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Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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In
DE 10 2020 123 172 A1 ist eine Getriebeanordnung zur Verwendung in einem elektrisch betreibbaren Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs beschrieben, umfassend eine erste Schnittstelle zur Ankopplung eines elektrisch antreibbaren Motors und eine zweite Schnittstelle zur Ankopplung eines Funktionsmoduls, wie beispielsweise einer Abkopplungseinheit. Die Getriebeanordnung umfasst ein Gehäuse zur Aufnahme eines Planetengetriebes. Das Planetengetriebe umfasst ein Hohlrad, das über einen Hohlradträger und zwei Wälzlager zur Aufnahme wenigstens einer Axialkraft gegenüber dem Gehäuse und einem Planetenträger drehbar gelagert ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Getriebevorrichtung zuverlässiger und kostengünstiger auszuführen. Auftretende Toleranzen sollen besser ausgeglichen werden. Weiterhin soll eine Schwingungsentkopplung verbessert werden.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Getriebevorrichtung eine verbesserte Schwingungsentkopplung und einen verbesserten Toleranzausgleich aufweisen. Eine mögliche Bewegung des Trägerbauteils kann besser von dem Schaltbauteil entkoppelt werden. Weiterhin wird ein Versatz und ein Verkippen zwischen dem Schaltbauteil und dem Trägerbauteil besser ausgeglichen.
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Die Getriebevorrichtung kann in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Elektrofahrzeug, angeordnet sein. Die Getriebevorrichtung kann in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet sein. Die Getriebevorrichtung kann ein Mehrganggetriebe, insbesondere ein Zweiganggetriebe, aufweisen.
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Das Antriebselement kann ein Elektromotor sein. Der Elektromotor kann ein unterstützendes oder alleiniges Antriebsdrehmoment zur Fortbewegung des Fahrzeugs bereitstellen.
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Der Elektromotor kann abhängig von einer Schaltstellung der Schalteinheit von einem Abtrieb zur Abgabe des Antriebsdrehmoments entkoppelt werden.
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Die Schalteinheit kann ein schaltbarer Freilauf, eine Bremse oder eine Kupplung sein. Die Schaltstellung kann gesteuert und/oder abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter selbsttätig und reversibel verändert werden.
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Das Schaltbauteil kann ringförmig ausgeführt sein. Das Schaltbauteil kann ein Schmiedebauteil oder Gussbauteil sein.
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Das Trägerbauteil kann durch wenigstens ein Lagerelement gelagert sein. Das Lagerelement kann ein Axiallager und/oder Radiallager sein. Das Lagerelement kann ein Wälzlager sein. Das Wälzlager kann ein Kugellager, Rollenlager, Nadellager oder Schrägkugellager sein.
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Das Trägerbauteil kann scheibenförmig ausgeführt sein. Das Trägerbauteil kann ein Schmiedebauteil oder Gussbauteil sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der erste Verzahnungsbereich als axiale Stirnverzahnung mit mehreren axial abstehenden ersten Zähnen und/oder der zweite Verzahnungsbereich als axiale Stirnverzahnung mit mehreren axial abstehenden zweiten Zähnen ausgeführt ist. Dadurch können Verschiebungen und Verkippungen zwischen dem ersten und zweiten Verzahnungsbereich ausgeglichen und die Schalteinheit davon entkoppelt werden. Die zweite Verzahnung kann ein Axialspiel, Radialspiel und/oder umfangsseitiges Spiel zwischen dem Schaltbauteil und dem Trägerbauteil ermöglichen. Die ersten und/oder zweiten Zähne können umfangsseitig gleichmäßig verteilt angeordnet sein.
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Die ersten Zähne können axial von einer Seitenfläche eines ringförmigen Abschnitts des Schaltbauteils abstehen. Die zweiten Zähne können axial von einer Seitenfläche des Trägerbauteils abstehen.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Schaltbauteil als Hohlrad und das Trägerbauteil als Hohlradträger ausgeführt ist. Die Getriebevorrichtung kann ein Planetengetriebe aufweisen. Das Planetengetriebe kann das Hohlrad umfassen.
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Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn die ersten und zweiten Zähne zumindest abschnittsweise umfangsseitig abwechselnd angeordnet sind. Wenigstens ein erster Zahn kann zu einem zweiten Zahn umfangsseitig unmittelbar benachbart sein. Ein zweiter Zahn kann umfangsseitig unmittelbar zwischen zwei ersten Zähnen angeordnet sein. Ein erster Zahn kann umfangsseitig unmittelbar zwischen zwei zweiten Zähnen angeordnet sein.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der die erste Verzahnung einen dritten Verzahnungsbereich an dem Schaltbauteil aufweist. Der dritte Verzahnungsbereich kann axial versetzt zu dem ersten Verzahnungsbereich angeordnet sein. Der dritte Verzahnungsbereich kann als Innenverzahnung ausgeführt sein. Der dritte Verzahnungsbereich kann in Verzahnungseingriff mit wenigstens einem Planetenrad stehen. Der dritte Verzahnungsbereich kann als Schrägverzahnung ausgeführt sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schaltbauteil einen vierten Verzahnungsbereich zur drehmomentübertragenden Verbindung mit einem Anschlussbauteil der Schalteinheit aufweist. Der vierte Verzahnungsbereich kann als Aussenverzahnung ausgeführt sein. Der vierte Verzahnungsbereich kann als axiale Steckverzahnung ausgeführt sein. Das Anschlussbauteil kann eine Innenverzahnung aufweisen, die mit dem vierten Verzahnungsbereich formschlüssig verbunden ist.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der der dritte und vierte Verzahnungsbereich radial versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch kann der axiale Bauraum der Getriebevorrichtung verringert werden. Der dritte Verzahnungsbereich kann radial innerhalb des vierten Verzahnungsbereichs angeordnet sein.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der der dritte und vierte Verzahnungsbereich wenigstens abschnittsweise axial überlappend angeordnet sind. Dadurch kann der axiale Bauraum der Getriebevorrichtung verringert werden. Der erste Verzahnungsbereich kann axial versetzt zu dem dritten und vierten Verzahnungsbereich angeordnet sein.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der der erste Verzahnungsbereich radial zwischen dem dritten und vierten Verzahnungsbereich angeordnet ist. Dadurch kann das Schaltbauteil besonders kompakt und stabil ausgeführt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der erste und zweite Verzahnungsbereich über ein Sicherungselement zumindest in eine axiale Richtung axial gegeneinander gesichert sind. Das Sicherungselement kann ein Sicherungsring sein. Die ersten und/oder zweiten Zähne können einen nutförmigen Einschnitt zur Aufnahme des Sicherungselements aufweisen. Der nutförmige Einschnitt kann an einem Innenumfang der ersten und/oder zweiten Zähne angeordnet sein.
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Das Sicherungselement kann Axialkräfte zwischen dem Schaltbauteil und dem Trägerbauteil übertragen.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenbeschreibung
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Einen Querschnitt einer Getriebevorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Eine räumliche Ansicht der Getriebevorrichtung aus 1.
- 3: Eine räumliche Ansicht des Schaltbauteils aus 1.
- 4: Eine räumliche Ansicht des Trägerbauteils aus 1.
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1 zeigt einen Querschnitt einer Getriebevorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Getriebevorrichtung 10 ist bevorzugt in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs angeordnet. Die Getriebevorrichtung 10 umfasst eine Schaltvorrichtung 12 zur Abstützung eines von einem Antriebselement ausgehenden Drehmoments abhängig von einer Schaltstellung der Schaltvorrichtung 12. Die Schaltvorrichtung 12 weist einen eine erste Verzahnung 14 zur drehmomentübertragenden Verbindung mit einer hier nicht abgebildeten und die Schaltstellung veränderbaren Schalteinheit aufweisenden Schaltbauteil 16 und ein mit dem Schaltbauteil 16 verbundenen und dieses aufnehmenden Trägerbauteil 18.
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Das Schaltbauteil 16 ist als Hohlrad 20 und das Trägerbauteil 18 als Hohlradträger 22 ausgeführt. Die Schalteinheit kann ein schaltbarer Freilauf, eine Bremse oder eine Kupplung sein.
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Das Schaltbauteil 16 ist mit dem Trägerbauteil 18 über eine zweite Verzahnung 24, aufweisend einen ersten Verzahnungsbereich 26 an dem Schaltbauteil 16 und einen damit formschlüssig verbundenen zweiten Verzahnungsbereich 28 an dem Trägerbauteil 18 verbunden. Der erste Verzahnungsbereich 26 ist als axiale Stirnverzahnung 30 mit mehreren axial abstehenden ersten Zähnen 32 und der zweite Verzahnungsbereich 28 ist auch als axiale Stirnverzahnung 30 mit mehreren axial abstehenden zweiten Zähnen 34 ausgeführt, die umfangsseitig zumindest abschnittsweise abwechselnd zu den ersten Zähnen 32 angeordnet sind. Dadurch können Verschiebungen und Verkippungen zwischen dem ersten und zweiten Verzahnungsbereich 26, 28 ausgeglichen und die Schalteinheit entkoppelt werden. Die zweite Verzahnung 24 kann ein Axialspiel, Radialspiel und/oder umfangsseitiges Spiel zwischen dem Schaltbauteil 16 und dem Trägerbauteil 18 ermöglichen.
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Die erste Verzahnung 14 weist einen dritten Verzahnungsbereich 36 an dem Schaltbauteil 16 auf, der axial versetzt zu dem ersten Verzahnungsbereich 26 angeordnet ist. Der dritte Verzahnungsbereich 36 ist als Innenverzahnung 38 ausgeführt, die als Schrägverzahnung 40 ausgebildet ist. Der dritte Verzahnungsbereich 36 kann in Verzahnungseingriff mit wenigstens einem hier nicht abgebildeten Planetenrad stehen.
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Das Schaltbauteil 16 weist einen vierten Verzahnungsbereich 42 zur drehmomentübertragenden Verbindung mit einem hier nicht abgebildeten Anschlussbauteil der Schalteinheit auf. Der vierte Verzahnungsbereich 42 ist als Aussenverzahnung 44 ausgeführt. Das Anschlussbauteil kann der Schalteinheit zugeordnet sein. Das Anschlussbauteil kann eine Innenverzahnung aufweisen, die mit dem vierten Verzahnungsbereich 42 formschlüssig verbunden ist.
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Der dritte und vierte Verzahnungsbereich 36, 42 sind radial versetzt zueinander und wenigstens abschnittsweise axial überlappend angeordnet. Der erste Verzahnungsbereich 26 ist radial zwischen dem dritten und vierten Verzahnungsbereich 36, 42 angeordnet.
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Der erste und zweite Verzahnungsbereich 26, 28 sind über ein Sicherungselement 46 zumindest in eine axiale Richtung axial gegeneinander gesichert. Das Sicherungselement 46 ist als Sicherungsring 48 ausgeführt.
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2 zeigt eine räumliche Ansicht der Getriebevorrichtung aus 1. Die Getriebevorrichtung 10 umfasst das Schaltbauteil 16 und das Trägerbauteil 18, die beide über die zweite Verzahnung 24 miteinander verbunden sind. Die ersten Zähne 32 sind umfangsseitig gleichmäßig verteilt. Die zweiten Zähne 34 sind bis auf insgesamt drei um 120° zueinander versetzte Umfangsbereiche 50, in denen ein zweiter Zahn ausgespart ist, ebenfalls umfangsseitig gleichmäßig verteilt angeordnet, um in die umfangsseitigen Zwischenräume 52 zwischen den ersten Zähnen 32 einzugreifen.
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3 zeigt eine räumliche Ansicht des Schaltbauteils aus 1. Das Schaltbauteil 16 ist ringförmig ausgeführt und die ersten Zähne 32 stehen axial von einer Seitenfläche 54 des ringförmigen Abschnitts 56 ab. Die ersten Zähne 32 weisen einen nutförmigen Einschnitt 58 zur Aufnahme des Sicherungselements auf.
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4 zeigt eine räumliche Ansicht des Trägerbauteils aus 1. Das Trägerbauteil 18 ist scheibenförmig ausgeführt und die zweiten Zähne 34 stehen axial von einer Seitenfläche 60 des Trägerbauteils 18 ab. Die zweiten Zähne 34 weisen einen nutförmigen Einschnitt 62 zur Aufnahme des Sicherungselements auf. Der nutförmige Einschnitt der zweiten Zähne ist axial auf gleicher Höhe wie der nutförmige Einschnitt der ersten Zähne bei zusammengesetztem Schaltbauteil und Trägerbauteil.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Getriebevorrichtung
- 12
- Schaltvorrichtung
- 14
- erste Verzahnung
- 16
- Schaltbauteil
- 18
- Trägerbauteil
- 20
- Hohlrad
- 22
- Hohlradträger
- 24
- zweite Verzahnung
- 26
- erster Verzahnungsbereich
- 28
- zweiter Verzahnungsbereich
- 30
- axiale Stirnverzahnung
- 32
- erste Zähne
- 34
- zweite Zähne
- 36
- dritter Verzahnungsbereich
- 38
- Innenverzahnung
- 40
- Schrägverzahnung
- 42
- vierter Verzahnungsbereich
- 44
- Aussenverzahnung
- 46
- Sicherungselement
- 48
- Sicherungsring
- 50
- Umfangsbereiche
- 52
- Zwischenraum
- 54
- Seitenfläche
- 56
- ringförmiger Abschnitt
- 58
- nutförmiger Einschnitt
- 60
- Seitenfläche
- 62
- nutförmiger Einschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020123172 A1 [0002]
