperrenrades 4 in axialer Richtung unterbunden wird. Zwischen dem Parksperrenrad 4 und dem ersten Zahnrad 7 ist eine Feder 5, vorzugsweise eine Wellfeder 6, angeordnet, welche mit einem ersten Ende an dem Parksperrenrad 4 und mit einem zweiten Ende an dem ersten Zahnrad 7 anliegt. Das Zahnrad 7 liegt in einem unbelasteten Ausgangszustand an einem Innenring des zweiten Wälzlagers 8 an, wobei der Innenring durch ein nicht dargestelltes Sicherungselement oder durch eine kraftschlüssige Verbindung mit der Antriebswelle 2 gegen eine axiale Verschiebung gesichert ist. Die Feder 5 ist bei einem unbelastetem Antriebsstrang vorzugsweise unter einer Vorspannung eingebaut, um ein betriebssicheres Anliegen der Enden der Feder 5 an dem Parksperrenrad 4 und dem ersten Zahnrad 7 sicherzustellen.A stop 14 is formed on the drive shaft 2, against which the parking lock wheel 4 is supported in the axial direction, so that a displacement of the parking lock wheel 4 in the axial direction is prevented. A spring 5 , preferably a corrugated spring 6 , is arranged between the parking lock wheel 4 and the first gear wheel 7 . In an unloaded initial state, the gear wheel 7 rests against an inner ring of the second roller bearing 8 , the inner ring being secured against axial displacement by a securing element (not shown) or by a non-positive connection to the drive shaft 2 . In an unloaded drive train, the spring 5 is preferably installed under a preload in order to ensure that the ends of the spring 5 rest against the parking lock wheel 4 and the first gear wheel 7 in an operationally reliable manner.

Das erste Zahnrad 7 weist eine Schrägverzahnung auf, wodurch die auf das Zahnrad wirkenden Kräfte umgelenkt werden und eine axiale Verschiebung des Zahnrades gegen die Feder 5 bewirken, wenn ein auf das Zahnrad 7 einwirkendes, definiertes Schwellendrehmoment überschritten wird. Die Antriebswelle 2 weist ferner einen zweiten Verzahnungsabschnitt 15 auf, welcher vorzugsweise zur formschlüssigen Verbindung der Antriebswelle 2 mit einem elektrischen Antriebsmotor genutzt werden kann.The first gear wheel 7 has helical gearing, as a result of which the forces acting on the gear wheel are deflected and cause an axial displacement of the gear wheel against the spring 5 when a defined threshold torque acting on the gear wheel 7 is exceeded. The drive shaft 2 also has a second toothed section 15, which can preferably be used for the positive connection of the drive shaft 2 to an electric drive motor.

In 2 ist ein Getriebe 18 mit einer ersten Getriebewelle 2 und einer zweiten Getriebewelle 16 dargestellt. Dabei ist die erste Getriebewelle 2 eine Antriebswelle 2 mit einem Überlastschutz 1. Das Getriebe 18 umfasst eine Antriebswelle 2, an welcher eine erste Lagerfläche 12 für ein erstes Wälzlager 3 und eine zweite Lagerfläche 13 für ein zweites Wälzlager 8 ausgebildet sind. Die Antriebswelle 2 ist mittels dieser beiden Wälzlager 3, 8, insbesondere mittels zwei Kegelrollenlagern, drehbar gelagert. Ferner sind auf der Antriebswelle 2 ein Parksperrenrad 4 und ein erstes Zahnrad 7 angeordnet, welche jeweils mittels einer Innenverzahnung 10 mit einer Außenverzahnung 11 der Antriebswelle 2 formschlüssig verbunden sind. An der Antriebswelle 2 ist ein Anschlag 14 ausgebildet, welcher als axialer Anschlag 14 für das erste Wälzlager 3 und das Parksperrenrad 4 dient. Das erste Zahnrad 7 weist eine Schrägverzahnung auf und steht mit einem zweiten Zahnrad 17 in Eingriff, welches drehfest mit einer zweiten Getriebewelle 16 verbunden ist, sodass ein Antriebsmoment von der Antriebswelle 2 auf die zweite Getriebewelle 16 übertragen werden kann. Zwischen dem Parksperrenrad 4 und dem ersten Zahnrad 7 ist eine Feder 5 angeordnet, welche vorzugsweise als Wellfeder 6 ausgebildet ist.In 2 a transmission 18 with a first transmission shaft 2 and a second transmission shaft 16 is shown. The first transmission shaft 2 is a drive shaft 2 with an overload protection 1. The transmission 18 comprises a drive shaft 2 on which a first bearing surface 12 for a first roller bearing 3 and a second bearing surface 13 for a second roller bearing 8 are formed. The drive shaft 2 is rotatably mounted by means of these two roller bearings 3, 8, in particular by means of two tapered roller bearings. Furthermore, a parking lock wheel 4 and a first gear wheel 7 are arranged on the drive shaft 2, which are each positively connected by means of an inner toothing 10 with an outer toothing 11 of the drive shaft 2. A stop 14 is formed on the drive shaft 2 and serves as an axial stop 14 for the first roller bearing 3 and the parking lock wheel 4 . The first gear 7 has helical gearing and meshes with a second gear 17 , which is non-rotatably connected to a second gear shaft 16 , so that a drive torque can be transmitted from the drive shaft 2 to the second gear shaft 16 . A spring 5 , which is preferably designed as a wave spring 6 , is arranged between the parking lock gear 4 and the first gear 7 .

Im Normalbetrieb bewegt sich das erste Zahnrad 7 nicht in axialer Richtung und verbleibt in seiner Ausgangsposition, wobei ein Antriebsmoment von der Antriebswelle 2 auf die zweite Getriebewelle 16 übertragen wird. Der Überlastschutz 1 ist dabei, wie in der linken Abbildung von 2 dargestellt, nicht aktiv.In normal operation, the first gear wheel 7 does not move in the axial direction and remains in its initial position, a drive torque being transmitted from the drive shaft 2 to the second gear shaft 16 . The overload protection 1 is included, as in the left figure of 2 shown, not active.

Bei einer Momentenüberhöhung, beispielsweise durch einen Schlag auf den Antriebsstrang, beim Überfahren eines Hindernisses oder durch das Aktivieren der Parksperre 4 bei noch rotierender Antriebswelle 2, wird das erste Zahnrad 7 durch die Schrägverzahnung in axialer Richtung gegen die Federkraft der Feder 5 verschoben und baut somit die Energie des Momentenstoßes ab. Der Überlastschutz 1 ist dabei, wie in der rechten Abbildung von 2 dargestellt, aktiv. Dabei verschiebt sich das erste Zahnrad 7 gegenüber dem zweiten Zahnrad 17, wobei das erste Zahnrad 7 breiter als das zweite Zahnrad 17 ist und auch bei einer axialen Verschiebung mit dem zweiten Zahnrad 17 in Eingriff bleibt.In the event of an excessive torque, for example due to an impact on the drive train, when driving over an obstacle or due to the activation of the parking lock 4 while the drive shaft 2 is still rotating, the first gear wheel 7 is displaced by the helical gearing in the axial direction against the spring force of the spring 5 and thus builds up the energy of the moment impact. The overload protection 1 is included, as in the right figure of 2 shown, active. In the process, the first gear wheel 7 is displaced relative to the second gear wheel 17, the first gear wheel 7 being wider than the second gear wheel 17 and remaining in mesh with the second gear wheel 17 even in the event of an axial displacement.

Das Überlastmoment, vor dem das Getriebe 18 geschützt werden soll, kann einfach und kostengünstig durch die Federsteifigkeit der Feder 5 eingestellt werden. Dabei können im gleichen Bauraum verschiedene Federn verbaut werden und somit verschiedene Grenzmomente realisiert werden. Durch einen solchen Überlastschutz 1 kann auf weitere, vergleichsweise aufwendige und bauraumintensive Maßnahmen zum Überlastschutz verzichtet werden. Durch den erfindungsgemäßen Überlastschutz 1 kann bei der Auslegung des Getriebes 18 das Gewicht des Getriebes 18 reduziert und die Kosten verringert werden, da die Grenzmomenten reduziert werden können und somit auch die Bauteilfestigkeit angepasst werden kann.The overload moment, against which the transmission 18 is to be protected, can be set easily and inexpensively by the spring stiffness of the spring 5. Different springs can be installed in the same space and thus different limit torques can be realized. With such an overload protection 1, further comparatively complex and space-intensive measures for overload protection are dispensed with. Due to the overload protection 1 according to the invention, the weight of the transmission 18 can be reduced in the design of the transmission 18 and the costs can be reduced, since the limit torques can be reduced and thus the component strength can also be adjusted.

Das in 2 beschriebene Getriebe 18 ist in 3 in einer Schnittdarstellung und in 4 in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt.This in 2 Gear 18 described is in 3 in a sectional view and in 4 shown in a three-dimensional representation.

BezugszeichenlisteReference List

11: Überlastschutzoverload protection
22: Erste Getriebewelle / AntriebswelleFirst transmission shaft / drive shaft
33: Erstes WälzlagerFirst rolling bearing
44: Parksperrenradparking lock wheel
55: Federfeather
66: Wellfedercorrugated spring
77: Erstes ZahnradFirst gear
88th: Zweites WälzlagerSecond roller bearing
99: Sperrverzahnunglocking teeth
1010: Innenverzahnunginternal teeth
1111: Außenverzahnungexternal teeth
1212: Erste LagerflächeFirst storage area
1313: Zweite LagerflächeSecond storage area
1414: Anschlagattack
1515: Zweiter VerzahnungsabschnittSecond gear section
1616: Zweite GetriebewelleSecond gear shaft
1717: Zweites ZahnradSecond gear
1818: Getriebe / KraftfahrzeuggetriebeTransmission / automotive transmission

Claims

Overload protection (1) according to claim 1 , characterized in that on the drive shaft (2) a stop (14) is formed, which secures the parking lock wheel (4) in the axial direction.

Overload protection (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that the spring (5) rests with a first end on the parking lock wheel (4) and with a second end on the gear wheel (7).

Overload protection (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that at least one bearing surface (12, 13) for receiving a roller bearing (3, 8) is formed on the drive shaft (2).

Overload protection (1) according to claim 4 , characterized in that the gear (7) rests in an unloaded initial state on an inner ring of a roller bearing (8).

Overload protection (1) according to claim 5 , characterized in that the inner ring of the roller bearing (8) is secured against axial displacement on the drive shaft (2).

Overload protection (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the spring (5) is designed as a corrugated spring (6), plate spring or helical spring.

Transmission (18) with a first transmission shaft (2) and a second transmission shaft (16), a first gear (7) being arranged on the first transmission shaft (2) and a second gear (17) being arranged on the second transmission shaft (16), which mesh with each other, the first gear (7) and the second gear (17) being geared to one another by means of helical gearing, and wherein at least one of the transmission shafts (2, 16) has an overload protection (1) according to one of Claims 1 until 7 is arranged.

Gear (18) after claim 8 , characterized in that the first gear (7) on the first gear shaft (2) and the second gear (17) on the second gear shaft (16) have different widths.

Gear (18) after claim 8 or 9 , characterized in that the transmission is arranged in an electric drive train of a motor vehicle, wherein the first transmission shaft (2) at least indirectly with an electric Drive motor and the second gear shaft (16) is at least indirectly connected to a driven wheel of the motor vehicle.