DE3801461A1 - Wechselgetriebe fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Bei Zahnradwechselgetrieben, die von Brennkraftmaschinen angetrieben werden, entstehen an den nicht kraftüber­ tragenden Radpaaren infolge ihres Verdrehspieles Geräusche durch Aneinanderschlagen der Zahnflanken der miteinander kämmenden Zahnräder. Dies wird allgemein als Getrieberasseln bezeichnet.

Es sind Wechselgetriebe der gattungsgemäßen Art bekannt, bei denen das Verdrehspiel beseitigt wird. In der DE-GM 77 30 395 ist zum Beispiel ein Zahnradpaar beschrieben, bei dem ein zusätzliches Zahnrad am Eingriff beteiligt ist. Im Verzahnungsbereich ist dieses Zahnrad elastisch formnachgiebig und beeinflußt dadurch das Verdrehspiel des Zahnradpaares.

Bei dieser vorbekannten Lösung ergibt sich der Nachteil, daß ein zusätzliches Zahnrad hergestellt werden muß.

Die DE-OS 14 25 745 zeigt eine weitere Lösung mit einem Zahnradpaar, bei dem eines der Zahnräder geteilt ist und in Umfangsrichtung vorgespannt wird. Hierzu liegt je ein Zahn einer Zahnradhälfte an je einer Zahnflanke innerhalb einer Zahnlücke des zugeordneten Zahnrades unter Druck an, so daß kein Verdrehspiel entsteht.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß bei der Montage eine sorgfältige Einstellung der Zahnräder zueinander not­ wendig ist.

Bei beiden vorbekannten Getrieben ergeben sich für jedes ihrer verdrehspielfreien Zahnradpaare höhere Reibungs­ verluste mit Verschlechterung des Getriebewirkungs­ grades.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Wechselgetriebe so weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Standes der Technik beseitigt sind und das Getriebe­ rasseln trotzdem wirksam unterbunden wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, das Verdrehspiel eines Zahnradpaares über Reibungskraft zu unterbinden, solange das Zahnradpaar kein Drehmoment überträgt. Damit wird das Aneinanderschlagen der Zahnräder beseitigt.

Zweckmäßigerweise wird die Reibungskraft über ein Reibradpaar in direkter drehfester Zuordnung zum Zahn­ radpaar übertragen. Um die Montage im Getriebe zu vereinfachen, werden die achsgleich zugeordneten Zahnräder und Reibräder vormontiert. Sind beide Radpaare indirekt über Wellen drehfest angeordnet, so läßt sich das Reibradpaar auch außerhalb des Getriebe­ gehäuses vorsehen. Dies hat den Vorteil, daß eine derartige Anordnung als Nachrüstlösung verwendet werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht für die Übertragung der Reibungskraft einen Riemenantrieb vor. Diese Lösung ist in vorteilhafter Weise unabhängig von dem Achsabstand zwischen den beiden Zahnrädern zu verwenden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt ein Antriebselement der reibkraftübertragenden Antriebsverbindung eine elastische Verformbarkeit. Damit können die Bauteile der Zahnradwechselgetriebe mit größeren Toleranzen versehen werden. Desweiteren läßt sich hierbei durch die Größe des Elastizitätsmoduls der reibkraftübertragenden Teile das Schwingungsverhalten des Zahnradpaares vorteilhaft festlegen.

Bei einem besonders vorteilhaften Beispiel der Erfindung ist die Antriebsverbindung mit einer elastisch verform­ baren Kraftübertragungsfläche versehen, die eine Vielzahl von wahllos angeordneten Oberflächenpartikeln aufweist. Dadurch wird in einfacher Weise eine Reibschluß­ erhöhung erzeugt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in Schnittdarstellung ein Zahnradpaar mit einem Reibradpaar eines Wechselgetriebes,

Fig. 2 in skizzierter Form ein Zahnradwechselgetriebe mit einem Riemenantrieb außerhalb des Getriebegehäuses, der die Eingangs- und die Nebenwelle verbindet.

Fig. 1 zeigt ein drehfest auf einer Antriebswelle 2 angeordnetes, antreibendes Zahnrad 1 a. Dieses ist einstückig ausgeführt mit einem Reibrad 1 b zu einem antreibenden Teil 1. Das Reibrad 1 b dient als Antriebs­ element im Sinne der Erfindung.

Dem antreibenden Teil 1 ist ein angetriebener Teil 3 zugeordnet, der über eine hier nicht dargestellte Schaltkupplung mit einer angetriebenen Nebenwelle 4 wahlweise drehfest verbunden wird. Die Nebenwelle 4 kann eine Vorgelegewelle sein oder direkt als Abtriebswelle dienen.

Der angetriebene Teil 3 besteht aus einem angetriebenen Zahnrad 3 a mit einem Ringfortsatz 3 b, an dessen Außen­ umfangsfläche ein elastisch verformbarer Körper 4 b befestigt ist. An dessen Außenumfang wiederum befindet sich ein hierzu verdrehfest angeordneter Reibring 5 b.

Der Ringfortsatz 3 b, der elastisch verformbare Körper 4 b und der Reibring 5 b bilden zusammen ein angetriebenes Reibrad 6 b, das als Abtriebselement in Antriebsver­ bindung steht mit dem antreibenden Reibrad 1 b.

Das Reibradpaar, bestehend aus den Reibrädern 1 b, 6 b, besitzt die gleiche Übersetzung wie das Zahnradpaar mit den Zahnrädern 1 a, 3 a. Bei fehlender oder geringer Drehmomentübertragung von dem antreibenden Teil 1 zu dem angetriebenen Teil 3 - dies ist der Fall bei freier Drehbarkeit des angetriebenen Teils 3 auf der Nebenwelle 4 - erfolgt die Antriebsverbindung des Reibrades 1 b mit dem Reibrad 6 b schlupffrei. Die miteinander kämmenden Zahnräder 1 a und 3 a werden dadurch verdrehspielfrei mitgeführt.

Fig. 2 zeigt ein Viergangwechselgetriebe, bei dem die Drehmomentübertragung der ersten drei Gänge von einer Eingangswelle 9 über ein Zahnradpaar 12 zu einer Nebenwelle 10 und von dort über einen der Zahnradpaare 13, 14 oder 15 an eine Ausgangswelle 11 erfolgt. Der Einfachheit halber sind keine Schaltmittel skizziert, die den jeweiligen Zahnradpaaren 13, 14 und 15 zugeordnet wären.

Über eine Schaltkupplung 16 wird zum Schalten in den vierten Gang eine Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle 9 und der Ausgangswelle 11 hergestellt, so daß die Nebenwelle 10 lediglich über das Zahnradpaar 12 ohne Drehmomentübertragung mitgeführt wird.

Die Eingangswelle 9 ist zusätzlich mit der Nebenwelle 10 in ständiger Antriebsverbindung durch einen Riemenan­ trieb 17 außerhalb eines Getriebegehäuses 18. Der Riemenantrieb 17 besteht aus einem elastisch vorge­ spannten Antriebsriemen 19 in reibschlüssiger Verbindung mit einer auf der Eingangswelle 9 drehfest angeordneten Antriebsscheibe 20 und einer auf der Nebenwelle 10 ebenfalls drehfest angeordneten angetriebenen Scheibe 21. Die Durchmesser der Scheiben 20 und 21 sind so bemessen, daß der Riemenantrieb 17 die gleiche Über­ setzung besitzt wie das Zahnradpaar 12.

Der Riemenantrieb 17 übernimmt die Aufgabe, bei einge­ legtem vierten Gang das Verdrehspiel des Zahnradpaares 12 zu unterbinden, so daß bei Drehmomentungleich­ förmigkeiten an der Eingangswelle 9 ein Aneinander­ schlagen der Zahnräder 12 a und 12 b des Zahnradpaares 12 unterbleibt.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausgestaltung läßt sich das Getrieberasseln auch in den anderen Gangstufen unterbinden, indem für die Zahnradpaare 13, 14 und 15 je ein Reibradpaar nach Fig. 1 zugeordnet ist.

Claims (7)

1. Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus wenigstens einem Zahnradpaar mit einem antreibenden Zahnrad und einem angetriebenen Zahnrad, die gekoppelt sind mit einer das Verdrehspiel der Zahnräder überbrückenden Antriebsverbindung mit einem Antriebselement und einem Abtriebselement, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung über Reibungskraft erfolgt.

2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sowohl das Antriebselement (Reibrad 1 b, Antriebsscheibe 20) als auch das Abtriebs­ element (Reibrad 6 b, Scheibe 21) mit dem jeweils zugeordneten Zahnrad (1 a, 12 a, 3 a, 12 b) drehfest verbunden ist.

3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das antreibende Zahnrad (12 a) mit dem Antriebselement (Antriebsscheibe 20) über eine Eingangswelle (9) und das angetriebene Zahnrad (12 b) mit dem Abtriebselement (Scheibe 21) über eine Nebenwelle (10) drehfest verbunden ist.

4. Wechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskraft über einen Riemenantrieb (17) übertragen wird.

5. Wechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (1 b) und das Abtriebselement (6 b) ein Reibradpaar bilden.

6. Wechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Antriebs- oder ein Abtriebselement einen elastisch verformbaren Körper (4 b) besitzt.

7. Wechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Element der Antriebsverbindung an seiner Kraftübertragungs­ fläche eine reibschlußerhöhende Oberfläche aufweist.