DE4214619B4

DE4214619B4 - Multi-step change gear with forced circulation lubrication

Info

Publication number: DE4214619B4
Application number: DE4214619A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Witte
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1991-05-06
Filing date: 1992-05-02
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2012-05-03
Also published as: DE4214619A1

Abstract

Stufenwechselgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine, mit mindestens einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle sowie hierauf angeordneten Paaren von Gangzahnrädern und mit einem zu der Getriebeeisgangswelle und Getriebeausgangswelle achsparallel angeordneten und ständig mit. einem Rückwärts- Gangzahnrad auf der Getriebe= eingangswelle in Eingriff stehenden Zwischenrad zur Verbindung mit einem entsprechenden Rückwärts- Gangzahnrad auf der Getriebeausgangswelle, sowie. mit einer Zwangsumlaufschmierung über eine mechanisch angetriebene Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (30) dem Zwischenrad (23) zugeordnet und durch dieses antreibbar ist.Multi-step change transmission, in particular for a motor vehicle with an internal combustion engine, with at least one transmission input shaft and one transmission output shaft as well as pairs of gear gears arranged thereon and with one arranged axially parallel to the transmission input shaft and transmission output shaft and always with. a reverse gear on the transmission = input shaft meshing idler gear for connection to a corresponding reverse gear on the transmission output shaft, and. with forced circulation lubrication via a mechanically driven pump, characterized in that the pump (30) is assigned to the intermediate wheel (23) and can be driven by it.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stufenwechselbetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a step change operation according to the generic term of claim 1.

Derartige Getriebe mit mehreren, bspw. fünf Gängen, unter anderem in Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen zum Einsatz. Dabei sind auf einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle einander zugeordnete Gangzahnräder angeordnet. Zur Drehrichtungsumkehr für einen Rückwärtsgang ist ein gesondert gelagertes Zwischenrad vorgesehen, welches mit einem Rückwärts-Gangzahnrad auf der Getriebeeingangswelle und einem entsprechenden Rückwärts-Gangzahnrad auf der Getriebeausgangswelle in Eingriff steht. Zur Bewältigung der Schmier- und Kühlprobleme können derartige Stufenwechselgetriebe mit einer Zwangsumlaufschmierung versehen sein. Dabei fördert eine mechanisch angetriebene Pumpe das sich in einem Ölsumpf sammelnde Getriebeöl zu entsprechend vorgesehenen Schmierstellen. Der Antrieb für die Pumpe ertordert einen bestimmten Bauraum, der in kompakten Getrieben möglichst klein gehalten werden soll. Derartige Getriebe werden beispielhaft in der DE 22 19 242 C2 , in der DE 22 56 150 B2 , in der DE 28 40 545 C2 und in der DE 33 20 494 A1 näher beschrieben. Hier wird in der Regel die Pumpe am Ende einer Getriebeeingangswelle und/oder einer Getriebeausgangswelle im Bereich nahe einer Gehäusewandung angeordnet, wobei bei einer entsprechenden Rotation der Getriebewelle die Schmierung innerhalb der Getriebes mithilfe der entsprechend vorgesehenen Pumpe realisiert ist.Such transmissions with several, for example five, gears are used, among other things, in motor vehicles with internal combustion engines. Gear gears assigned to one another are arranged on a transmission input shaft and a transmission output shaft. To reverse the direction of rotation for a reverse gear, a separate intermediate gear is provided, which engages with a reverse gear on the transmission input shaft and a corresponding reverse gear on the transmission output shaft. In order to cope with the lubrication and cooling problems, such step change gears can be provided with forced circulation lubrication. A mechanically driven pump conveys the gear oil that collects in an oil sump to the appropriate lubrication points. The drive for the pump requires a certain installation space, which should be kept as small as possible in compact gearboxes. Such gears are exemplified in the DE 22 19 242 C2 , in the DE 22 56 150 B2 , in the DE 28 40 545 C2 and in the DE 33 20 494 A1 described in more detail. As a rule, the pump is arranged at the end of a transmission input shaft and / or a transmission output shaft in the area near a housing wall, the lubrication within the transmission being realized with the corresponding pump provided that the transmission shaft rotates accordingly.

Weiterhin ist aus der DE 34 28 451 A1 ein Getriebe bekannt, bei dem eine Pumpe ebenfalls nahe der Gehäusewandung vorgesehen ist, aber über ein hier separat vorgesehenes Zahnrad angetrieben wird. Problematisch ist, daß einerseits hier der notwendige Bauraum für das Getriebe immer noch nicht optimal ist sowie der konstruktive Aufwand sowie die damit verbundenen Kosten hoch sind.Furthermore, from the DE 34 28 451 A1 a transmission is known in which a pump is also provided near the housing wall, but is driven by a gearwheel provided separately here. The problem is that, on the one hand, the space required for the transmission is still not optimal, and the design effort and the associated costs are high.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein Stufenwechselgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, daß besonders kurz bzw. kompakt baut und bei dem der konstruktive Aufwand und die damit verbundenen Kosten vermindert sind.Object of the present invention it is therefore a step change gear of the aforementioned Kind of creating that special builds short or compact and in which the constructive effort and the associated costs are reduced.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Danach ist die Pumpe dem Zwischenrad zugeordnet und durch dieses antreibbar. Das Zwischenrad ist zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle angeordnet, in der Regel zu beiden versetzt, so daß zumindest in axialer Richtung neben dem Zwischenrad Bauraum zur Verfügung steht. Dieser im Bereich des Zwischenrades vorhandene Bauraum wird durch die Erfindung genutzt und ermöglicht so ein besonders kompaktes und kurz bauendes Getriebe mit mechanisch angetriebener Pumpe für eine Zwangsumlaufschmierung. According to the invention the task is characterized by the characterizing features of the claim 1 solved. The pump is then assigned to the idler gear and can be driven by it. The idler gear is arranged between the gear input shaft and the gear output shaft, usually offset to both, so that at least in the axial direction there is space available next to the idler gear. This space available in the area of the idler gear is used by the invention and thus enables a particularly compact and short gear with a mechanically driven pump for forced circulation lubrication.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenFurther features essential to the invention result from the subclaims. Advantageous embodiments the invention are explained in more detail below with reference to drawings. It demonstrate

1 eine Prinzipskizze eines 5-Gang-Getriebes mit Zwischenrad für den Rückwärtsgang; 1 a schematic diagram of a 5-speed transmission with idler gear for reverse gear;

2 eine Darstellung der Achsanordnung des Getriebes gemäß 1 und 2 a representation of the axis arrangement of the transmission according to 1 and

3 eine Darstellung der Lagerung des Zwischenrades mit einer Rotorpumpe im Schnitt. 3 a representation of the bearing of the idler gear with a rotor pump in section.

Ein Stufenwechselgetriebe 10 weist gemäß 1 eine Getriebeeingangswelle 11 zur Verbindung mit einer Brennkraftmaschine 12 sowie eine Getriebeausgangswelle 13 mit einem Abtriebsritzel 14 auf. Die beiden Wellen 11, 13 sind innerhalb eines Getriebegehäuses 15 gelagert. Auf den Wellen 11, 13 sind jeweils paarweise miteinander kämmende Gangzahnräder angeordnet. Von rechts nach links bezeichnen die Ziffern 16 bis 20 den 1. bis 5. Gang. Links vom 5. Gang 20 sind auf der Getriebeeingangswelle 11 und der Getriebeausgangswelle 13 jeweils ein Rückwärtsgangzahnrad 21 bzw. 22 angeordnet. Beide kämmen mit einem Zwischenrad 23, welches die Drehrichtung umkehrt und im Getriebegehäuse 15 gelagert ist. 3 zeigt in einer Ausführung das Zwischenrad 23 mit fliegender Lagerung, wobei die Lagerstelle an bzw. in einer Wand 24 des Getriebegehäuses angeordnet ist. Die Lagerung ist im einzelnen nicht dargestellt. Das Zwischenrad 23 dreht ständig entsprechend der zähnezahlbedingten Übersetzung mit der Getriebeeingangswelle 11 mit. Das Einlegen des Rückwärtsganges erfolgt über die Betätigung einer Schiebemuffe 25 auf der Getriebeausgangswelle 13 zwischen dem Rückwärtsgang und dem 5. Gang 20. Zu diesem Zweck sind das Rückwärtsgangzahnrad 22 und das auf der Getriebeausgangswelle 13 angeordnete Gangzahnrad des 5. Ganges als Losräder ausgeführt. In ähnlicher Weise sind der 1. und 2. Gang 16 und 17 durch eine auf der Getriebeausgangswelle 13 angeordnete Schiebemuffe 26 und der 3. und 4. Gang 18 und 19 durch eine auf der Getriebeeingangswelle 11 angeordnete Schiebemuffe 27 betätigbar.A step change gear 10 points according to 1 a transmission input shaft 11 for connection to an internal combustion engine 12 as well as a transmission output shaft 13 with an output pinion 14 on. The two waves 11 . 13 are inside a gearbox 15 stored. On the waves 11 . 13 are arranged in pairs meshing gear wheels. The numbers indicate from right to left 16 to 20 1st to 5th gear. Left of 5th gear 20 are on the transmission input shaft 11 and the transmission output shaft 13 one reverse gear each 21 or 22 arranged. Both mesh with an idler gear 23 , which reverses the direction of rotation and in the gearbox 15 is stored. 3 shows the idler in one version 23 with flying storage, the bearing on or in a wall 24 the gear housing is arranged. The storage is not shown in detail. The intermediate wheel 23 constantly rotates with the gearbox input shaft according to the gear ratio due to the number of teeth 11 With. The reverse gear is engaged by actuating a sliding sleeve 25 on the transmission output shaft 13 between reverse gear and 5th gear 20 , For this purpose are the reverse gear 22 and that on the transmission output shaft 13 arranged 5th gear gear designed as idler gears. The 1st and 2nd gear are similar 16 and 17 through one on the transmission output shaft 13 arranged sliding sleeve 26 and the 3rd and 4th gear 18 and 19 through one on the transmission input shaft 11 arranged sliding sleeve 27 actuated.

2 zeigt als axiale Draufsicht die Lage der Getriebeeingangswelle 11 mit dem Rückwärtsgangzahnrad 21 und der Getriebeausgangswelle 13 mit dem Rückwärtsgangzahnrad 22 relativ zum Zwischenrad 23. Letzteres ist demnach zu einer durch die beiden Wellen 11, 13 gebildeten Ebene versetzt angeordnet. 2 shows the position of the transmission input shaft as an axial top view 11 with the reverse gear 21 and the transmission output shaft 13 with the reverse gear 22 relative to the idler gear 23 , The latter is therefore one of the two waves 11 . 13 formed level arranged offset.

Die 3 zeigt die Lagerung des Zwischenrades 23 in detaillierterer Darstellung zusammen mit einer einen Innenrotor 28 und einen Außenrotor 29 aufweisenden Rotorpumpe 30 zur Sicherstellung einer Zwangsumlaufschmi.erung für das Stufenwechselgetriebe 10. Der Aufbau und die wirkungsweise derartiger Rotorpumpen, auch Eaton- oder Zahnringpumpe genannt, sind aus der Kraftfahrzeugtechnik bekannt. Gemäß 3 ist das Zwischenrad 23 an der Wand 24 über ein Lager 31 und eine Lageraufnahme 32 fliegend gelagert. Die dem Lager 31 gegenüberliegende Seite des Zwischenrades 23 ist drehfest mit dem Innenrotor 28 der Rotorpumpe 30 verbunden. Der Außenrotor 29 ist in bekannter Weise mit dem Innenrotor 28 verzahnt und sitzt seinerseits drehbar in einem Rotorgehäuse 33. Letzteres wird von einer Pumpenaufnahme 34 gehalten, die mit dem Getriebegehäuse 15, in diesem Fall mit der Wand 24 verbunden ist. Weiterhin in der 3 erkennbar sind eine Ansaugleitung 35 sowie eine Auslaßleitung 36. Diese saugen über weitere nicht gezeigte Leitungsstücke das Getriebeöl an und verteilen es über ebenfalls nicht gezeigte weitere Leitungsstücke an entsprechende Schmierstellen. Der Innenrotor 28 ist überdies im Rotorgehäuse 33 durch Lager 37 gehalten. Soweit einzelne Teile als miteinander verbunden beschrieben wurden sind die Verbindungen durch dunkle Rechtecke angedeutet. Dabei kann es sieh um Schweiß-, Löt-, Preßsitz-, Schraub-, Stiftverbindungen oder dergleichen handeln. Insbesondere wird auf die drehfeste Verbindung zwischen dem Innenrotor 28 und dem Zwischenrad 23 hingewiesen. Die beschriebene erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, das Stufenwechselgetriebe 10 zum Zwecke der Zwangsumlaufschmierung mit der Pumpe 30 auszustatten, ohne daß hierfür zusätzlicher axialer Bauraum erforderlich wäre. Der für die Pumpe benötigte Raum liegt nämlich innerhalb der ohnehin vorhandenen Getriebebaulänge. Weiterhin ist kein abzudichtender Gehäusedurchgang für einen externen Antrieb erforderlich.The 3 shows the bearing of the idler gear 23 in more detail together with an inner rotor 28 and an outer rotor 29 having rotor pump 30 to ensure forced circulation lubrication for the multi-step transmission 10 , The construction and the mode of operation of such rotor pumps, also called Eaton or gerotor pumps, are known from automotive engineering. According to 3 is the idler 23 on the wall 24 about a camp 31 and a warehouse inventory 32 stored on the fly. The camp 31 opposite side of the idler gear 23 is non-rotatable with the inner rotor 28 the rotor pump 30 connected. The outer rotor 29 is in a known manner with the inner rotor 28 toothed and in turn rotatably seated in a rotor housing 33 , The latter is from a pump holder 34 kept that with the gearbox 15 , in this case with the wall 24 connected is. Continue in the 3 An intake pipe can be seen 35 and an outlet pipe 36 , These suck in the transmission oil via further line pieces, not shown, and distribute it to corresponding lubrication points via further line pieces, also not shown. The inner rotor 28 is also in the rotor housing 33 through camp 37 held. As far as individual parts have been described as connected, the connections are indicated by dark rectangles. It can see weld, solder, press fit, screw, pin connections or the like. In particular, the non-rotatable connection between the inner rotor 28 and the idler gear 23 pointed. The described arrangement according to the invention makes it possible to use the step change transmission 10 for the purpose of forced circulation lubrication with the pump 30 equip without requiring additional axial space. The space required for the pump is within the existing gear length. Furthermore, no housing passage to be sealed is required for an external drive.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist der Außenrotor der Rotorpumpe 30 mit dem Zwischenrad 23 drehfest verbunden. Möglich ist auch eine einteilige Ausführung für das Zwischenrad in Kombination mit einem der Rotoren. In einer anderen Ausführungsform sind die Abmessungen der Rotoren so, daß durch axialen Überstand einer der beiden Rotoren eine Möglichkeit der Verzahnung mit den Zähnen des Zwischenrades 23 besteht. Gegebenenfalls sind dann beide Rotoren nicht koaxial, sondern nur achsparallel zum Zwischenrad angeordnet. Bedingt durch die Exzentrizität der Rotorpumpe ist in der 3 lediglich der Innenrotor 28 koaxial zum Zwischenrad 23 ausgerichtet.In an embodiment not shown, the outer rotor of the rotor pump 30 with the idler 23 non-rotatably connected. A one-piece design for the idler gear in combination with one of the rotors is also possible. In another embodiment, the dimensions of the rotors are such that axial protrusion of one of the two rotors makes it possible to interlock with the teeth of the idler gear 23 consists. If necessary, then both rotors are not arranged coaxially, but only axially parallel to the idler gear. Due to the eccentricity of the rotor pump is in the 3 only the inner rotor 28 coaxial to the idler gear 23 aligned.

Claims

Multi-step transmission, in particular for a motor vehicle with an internal combustion engine, with at least one transmission input shaft and one transmission output shaft and pairs of gear gears arranged thereon and with one arranged axially parallel to the transmission input shaft and transmission output shaft and always with. a reverse gear on the transmission = input shaft meshing idler gear for connection to a corresponding reverse gear on the transmission output shaft, and. with forced circulation lubrication via a mechanically driven pump, characterized in that the pump ( 30 ) the idler gear ( 23 ) assigned and driven by this.

Multi-step change transmission according to claim 1, characterized in that the pump as a rotor pump ( 30 ) with an inner rotor ( 28 ) and an outer rotor ( 29 ) is formed, wherein one of the rotors from the intermediate wheel ( 23 ) can be driven.

Multi-stage change transmission according to claim 2, characterized in that the inner rotor ( 28 ) or the outer rotor ( 29 ) with the intermediate wheel ( 23 ) is non-rotatably connected or integrally formed with it.

Multi-stage change transmission according to claim 2, characterized in that the inner rotor ( 28 ) or the outer rotor ( 29 ) one with the idler gear ( 23 ) have meshing teeth.