EP2098432A1 - Powertrain for a motor vehicle with two drive directions of equal value - Google Patents

Powertrain for a motor vehicle with two drive directions of equal value Download PDF

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EP2098432A1
EP2098432A1 EP09002919A EP09002919A EP2098432A1 EP 2098432 A1 EP2098432 A1 EP 2098432A1 EP 09002919 A EP09002919 A EP 09002919A EP 09002919 A EP09002919 A EP 09002919A EP 2098432 A1 EP2098432 A1 EP 2098432A1
Authority
EP
European Patent Office
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gear
drive
output shaft
input shaft
change gear
Prior art date
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EP09002919A
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German (de)
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EP2098432B2 (en
EP2098432B1 (en
Inventor
Frieder Denteler
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/08—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines
    • B61C9/10—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines mechanical
    • B61C9/12—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with IC reciprocating piston engines mechanical with change-speed gearing

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle drive train for a vehicle having two equivalent directions of travel, thus in particular for a rail vehicle.
  • a conventional rail vehicle drive train has a drive motor, also called a traction motor, which is suspended in the vehicle frame and to which an automatic transmission is connected, which provides the same speed ranges and torques for both directions of rotation of the transmission output shaft.
  • Such an automatic transmission therefore differs in its construction considerably from a commercial vehicle transmission which is used for road vehicles or generally for vehicles which primarily use a first direction of travel (forward direction) and only rarely, for example for maneuvering, use an opposite direction of travel (backward direction), wherein in the opposite direction not the same speed ranges are available.
  • the first described embodiment according to the prior art is based on the disadvantage that special gear as change gear, in particular automatic transmission, must be used, which are often more expensive due to a smaller number of production than comparable commercial vehicle transmission.
  • the second described embodiment according to the prior art has the disadvantage that the wheelset transmission, which is suspended in the particularly vibration-loaded area of the bogie or on the bogie frame, by integration of the reversing switching units has a comparatively large unsprung mass, which can lead to vibration problems.
  • no standard gearset, which are free of reversing units, can also be used here.
  • the present invention has for its object to provide a drive train for a vehicle with two equivalent, opposite directions, in particular for a rail vehicle, available, which allows the use of simple wheelsets and gearboxes, the latter in particular also from the commercial vehicle sector, and said Disadvantages avoids.
  • the drive train according to the invention has a drive motor for driving the vehicle, further a change gear for torque conversion or speed conversion.
  • the speed change gear includes a speed change input shaft and a speed change output shaft, and a plurality of shift elements to establish different speed ratios between the speed of the speed change input shaft and the speed of the speed change output shaft.
  • a change gear housing is provided, which surrounds the switching elements, and which is penetrated by the change gear output shaft or a shaft connected thereto for transmitting drive power from the change gear out.
  • another power output communicating with or connected to the transmission input shaft is also possible to discharge the drive power from the transmission housing.
  • the change gear output shaft is in a drive connection with at least one drive wheel.
  • the change gear input shaft is in a drive connection with the drive motor, wherein the change gear is arranged in particular immediately adjacent to the drive motor or baullch is connected to this.
  • the drive power transmission from the change gear to the at least one drive wheel via a final drive, in particular as in the beginning was presented.
  • the final drive is arranged in the drive connection between the change gear and the drive wheel.
  • a separate reverse gear is provided in the drive connection between the change gear and the final drive, which has an input shaft and an output shaft, wherein the input shaft is in a drive connection with the change gear output shaft, and the output shaft is in a drive connection with the final drive.
  • the separate reverse gear is provided in addition to the change gear and the final gear and is outside the change gear housing and also outside of a Radsatzgetriebegephinuses, if one is provided, positioned.
  • the separate reverse gear is arranged in the drive connection between the drive motor and the change gear, wherein the input shaft is in a drive connection with the output shaft of the drive motor or in such a switchable, and the output shaft is in a drive connection with the transmission input shaft or in such a switchable is.
  • the separate reverse gear is provided in addition to the change gear and the final gear and outside of the transmission housing and also outside a Radsatzgetriebegephinuses, if such is provided, positioned.
  • the drive motor is advantageously an internal combustion engine, for example a diesel engine or other piston engine.
  • the drive motor has, for example, an output shaft, in particular in the form of a crankshaft, which is in a drive connection with the change gear input shaft, in particular is connected directly to this, and which is drivable only in one direction of rotation by the drive motor.
  • the reversing gear is suspended from the transmission housing or suspended together with the transmission housing on a common frame.
  • the reverse gear is suspended suspended from the wheelset or the wheels, which means that significantly lower acceleration forces acting on the reverse gear and in particular the switching elements in this.
  • the lifetime can be extended considerably and failures can be avoided.
  • the change gear has at least one switching element to selectively reverse the direction of rotation of the change gear output shaft relative to the direction of rotation of the transmission input shaft ,
  • a reverse gear is provided, or there are several reverse gears provided, but which do not make the reverse direction equal to the forward direction of travel yet.
  • the additionally provided reverse gear it is of course not necessary to use this reverse gear, so that in particular measures can be taken that do not allow an engagement of this reverse gear.
  • the separate reverse gear has a ratio of 1: 1, so that, as far as the drive connection between the input shaft and the output shaft is not interrupted by an optional clutch, the input shaft always rotates at the same speed as the output shaft, either in the same Direction of rotation or in opposite direction of rotation, the direction of rotation reversal is optionally adjustable.
  • the change gear can be designed for example as an automatic transmission or automated manual transmission. In general, however, a version as a manual transmission is possible.
  • the reverse gear preferably has switching elements for adjusting at least three or exactly drel switching positions, namely a first switching position in which the output shaft is in a mechanical drive connection with the input shaft of the reverse gear and rotates at the same speed and the same direction of rotation as the input shaft, a second switching position in which the output shaft is in mechanical drive connection with the input shaft and rotates at the same speed but in the opposite direction of rotation as the input shaft, and a third shift position in which the mechanical drive connection between the input shaft and the output shaft is interrupted, so that the two Waves can rotate at different speeds or one of the two shafts can stand, while the other wave rotates.
  • the third shift position can also be referred to as a neutral position.
  • the input shaft of the reverse gear is advantageously directly or via a coupling, in particular via a flexible coupling, connected directly to the change gear output shaft.
  • the clutch in particular elastic coupling, be the only component in the drive train between the change gear output shaft and the input shaft of the reverse gear.
  • the reverse gear is advantageously arranged in the region of the free end of the change gear output shaft.
  • the reverse gear is suspended in particular via its gear housing on the change gear housing.
  • the reverse gear, in particular on the housing advantageously also be suspended together with the change gear housing on a frame, for example, the vehicle frame, which also carries the car body.
  • a suspension of the reverse gear on a support frame, which carries the motor-gear unit, is possible.
  • the reversing gear is suspended on the car body, which is usually supported vibration-damped and thus limited relatively movable from the vehicle frame.
  • the change gear is designed as a so-called differential converter transmission.
  • a transmission which is attributable to the automatic transmissions, has a hydrodynamic converter, in particular hydrodynamic counter-rotating converter, which is arranged in a first power branch of the gearbox, which is connected in parallel to a second, purely mechanical power branch.
  • a power split is provided to selectively supply the drive power introduced into the transmission to the two power branches, wherein advantageously a simultaneous power transmission via both power branches, that is the hydrodynamic power branch (first power branch) and the mechanical power branch ( second power branch) is possible.
  • the drive power transmitted via the two power branches is brought together again and transmitted together to the change gear output shaft.
  • shaft when used, it is intended not only to include solid shafts and shafts whose axial length is greater than their diameter, but any constructive element capable of rotating and thereby transmitting drive power or torques, such as hollow shafts, drive flanges and the like.
  • An inventive reverse gear usable for use in a powertrain described above includes an input shaft for inputting drive power and an output shaft for outputting drive power. Further, a transmission housing, which at least partially surrounds the input shaft and the output shaft, is provided. In this case, the transmission housing, the input shaft and / or the output shaft at least partially over a portion of its axial length over the circumference or completely enclose.
  • the reverse gear comprises a planetary gear, comprising a sun gear, a ring gear and at least one planetary gear.
  • the ring gear can serve for introducing drive power into the planetary gear, or the sun gear is used to introduce drive power in the planetary gear.
  • the ring gear is used for discharging the drive power from the planetary gear and according to the other embodiment, the sun gear.
  • the ratio in the planetary gear is designed such that the sun gear and the ring gear at the same speed, but rotate in the opposite direction, especially at fixed land.
  • the planetary gear can be used to establish the desired direction reversal between the input shaft of the reverse gear and the output shaft of the reverse gear.
  • another fixed ratio or reduction between the sun and the ring gear can be provided.
  • the sun gear or the ring gear is rotatably connected to the input shaft or is rotatably supported by this when the planetary gear is arranged in the region of the transmission input. Accordingly, at the same time the ring gear or the sun gear rotatably connected to the output shaft. Conversely, if the planetary gear is arranged in the region of the gearbox output, the wheel driving the planetary gear - ring gear or sun gear - is advantageously connected in a rotationally fixed manner to the output shaft or is carried by it in a rotationally fixed manner, and the other wheel can be connected in a rotationally fixed manner to the input shaft.
  • the switching unit has a third switching position, referred to as neutral position, in which the drive connection between the input shaft and the output shaft is canceled such that no power transmission between the two waves takes place more and thus the two waves can rotate at different speeds or a shaft can rest while the other wave is revolving.
  • neutral position in which the drive connection between the input shaft and the output shaft is canceled such that no power transmission between the two waves takes place more and thus the two waves can rotate at different speeds or a shaft can rest while the other wave is revolving.
  • both the immediate drive connection between the two shafts and the drive connection between one of the two shafts and the sun gear or the ring gear is interrupted, depending on whether the sun gear or the ring gear is non-rotatably connected to the input shaft.
  • the switching unit is advantageously designed such that it produces the same translation between them mechanically connecting the input shaft to the output shaft by means of a mechanical gear stage.
  • the switching unit has a sliding sleeve with a toothing, by means of which by selective displacement of the sliding sleeve a torque transmitting connection either between the two shafts - input shaft and output shaft - or between one of the two shafts and the sun gear or the ring gear can be produced.
  • a torque transmitting connection either between the two shafts - input shaft and output shaft - or between one of the two shafts and the sun gear or the ring gear can be produced.
  • the sliding sleeve is advantageously associated with a pressure cylinder for actuating or for displacing the same, wherein the pressure cylinder can be actuated, for example pneumatically or hydraulically.
  • An electrical, magnetic or electromagnetic actuation of the sliding sleeve is conceivable.
  • the switching unit When the switching unit is positioned in the direction of the power flow from the input shaft to the output shaft in front of the planetary gear in the reverse gear, either - insofar as the sun gear serves as input for the power flow in the planetary gear - the sun gear selectively connected to the input shaft, while the ring gear rotatably connected to the Output shaft connected or carried by this.
  • the ring gear when the ring gear is used to introduce drive power in the planetary gear - the ring gear is selectively connected by means of the switching unit with the input shaft, while the sun gear is rotatably connected to the output shaft and rotatably supported by this.
  • the input shaft and the output shaft of the reverse gear can advantageously be arranged in alignment or coaxial with one another. According to an alternative embodiment, these are arranged parallel and not coaxial with each other. Other arrangements are possible.
  • the input shaft and the output shaft rotate with mutually different speeds.
  • the reverse gear has a fixed Translation of the rotational speeds between the input shaft and the output shaft.
  • a reversing gear in planetary design can also be a reversing gear with spur gears, especially provided with spur gears.
  • two parallel spur gears may be provided, one of which has one spur gear stage more than the other, and one of which may be selectively switched to the drive connection between the reverse gear input shaft and the reverse output shaft so as to selectively achieve reversal of the direction of rotation of the reverse gear output shaft ,
  • a displaceable in the axial direction of the spur gear is provided, which can be selectively connected by displacement with the first Stirnradzug and the second Stirnradzug.
  • the invention has the advantage that a smaller unsprung mass on the wheelset shaft in the bogie of a rail vehicle is made possible by the fact that the wheelset can be made simpler and easier. Further, the reverse gear is positionable in the less vibration loaded area of the car body, so that sensitive parts, such as the switching unit, sensors, etc. are subjected to a lower load.
  • Another advantage is the fact that the change gear is no longer directly connected to a propeller shaft, so that the drive bearing of the gearbox, in particular automatic transmission, is relieved and has a longer life.
  • the change gear 2 has a change gear input shaft 2.1, which is driven by the drive motor 1, wherein in the present case the output shaft 1.1 of the drive motor 1 is directly or optionally connected via a torsional vibration damper with the change gear input shaft 2.1, and a change gear output shaft 2.2 on the secondary side of the transmission 2. Furthermore in the change gear 2, a plurality of switching elements (not shown) provided to produce different Drehbaum redesigntari torque ratios between the change gear input shaft 2.1 and the change gear output shaft 2.2.
  • the change gear input shaft 2.1, the change gear output shaft 2.2 and the plurality of switching elements are enclosed by the change gear housing 2.3 or are stored in this.
  • a separate reversing gear 5 is arranged behind the change gear 2.
  • This reverse gear 5 has an input shaft 5.1, which is connected directly or via a coupling 9 to the change gear output shaft 2.2.
  • the coupling 9 may for example be designed as a flexible coupling, which compensates assembly offsets and / or movements in the axial direction and / or radial direction.
  • the reverse gear 5 also has an output shaft 5.2, which is arranged coaxially to the input shaft 5.1 and is about a propeller shaft 10 in a drive connection with a final drive 4 or its Radsatzgetriebeeingangswelle 4.1.
  • the change gear 2 and the reverse gear 5 are suspended in a rail vehicle in the area of the car body or on a common frame, so by means of the propeller shaft 10, the drive power to a bogie on which the wheelset 4 is suspended or in which the wheel set shaft 11 is mounted, see the indicated bogie frame 12, transmitted.
  • the wheel set shaft 11 in turn carries drive wheels. In the present case, only the drive wheel 3 is shown, which is driven via the wheelset 4, in particular its gearset output shaft 4.2.
  • suitable elastic couplings may be provided in the drive connection between the final gear 4 and the drive wheel 3.
  • the wheelset 4 has its own gearbox housing 4.3.
  • the change gear 2, the reverse gear 5 and the final drive 4 are provided as a separate transmission, which are connected in series in the drive power flow, in the present case, the change gear 2 and the reverse gear 5 are suspended on a common frame 6, and the wheelset 4 relatively movable thereto is suspended on the bogie frame 12.
  • the reverse gear 5 has a gear housing 5.3, which encloses a planetary gear 7 for producing a reversal of direction.
  • the planetary gear 7 has a sun gear 7.1, a ring gear 7.2 and a housing-fixed planet carrier - web 7.4 - on.
  • the web 7.4 carries at least one planetary gear 7.3 rotatable, wherein in the embodiment shown two Planetary gears 7.3 are provided on a common shaft to form a so-called stepped planetary.
  • the two planet gears 7.3 have mutually different diameters, wherein the numbers of teeth of the sun gear 7.1, the planet gears 7.3 and the ring gear 7.2 are coordinated such that between the sun gear 7.1 and the ring gear 7.2, a mechanical translation with the transmission ratio 1: 1 is produced.
  • a mechanical translation with the transmission ratio 1: 1 is produced.
  • a switching unit 8 comprising a sliding sleeve 8.1, by means of which three switch positions A, N and B can be produced.
  • the switching position A referred to herein as the first switching position
  • the ring gear 7.2 or an external gear 13 connected thereto is mechanically coupled via the internally toothed sliding sleeve 8.1 to the output shaft 5.2 or an external gear 14 provided on it, so that the ring gear 7.2 and the output shaft 5.2 circulating together.
  • the drive connection between the input shaft 5.1 or an external gear 15 provided thereon and the sliding sleeve 8.1 is interrupted.
  • the power flow through the reverse gear 5 is thus effected from the input shaft 5.1 to the sun gear 7.1, via the planet gears 7.3 on the ring gear 7.2 and the external gear 13, on the sliding sleeve 8.1 and finally on the external gear 14 to the output shaft 5.2.
  • the sliding sleeve 8.1 connects the output shaft 5.2 or its external gear 14 with the external gear 15 on the input shaft 5.1.
  • the connection between the sliding sleeve 8.1 and the ring gear 7.2 or its external gear 13 is interrupted at the same time.
  • the power flow takes place through the reverse gear 5 of the input shaft 5.1 on the sliding sleeve 8.1 and further to the output shaft 5.2.
  • the drive connection between the sliding sleeve 8.1 and both the input shaft 5.1 and the outer gear 13 and the ring gear 7.2 and its outer gear 15 is interrupted.
  • the switching unit 8 in the form of an internally toothed sliding sleeve 8.1, which cooperates with different external gears, is shown, other embodiments, for example with multi-plate clutches, possible. Furthermore, it is also possible to arrange the switching unit 8 in the power flow in front of the planetary gear 7. Accordingly, then the input shaft 5.1 would be connected via the switching unit 8 and the sliding sleeve 8.1 either with the sun gear 7.1 or the output shaft 5.2.
  • the separate reverse gear 5 could also be positioned in the drive connection between the drive motor 1 and the change gear 2.

Abstract

The drive train has a drive motor (1) for driving the vehicle, a change speed gearbox (2), a drive wheel (3), and an axle set gearbox (4) in the drive connection between the change speed gearbox and the drive wheel. The change speed gearbox has a change speed gearbox housing (2.3). A reversing gear (5) is provided, which is suspended at the change speed gearbox housing or is suspended together with the change speed gearbox housing at a common frame (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein Fahrzeug mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen, somit insbesondere für ein Schienenfahrzeug.The present invention relates to a motor vehicle drive train for a vehicle having two equivalent directions of travel, thus in particular for a rail vehicle.

Bei Fahrzeugen mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen, das heißt bei Fahrzeugen, wie beispielsweise Schienenfahrzeugen, die sowohl in eine erste Fahrtrichtung (Vorwärtsrichtung) in sämtlichen Geschwindigkeitsbereichen als auch in eine hierzu entgegengesetzte zweite Fahrtrichtung (Rückwärtsfahrtrichtung) in denselben Geschwindigkeitsbereichen angetrieben durch ihren eigenen Antriebsmotor bewegt werden, wobei beide Fahrrichtungen gleichwertig genutzt werden können sollen, werden herkömmlich spezielle für diesen Fahrzeugtyp angepasste Getriebe, insbesondere hydrodynamische Getriebe (Turbogetriebe), verwendet, in denen Wendeschalteinheiten integriert sind. Beispielsweise weist ein herkömmlicher Schienenfahrzeugantriebsstrang einen Antriebsmotor, auch Fahrmotor genannt, auf, der im Fahrzeugrahmen aufgehängt ist und an welchem ein Automatgetriebe angeschlossen ist, das dieselben Geschwindigkeitsbereiche und Drehmomente für beide Drehrichtungen der Getriebeabtriebswelle zur Verfügung stellt. Ein solches Automatgetriebe unterscheidet sich daher in seinem Aufbau erheblich von einem Nutzfahrzeuggetriebe, das für Straßenfahrzeuge beziehungsweise allgemein für Fahrzeuge verwendet wird, welche vorrangig eine erste Fahrtrichtung (Vorwärtsrichtung) nutzen und nur selten, zum Beispiel zum Rangieren, eine entgegengesetzte Fahrtrichtung (Rückwärtsrichtung) nutzen, wobei in der entgegengesetzten Fahrtrichtung nicht dieselben Geschwindigkeitsbereiche zur Verfügung stehen.In vehicles having two equivalent directions of travel, that is to say in vehicles such as rail vehicles driven by their own drive motor both in a first direction of travel (forward direction) in all speed ranges and in a second direction of travel (reverse direction of travel) opposite thereto in the same speed ranges; where both directions of travel should be used equally, customarily adapted for this vehicle type transmissions, especially hydrodynamic transmissions (turbo transmissions), are used, in which Wendeschalteinheiten are integrated. For example, a conventional rail vehicle drive train has a drive motor, also called a traction motor, which is suspended in the vehicle frame and to which an automatic transmission is connected, which provides the same speed ranges and torques for both directions of rotation of the transmission output shaft. Such an automatic transmission therefore differs in its construction considerably from a commercial vehicle transmission which is used for road vehicles or generally for vehicles which primarily use a first direction of travel (forward direction) and only rarely, for example for maneuvering, use an opposite direction of travel (backward direction), wherein in the opposite direction not the same speed ranges are available.

Ferner ist es bekannt, Wendeschalteinheiten bei Schienenfahrzeugen im sogenannten Radsatzgetriebe vorzusehen, das heißt in einem Getriebe, das auf der Radsatzwelle im Drehgestell angeordnet ist und Antriebsleistung, die ihm über eine Gelenkwelle, insbesondere Tripodegelenkwelle, die in Fahrzeuglängsrichtung verläuft, von dem Automatgetriebe zugeführt wird, auf die in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Radsatzwelle beziehungsweise die Antriebsräder überträgt.Furthermore, it is known to provide reversing switching units in rail vehicles in the so-called wheelset, that is, in a gearbox which is arranged on the wheelset in the bogie and drive power that him about a propeller shaft, in particular Tripodegelenkwelle, which extends in the vehicle longitudinal direction, is supplied from the automatic transmission, transmits to the running in the vehicle transverse direction Radsatzwelle or the drive wheels.

Der ersten beschriebenen Ausführungsform nach dem Stand der Technik liegt der Nachteil zugrunde, dass Spezialgetriebe als Wechselgetriebe, insbesondere Automatgetriebe, verwendet werden müssen, die häufig aufgrund einer geringeren Stückzahl in der Produktion teurer sind als vergleichbare Nutzfahrzeugwechselgetriebe. Die zweite beschriebene Ausführungsform nach dem Stand der Technik weist den Nachteil auf, dass das Radsatzgetriebe, welches im besonders schwingungsbelasteten Bereich des Drehgestells beziehungsweise am Drehgestellrahmen aufgehängt ist, durch Integration der Wendeschalteinheiten eine vergleichsweise große ungefederte Masse aufweist, was zu Schwingungsproblemen führen kann. Ferner können auch hier keine Standardradsatzgetriebe, die frei von Wendeschalteinheiten sind, verwendet werden.The first described embodiment according to the prior art is based on the disadvantage that special gear as change gear, in particular automatic transmission, must be used, which are often more expensive due to a smaller number of production than comparable commercial vehicle transmission. The second described embodiment according to the prior art has the disadvantage that the wheelset transmission, which is suspended in the particularly vibration-loaded area of the bogie or on the bogie frame, by integration of the reversing switching units has a comparatively large unsprung mass, which can lead to vibration problems. Furthermore, no standard gearset, which are free of reversing units, can also be used here.

DE 198 27 580 A1 beschreibt ein Umkehrgetriebe, welches außen am Radsatzgetriebe angeschlossen ist und somit zusammen mit dem Radsatzgetriebe eine große ungefederte Masse bildet. Hierdurch wirken große Beschleunigungskräfte auf das Umkehrgetriebe, was in der Praxis immer wieder zu Ausfällen des Umkehrgetriebes führt. Die aus diesem Dokument bekannten Merkmale sind im Oberbegriff von Anspruch 1 zusammengefasst. DE 198 27 580 A1 describes a reverse gear, which is connected to the outside of the wheelset and thus forms a large unsprung mass together with the final gear. As a result, large acceleration forces act on the reverse gear, which repeatedly leads in practice to failures of the reverse gear. The features known from this document are summarized in the preamble of claim 1.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit zwei gleichwertigen, entgegengesetzten Fahrtrichtungen, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, zur Verfügung zu stellen, welcher die Verwendung von einfachen Radsatzgetrieben und Wechselgetrieben, letztere insbesondere auch aus dem Nutzfahrzeugbereich, ermöglicht und die genannten Nachteile vermeidet.The present invention has for its object to provide a drive train for a vehicle with two equivalent, opposite directions, in particular for a rail vehicle, available, which allows the use of simple wheelsets and gearboxes, the latter in particular also from the commercial vehicle sector, and said Disadvantages avoids.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang beziehungsweise ein Umkehrgetriebe für einen solchen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.The object of the invention is achieved by a drive train or a reverse gear for such according to the independent claims. In the dependent claims advantageous and particularly expedient embodiments of the invention are given.

Der erfindungsgemäße Antriebsstrang weist einen Antriebsmotor zum Antrieb des Fahrzeugs auf, ferner ein Wechselgetriebe zur Drehmomentwandlung beziehungsweise Drehzahlwandlung. Im Einzelnen weist das Wechselgetriebe eine Wechselgetriebeeingangswelle und eine Wechselgetriebeausgangswelle sowie eine Vielzahl von Schaltelementen auf, um verschiedene Drehzahlverhältnisse zwischen der Drehzahl der Wechselgetriebeeingangswelle und der Drehzahl der Wechselgetriebeausgangswelle herzustellen. Ferner ist ein Wechselgetriebegehäuse vorgesehen, welches die Schaltelemente umschlleßt, und welches von der Wechselgetriebeausgangswelle oder eine an dieser angeschlossenen Welle zur Übertragung von Antriebsleistung aus dem Wechselgetriebe heraus durchdrungen wird. Selbstverständlich ist auch ein anderer mit der Wechselgetriebeausgangswelle in Verbindung stehender oder in Verbindung bringbarer Leistungsausgang möglich, um die Antriebsleistung aus dem Wechselgetriebegehäuse herauszuleiten. Die Wechselgetriebeausgangswelle steht In einer Triebverbindung mit wenigstens einem Antriebsrad. Die Wechselgetriebeeingangswelle steht in einer Triebverbindung mit dem Antriebsmotor, wobei das Wechselgetriebe insbesondere unmittelbar neben dem Antriebsmotor angeordnet ist oder baullch an diesem angeschlossen ist. Somit ist es möglich, Antriebsleistung vom Antriebsmotor über das Wechselgetriebe auf das Antriebsrad zu übertragen und dabei zwischen verschiedenen Drehzahlverhältnissen, das heißt zwischen verschiedenen Gängen im Wechselgetriebe zu schalten.The drive train according to the invention has a drive motor for driving the vehicle, further a change gear for torque conversion or speed conversion. Specifically, the speed change gear includes a speed change input shaft and a speed change output shaft, and a plurality of shift elements to establish different speed ratios between the speed of the speed change input shaft and the speed of the speed change output shaft. Further, a change gear housing is provided, which surrounds the switching elements, and which is penetrated by the change gear output shaft or a shaft connected thereto for transmitting drive power from the change gear out. Of course, another power output communicating with or connected to the transmission input shaft is also possible to discharge the drive power from the transmission housing. The change gear output shaft is in a drive connection with at least one drive wheel. The change gear input shaft is in a drive connection with the drive motor, wherein the change gear is arranged in particular immediately adjacent to the drive motor or baullch is connected to this. Thus, it is possible to transfer drive power from the drive motor via the change gear to the drive wheel and thereby switch between different speed ratios, that is, between different gears in the transmission.

Die Antriebsleistungsübertragung vom Wechselgetriebe auf das wenigstens eine Antriebsrad erfolgt über ein Radsatzgetriebe, Insbesondere wie dies eingangs dargestellt wurde. Somit ist das Radsatzgetriebe in der Triebverbindung zwischen dem Wechselgetriebe und dem Antriebsrad angeordnet.The drive power transmission from the change gear to the at least one drive wheel via a final drive, in particular as in the beginning was presented. Thus, the final drive is arranged in the drive connection between the change gear and the drive wheel.

Erfindungsgemäß ist ein separates Umkehrgetriebe in der Triebverbindung zwischen dem Wechselgetriebe und dem Radsatzgetriebe vorgesehen, welches eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweist, wobei die Eingangswelle in einer Triebverbindung mit der Wechselgetriebeausgangswelle steht, und die Ausgangswelle in einer Triebverbindung mit dem Radsatzgetriebe steht. Somit ist das separate Umkehrgetriebe zusätzlich zu dem Wechselgetriebe und dem Radsatzgetriebe vorgesehen und ist außerhalb des Wechselgetriebegehäuses und auch außerhalb eines Radsatzgetriebegehäuses, wenn ein solches vorgesehen ist, positioniert.According to the invention, a separate reverse gear is provided in the drive connection between the change gear and the final drive, which has an input shaft and an output shaft, wherein the input shaft is in a drive connection with the change gear output shaft, and the output shaft is in a drive connection with the final drive. Thus, the separate reverse gear is provided in addition to the change gear and the final gear and is outside the change gear housing and also outside of a Radsatzgetriebegehäuses, if one is provided, positioned.

Gemäß einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das separate Umkehrgetriebe in der Triebverbindung zwischen dem Antriebsmotor und dem Wechselgetriebe angeordnet, wobei die Eingangswelle in einer Triebverbindung mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors steht oder in eine solche schaltbar ist, und die Ausgangswelle in einer Triebverbindung mit der Wechselgetriebeeingangswelle steht oder in eine solche schaltbar ist. Auch in diesem Fall ist das separate Umkehrgetriebe zusätzlich zu dem Wechselgetriebe und dem Radsatzgetriebe vorgesehen und außerhalb des Wechselgetriebegehäuses und auch außerhalb eines Radsatzgetriebegehäuses, wenn ein solches vorgesehen ist, positioniert.According to an alternative embodiment of the invention, the separate reverse gear is arranged in the drive connection between the drive motor and the change gear, wherein the input shaft is in a drive connection with the output shaft of the drive motor or in such a switchable, and the output shaft is in a drive connection with the transmission input shaft or in such a switchable is. Also in this case, the separate reverse gear is provided in addition to the change gear and the final gear and outside of the transmission housing and also outside a Radsatzgetriebegehäuses, if such is provided, positioned.

Bei dem Antriebsmotor handelt es sich vorteilhaft um einen Verbrennungsmotor, beispielsweise Dieselmotor oder sonstiger Kolbenmotor. Der Antriebsmotor weist beispielsweise eine Abtriebswelle, insbesondere in Form einer Kurbelwelle, auf, welche in einer Triebverbindung mit der Wechselgetriebeeingangswelle steht, insbesondere unmittelbar an dieser angeschlossen ist, und welche nur in einer Drehrichtung durch den Antriebsmotor antreibbar ist.The drive motor is advantageously an internal combustion engine, for example a diesel engine or other piston engine. The drive motor has, for example, an output shaft, in particular in the form of a crankshaft, which is in a drive connection with the change gear input shaft, in particular is connected directly to this, and which is drivable only in one direction of rotation by the drive motor.

Erfindungsgemäß ist das Umkehrgetriebe am Wechselgetriebegehäuse aufgehängt oder zusammen mit dem Wechselgetriebegehäuse an einem gemeinsamen Rahmen aufgehängt. Somit ist es möglich, dass das Umkehrgetriebe gegenüber dem Radsatzgetriebe beziehungsweise den Rädern gefedert aufgehängt ist, was bedeutet, dass erheblich geringere Beschleunigungskräfte auf das Umkehrgetriebe und insbesondere die Schaltelemente in diesem wirken. Die Lebensdauer kann damit erheblich verlängert werden und Ausfälle können vermieden werden.According to the reversing gear is suspended from the transmission housing or suspended together with the transmission housing on a common frame. Thus, it is possible that the reverse gear is suspended suspended from the wheelset or the wheels, which means that significantly lower acceleration forces acting on the reverse gear and in particular the switching elements in this. The lifetime can be extended considerably and failures can be avoided.

Insbesondere, wenn als Wechselgetriebe ein herkömmliches Nutzfahrzeuggetriebe zum Einsatz kommt, beispielsweise ein LKW- oder Busgetriebe, wobei prinzipiell auch ein PKW-Getriebe verwendet werden könnte, weist das Wechselgetriebe wenigstens ein Schaltelement auf, um die Drehrichtung der Wechselgetriebeausgangswelle gegenüber der Drehrichtung der Wechselgetriebeeingangswelle wahlweise umzukehren. Im Wechselgetriebe ist sozusagen ein Rückwärtsgang vorgesehen, oder es sind mehrere Rückwärtsgänge vorgesehen, welche jedoch die Rückwärtsfahrtrichtung noch nicht gleichwertig zu der Vorwärtsfahrtrichtung machen. Durch das zusätzlich vorgesehene Umkehrgetriebe ist es natürlich nicht notwendig, diesen Rückwärtsgang zu nutzen, so dass insbesondere Maßnahmen getroffen werden können, die ein Einlegen dieses Rückwärtsganges nicht zulassen.In particular, when a conventional commercial vehicle transmission is used as a change gear, for example, a truck or bus transmission, in principle, a car transmission could be used, the change gear has at least one switching element to selectively reverse the direction of rotation of the change gear output shaft relative to the direction of rotation of the transmission input shaft , In the change gear, so to speak, a reverse gear is provided, or there are several reverse gears provided, but which do not make the reverse direction equal to the forward direction of travel yet. The additionally provided reverse gear, it is of course not necessary to use this reverse gear, so that in particular measures can be taken that do not allow an engagement of this reverse gear.

Gemäß einer Ausführungsform weist das separate Umkehrgetriebe eine Übersetzung von 1 : 1 auf, so dass, insofern die Triebverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle nicht durch eine optional vorgesehene Kupplung unterbrochen ist, die Eingangswelle stets mit derselben Drehzahl umläuft wie die Ausgangswelle, entweder in derselben Drehrichtung oder in entgegengesetzter Drehrichtung, wobei die Drehrichtungsumkehr wahlweise einstellbar ist.According to one embodiment, the separate reverse gear has a ratio of 1: 1, so that, as far as the drive connection between the input shaft and the output shaft is not interrupted by an optional clutch, the input shaft always rotates at the same speed as the output shaft, either in the same Direction of rotation or in opposite direction of rotation, the direction of rotation reversal is optionally adjustable.

Das Wechselgetriebe kann beispielsweise als Automatgetriebe oder automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt sein. Generell ist jedoch auch eine Ausführung als Handschaltgetriebe möglich.The change gear can be designed for example as an automatic transmission or automated manual transmission. In general, however, a version as a manual transmission is possible.

Das Umkehrgetriebe weist vorzugsweise Schaltelemente zur Einstellung von wenigstens drei oder genau drel Schaltstellungen auf, nämlich eine erste Schaltstellung, in welcher die Ausgangswelle in einer mechanischen Triebverbindung mit der Eingangswelle des Umkehrgetriebes steht und mit derselben Drehzahl und derselben Drehrichtung wie die Eingangswelle umläuft, eine zweite Schaltstellung, in welcher die Ausgangswelle in einer mechanischen Triebverbindung mit der Eingangswelle steht und mit derselben Drehzahl, aber in entgegengesetzter Drehrichtung wie die Eingangswelle umläuft, und eine dritte Schaltstellung, in welcher die mechanische Triebverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle unterbrochen ist, so dass die beiden Wellen mit verschiedenen Drehzahlen umlaufen können oder eine der beiden Wellen stehen kann, während die andere Welle umläuft. Die dritte Schaltstellung kann man auch als Neutralstellung bezeichnen. Bei Vorsehen einer Übersetzung im Umkehrgetriebe abweichend von 1 : 1 können die Eingangswelle und die Ausgangswelle in den ersten beiden Schaltstellungen auch mit zueinander verschiedenen Drehzahlen umlaufen, wobei in der Regel jedoch eine feste Übersetzung oder Untersetzung vorgesehen ist.The reverse gear preferably has switching elements for adjusting at least three or exactly drel switching positions, namely a first switching position in which the output shaft is in a mechanical drive connection with the input shaft of the reverse gear and rotates at the same speed and the same direction of rotation as the input shaft, a second switching position in which the output shaft is in mechanical drive connection with the input shaft and rotates at the same speed but in the opposite direction of rotation as the input shaft, and a third shift position in which the mechanical drive connection between the input shaft and the output shaft is interrupted, so that the two Waves can rotate at different speeds or one of the two shafts can stand, while the other wave rotates. The third shift position can also be referred to as a neutral position. When providing a translation in the reverse gear deviating from 1: 1, the input shaft and the output shaft in the first two switching positions can also rotate with mutually different speeds, but usually a fixed ratio or reduction is provided.

Die Eingangswelle des Umkehrgetriebes ist vorteilhaft direkt oder über eine Kupplung, insbesondere über eine elastische Kupplung, unmittelbar an der Wechselgetriebeausgangswelle angeschlossen. Somit kann beispielsweise die Kupplung, insbesondere elastische Kupplung, das einzige Bauteil im Triebstrang zwischen der Wechselgetriebeausgangswelle und der Eingangswelle des Umkehrgetriebes sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, Teile der Kupplung oder die gesamte Kupplung in eine der beiden Wellen oder in beide Wellen zu integrieren.The input shaft of the reverse gear is advantageously directly or via a coupling, in particular via a flexible coupling, connected directly to the change gear output shaft. Thus, for example, the clutch, in particular elastic coupling, be the only component in the drive train between the change gear output shaft and the input shaft of the reverse gear. Of course, it is also possible to integrate parts of the clutch or the entire clutch in one of the two waves or in both waves.

Das Umkehrgetriebe ist vorteilhaft im Bereich des freien Endes der Wechselgetriebeausgangswelle angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform ist das Umkehrgetriebe insbesondere über sein Getriebegehäuse am Wechselgetriebegehäuse aufgehängt. Zusätzlich oder alternativ kann das Umkehrgetriebe, insbesondere über dessen Gehäuse, vorteilhaft auch gemeinsam mit dem Wechselgetriebegehäuse an einem Rahmen aufgehängt sein, beispielsweise dem Fahrzeugrahmen, der auch den Wagenkasten trägt. Auch eine Aufhängung des Umkehrgetriebes an einem Tragrahmen, der die Motor-Getriebeeinheit trägt, ist möglich. Gemäß einer Ausführungsform ist das Umkehrgetriebe am Wagenkasten aufgehängt, welcher in der Regel schwingungsgedämpft und somit begrenzt relativbeweglich vom Fahrzeugrahmen getragen wird.The reverse gear is advantageously arranged in the region of the free end of the change gear output shaft. According to one embodiment, the reverse gear is suspended in particular via its gear housing on the change gear housing. Additionally or alternatively, the reverse gear, in particular on the housing, advantageously also be suspended together with the change gear housing on a frame, for example, the vehicle frame, which also carries the car body. A suspension of the reverse gear on a support frame, which carries the motor-gear unit, is possible. According to one embodiment, the reversing gear is suspended on the car body, which is usually supported vibration-damped and thus limited relatively movable from the vehicle frame.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Wechselgetriebe als sogenanntes Differenzialwandlergetriebe ausgeführt. Ein solches Getriebe, dass den Automatgetrieben zuzurechnen ist, weist einen hydrodynamischen Wandler, insbesondere hydrodynamischen Gegenlaufwandler auf, der in einem ersten Leistungszweig des Wechselgetriebes angeordnet ist, welcher parallel zu einem zweiten, rein mechanischen Leistungszweig geschaltet ist. In Richtung des Antriebsleistungsflusses vor diesen beiden parallelen Leistungszweigen ist eine Leistungsverzweigung vorgesehen, um die in das Getriebe eingeleitete Antriebsleistung wahlweise den beiden Leistungszweigen zuzuführen, wobei vorteilhaft eine gleichzeitige Leistungsübertragung über beide Leistungszweige, das heißt den hydrodynamischen Leistungszweig (erster Leistungszweig) und den mechanischen Leistungszweig (zweiter Leistungszweig) möglich ist. In Richtung des Antriebsleistungsflusses hinter den beiden parallelen Leistungszweigen wird die über die beiden Leistungszweige übertragene Antriebsleistung wieder zusammengeführt und gemeinsam auf die Wechselgetriebeausgangswelle übertragen.According to one embodiment, the change gear is designed as a so-called differential converter transmission. Such a transmission, which is attributable to the automatic transmissions, has a hydrodynamic converter, in particular hydrodynamic counter-rotating converter, which is arranged in a first power branch of the gearbox, which is connected in parallel to a second, purely mechanical power branch. In the direction of the drive power flow in front of these two parallel power branches, a power split is provided to selectively supply the drive power introduced into the transmission to the two power branches, wherein advantageously a simultaneous power transmission via both power branches, that is the hydrodynamic power branch (first power branch) and the mechanical power branch ( second power branch) is possible. In the direction of the drive power flow behind the two parallel power branches, the drive power transmitted via the two power branches is brought together again and transmitted together to the change gear output shaft.

Wenn vorliegend der Begriff Welle verwendet wird, so soll dieser nicht nur Vollwellen und Wellen, deren axiale Länge größer als deren Durchmesser ist, umfassen, sondern jegliches konstruktive Element, das in der Lage ist, eine Drehbewegung auszuführen und dadurch Antriebsleistung beziehungsweise Drehmomente zu übertragen, wie Hohlwellen, Antriebsflansche und dergleichen.In the present case, when the term shaft is used, it is intended not only to include solid shafts and shafts whose axial length is greater than their diameter, but any constructive element capable of rotating and thereby transmitting drive power or torques, such as hollow shafts, drive flanges and the like.

Ein erfindungsgemäßes Umkehrgetriebe, das zur Verwendung in einem eingangs beschriebenen Antriebsstrang verwendbar ist, umfasst eine Eingangswelle zum Einlelten von Antriebsleistung und eine Ausgangswelle zum Ausleiten von Antriebsleistung. Ferner ist ein Getriebegehäuse, welches die Eingangswelle und die Ausgangswelle zumindest teilweise umschließt, vorgesehen. Dabei kann das Getriebegehäuse die Eingangswelle und/oder die Ausgangswelle wenigstens über einen Teilbereich ihrer axialen Länge über dem Umfang teilweise oder vollständig umschließen.An inventive reverse gear usable for use in a powertrain described above includes an input shaft for inputting drive power and an output shaft for outputting drive power. Further, a transmission housing, which at least partially surrounds the input shaft and the output shaft, is provided. In this case, the transmission housing, the input shaft and / or the output shaft at least partially over a portion of its axial length over the circumference or completely enclose.

Das Umkehrgetriebe weist ein Planetengetriebe auf, umfassend ein Sonnenrad, ein Hohlrad und wenigstens ein Planetenrad. Dabei kann entweder das Hohlrad zum Einleiten von Antriebsleistung in das Planetengetriebe dienen, oder das Sonnenrad dient zum Einleiten von Antriebsleistung in das Planetengetriebe. Dementsprechend dient gemäß einer ersten Ausführungsform das Hohlrad zum Ausleiten der Antriebsleistung aus dem Planetengetriebe und gemäß der anderen Ausführungsform das Sonnenrad.The reverse gear comprises a planetary gear, comprising a sun gear, a ring gear and at least one planetary gear. In this case, either the ring gear can serve for introducing drive power into the planetary gear, or the sun gear is used to introduce drive power in the planetary gear. Accordingly, according to a first embodiment, the ring gear is used for discharging the drive power from the planetary gear and according to the other embodiment, the sun gear.

Die Übersetzung im Planetengetriebe ist derart ausgeführt, dass das Sonnenrad und das Hohlrad mit derselben Drehzahl, jedoch in entgegengesetzte Drehrichtung umlaufen, insbesondere bei feststehendem Steg. Somit kann das Planetengetriebe genutzt werden, um die gewünschte Drehrichtungsumkehr zwischen der Eingangswelle des Umkehrgetriebes und der Ausgangswelle des Umkehrgetriebes herzustellen. Alternativ kann auch eine andere feste Übersetzung oder Untersetzung zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad vorgesehen sein.The ratio in the planetary gear is designed such that the sun gear and the ring gear at the same speed, but rotate in the opposite direction, especially at fixed land. Thus, the planetary gear can be used to establish the desired direction reversal between the input shaft of the reverse gear and the output shaft of the reverse gear. Alternatively, another fixed ratio or reduction between the sun and the ring gear can be provided.

Jenachdem, ob das Sonnenrad oder das Hohlrad zum Einleiten von Antriebsleistung in das Planetengetriebe dient, ist entweder das Sonnenrad oder das Hohlrad drehfest an der Eingangswelle angeschlossen oder wird drehfest von dieser getragen, wenn das Planetengetriebe im Bereich des Getriebeeingangs angeordnet ist. Entsprechend ist gleichzeitig das Hohlrad oder das Sonnenrad drehfest mit der Ausgangswelle verbindbar. Wenn das Planetengetriebe Im Bereich des Getriebeausgangs angeordnet ist, ist vorteilhaft umgekehrt das die Antriebsleistung aus dem Planetengetriebe ausleitende Rad - Hohlrad oder Sonnenrad - drehfest mit der Ausgangswelle verbunden oder wird drehfest von dieser getragen, und das andere Rad ist drehfest mit der Eingangswelle verbindbar.Depending on whether the sun gear or the ring gear is used for introducing drive power into the planetary gear, either the sun gear or the ring gear is rotatably connected to the input shaft or is rotatably supported by this when the planetary gear is arranged in the region of the transmission input. Accordingly, at the same time the ring gear or the sun gear rotatably connected to the output shaft. Conversely, if the planetary gear is arranged in the region of the gearbox output, the wheel driving the planetary gear - ring gear or sun gear - is advantageously connected in a rotationally fixed manner to the output shaft or is carried by it in a rotationally fixed manner, and the other wheel can be connected in a rotationally fixed manner to the input shaft.

Schließlich ist im Umkehrgetriebe eine Schalteinheit vorgesehen, mittels welcher wahlweise eine Triebverbindung beziehungsweise mechanische Triebverbindung entweder unmittelbar zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle oder zwischen einer der beiden Wellen und dem Sonnenrad oder dem Hohlrad herstellbar ist. Somit kann Folgendes erreicht werden:

  • Wenn das Sonnenrad zum Einleiten von Antriebsleistung in das Planetengetriebe dient und drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist, kann mittels der Schalteinheit entweder die Eingangswelle mechanisch mit der Ausgangswelle verbunden werden, so dass die beiden Wellen mit derselben Drehzahl und in derselben Drehrichtung umlaufen, oder das Hohlrad mit der Ausgangswelle verbunden werden, so dass die Ausgangswelle mit derselben Drehzahl, aber in der entgegengesetzten Drehrichtung umläuft wie die Eingangswelle. Wenn gemäß einer anderen Ausführungsform das Hohlrad zum Einleiten von Antriebsleistung In das Planetengetriebe dient und drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist, kann mittels der Schalteinheit entweder die Eingangswelle mechanisch mit der Ausgangswelle verbunden werden, so dass beide Wellen mit derselben Drehzahl und in derselben Drehrichtung umlaufen, oder das Sonnenrad kann mechanisch mit der Ausgangswelle verbunden werden, so dass die Ausgangswelle zwar mit derselben Drehzahl umläuft wie die Eingangswelle, jedoch in entgegengesetzter Drehrichtung.
Finally, in the reverse gear, a switching unit is provided, by means of which either a drive connection or mechanical drive connection either directly between the input shaft and the output shaft or between one of the two shafts and the sun gear or the ring gear can be produced. Thus, the following can be achieved:
  • If the sun gear is used to introduce drive power into the planetary gear and is non-rotatably connected to the input shaft, by means of the switching unit either the input shaft can be mechanically connected to the output shaft, so that the two shafts rotate at the same speed and in the same direction of rotation, or the ring gear be connected to the output shaft, so that the output shaft rotates at the same speed, but in the opposite direction of rotation as the input shaft. According to another embodiment, if the ring gear is used for introducing drive power into the planetary gear and is non-rotatably connected to the input shaft, the input shaft can be mechanically connected to the output shaft by means of the switching unit, so that both shafts rotate at the same rotational speed and in the same rotational direction, or the sun gear can be mechanical be connected to the output shaft, so that although the output shaft rotates at the same speed as the input shaft, but in the opposite direction of rotation.

Besonders vorteilhaft weist die Schalteinheit eine dritte Schaltstellung auf, als Neutralstellung bezeichnet, in welcher die Triebverbindung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle derart aufgehoben wird, dass keine Leistungsübertragung zwischen den beiden Wellen mehr stattfindet und somit die beiden Wellen mit verschiedenen Drehzahlen umlaufen können oder eine Welle stillstehen kann, während die andere Welle umläuft. Hierfür wird sowohl die unmittelbare Triebverbindung zwischen den beiden Wellen als auch die Triebverbindung zwischen einer der beiden Wellen und dem Sonnenrad oder dem Hohlrad unterbrochen, je nachdem, ob das Sonnenrad oder das Hohlrad drehfest an der Eingangswelle angeschlossen ist.Particularly advantageously, the switching unit has a third switching position, referred to as neutral position, in which the drive connection between the input shaft and the output shaft is canceled such that no power transmission between the two waves takes place more and thus the two waves can rotate at different speeds or a shaft can rest while the other wave is revolving. For this purpose, both the immediate drive connection between the two shafts and the drive connection between one of the two shafts and the sun gear or the ring gear is interrupted, depending on whether the sun gear or the ring gear is non-rotatably connected to the input shaft.

Wenn im Planetengetriebe eine Übersetzung zwischen Sonnenrad und Hohlrad abweichend von 1 : 1 vorgesehen ist, Ist die Schalteinheit vorteilhaft derart ausgeführt, dass sie beim mechanischen Verbinden der Eingangswelle mit der Ausgangswelle mittels einer mechanischen Getriebestufe dieselbe Übersetzung zwischen diesen herstellt.If a ratio between sun gear and ring gear deviating from 1: 1 is provided in the planetary gear, the switching unit is advantageously designed such that it produces the same translation between them mechanically connecting the input shaft to the output shaft by means of a mechanical gear stage.

Bevorzugt weist die Schalteinheit eine Schiebemuffe mit einer Verzahnung auf, mittels welcher durch wahlweises Verschieben der Schiebemuffe eine drehmomentübertragende Verbindung entweder zwischen den beiden Wellen - Eingangswelle und Ausgangswelle - oder zwischen einer der beiden Wellen und dem Sonnenrad oder dem Hohlrad herstellbar ist. Wenn das Sonnenrad drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist, kann mittels der Schiebemuffe wahlweise eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen Hohlrad und Ausgangswelle hergestellt werden, und wenn das Hohlrad drehfest mit der Eingangswelle verbunden ist, kann mittels der Schiebemuffe wahlweise eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Sonnenrad und der Ausgangswelle hergestellt werden.Preferably, the switching unit has a sliding sleeve with a toothing, by means of which by selective displacement of the sliding sleeve a torque transmitting connection either between the two shafts - input shaft and output shaft - or between one of the two shafts and the sun gear or the ring gear can be produced. If the sun gear is rotatably connected to the input shaft, by means of the sliding sleeve optionally a torque-transmitting connection between the ring gear and output shaft can be made, and if the ring gear is rotatably connected to the input shaft, by means of the sliding sleeve optionally a torque transmitting connection between the sun gear and the output shaft are made.

Der Schiebemuffe ist vorteilhaft ein Druckzylinder zur Betätigung beziehungsweise zum Verschieben derselben zugeordnet, wobei der Druckzylinder beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden kann. Auch eine elektrische, magnetische oder elektromagnetische Betätigung der Schiebemuffe ist denkbar.The sliding sleeve is advantageously associated with a pressure cylinder for actuating or for displacing the same, wherein the pressure cylinder can be actuated, for example pneumatically or hydraulically. An electrical, magnetic or electromagnetic actuation of the sliding sleeve is conceivable.

Wenn die Schalteinheit in Richtung des Leistungsflusses von der Eingangswelle zur Ausgangswelle vor dem Planetengetriebe im Umkehrgetriebe positioniert ist, wird entweder - insofern das Sonnenrad als Eingang für den Leistungsfluss in das Planetengetriebe dient - das Sonnenrad wahlweise mit der Eingangswelle verbunden, während das Hohlrad drehfest an der Ausgangswelle angeschlossen beziehungsweise von dieser getragen wird. Alternativ - wenn das Hohlrad zum Einleiten von Antriebsleistung in das Planetengetriebe dient - wird das Hohlrad wahlweise mittels der Schalteinheit mit der Eingangswelle verbunden, während das Sonnenrad drehfest an der Ausgangswelle angeschlossen ist beziehungsweise drehfest von dieser getragen wird.When the switching unit is positioned in the direction of the power flow from the input shaft to the output shaft in front of the planetary gear in the reverse gear, either - insofar as the sun gear serves as input for the power flow in the planetary gear - the sun gear selectively connected to the input shaft, while the ring gear rotatably connected to the Output shaft connected or carried by this. Alternatively - when the ring gear is used to introduce drive power in the planetary gear - the ring gear is selectively connected by means of the switching unit with the input shaft, while the sun gear is rotatably connected to the output shaft and rotatably supported by this.

Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen der Schalteinheit denkbar, beispielsweise schaltbare Lamellenkupplungen.Of course, other embodiments of the switching unit are conceivable, for example, switchable multi-plate clutches.

Die Eingangswelle und die Ausgangswelle des Umkehrgetriebes können vorteilhaft fluchtend beziehungsweise koaxial zueinander angeordnet sein. Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind diese parallel und nicht koaxial zueinander angeordnet. Andere Anordnungen sind möglich.The input shaft and the output shaft of the reverse gear can advantageously be arranged in alignment or coaxial with one another. According to an alternative embodiment, these are arranged parallel and not coaxial with each other. Other arrangements are possible.

Gemäß einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Umkehrgetriebes zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang laufen die Eingangswelle und die Ausgangswelle mit zueinander verschiedenen Drehzahlen um. In der Regel weist das Umkehrgetriebe jedoch eine feste Übersetzung der Drehzahlen zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle auf.According to an alternative embodiment of a reverse gear according to the invention for use in a drive train according to the invention, the input shaft and the output shaft rotate with mutually different speeds. In general, however, the reverse gear has a fixed Translation of the rotational speeds between the input shaft and the output shaft.

Die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß ausgeführten Antriebsstrang dargestellten Merkmale können selbstverständlich optional in ein erfindungsgemäßes Umkehrgetriebe zur Verwendung in dem genannten Antriebsstrang oder einem anderen Antriebsstrang vorgesehen werden.The features described above in connection with the drive train according to the invention can, of course, optionally be provided in a reverse gearbox according to the invention for use in said drive train or another drive train.

Anstelle eines Umkehrgetriebes in Planetenbauweise kann auch ein Umkehrgetriebe mit Stirnradsätzen, insbesondere ausschließlich mit Stirnradsätzen vorgesehenen sein. Beispielsweise können zwei parallelgeschaltete Stirnradzüge vorgesehen sein, von denen der eine eine Stirnradstufe mehr als der andere aufweist, und von denen jeweils einer wahlweise in die Triebverbindung zwischen der Umkehrgetriebeeingangswelle und der Umkehrausgangswelle geschaltet werden kann, um so die Umkehrung der Drehrichtung der Umkehrgetriebeausgangswelle wahlweise zu erreichen. Insbesondere ist ein in Axialrichtung verschiebbares Stirnrad vorgesehen, welches durch Verschieben wahlweise mit dem ersten Stirnradzug und dem zweiten Stirnradzug verbunden werden kann.Instead of a reversing gear in planetary design can also be a reversing gear with spur gears, especially provided with spur gears. For example, two parallel spur gears may be provided, one of which has one spur gear stage more than the other, and one of which may be selectively switched to the drive connection between the reverse gear input shaft and the reverse output shaft so as to selectively achieve reversal of the direction of rotation of the reverse gear output shaft , In particular, a displaceable in the axial direction of the spur gear is provided, which can be selectively connected by displacement with the first Stirnradzug and the second Stirnradzug.

Die Erfindung bietet den Vorteil, dass dadurch, dass die Radsatzgetriebe einfacher und leichter ausgeführt werden können, eine geringere ungefederte Masse auf der Radsatzwelle im Drehgestell eines Schienenfahrzeugs ermöglicht wird. Ferner ist das Umkehrgetriebe im weniger schwingungsbelasteten Bereich des Wagenkastens positionierbar, so dass empfindliche Teile, wie beispielsweise die Schalteinheit, Sensoren, etc. einer geringeren Belastung ausgesetzt sind.The invention has the advantage that a smaller unsprung mass on the wheelset shaft in the bogie of a rail vehicle is made possible by the fact that the wheelset can be made simpler and easier. Further, the reverse gear is positionable in the less vibration loaded area of the car body, so that sensitive parts, such as the switching unit, sensors, etc. are subjected to a lower load.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass das Wechselgetriebe nicht mehr unmittelbar mit einer Gelenkwelle verbunden ist, so dass die Antriebslagerung des Wechselgetriebes, insbesondere Automatgetriebes, entlastet wird und eine längere Lebensdauer aufweist.Another advantage is the fact that the change gear is no longer directly connected to a propeller shaft, so that the drive bearing of the gearbox, in particular automatic transmission, is relieved and has a longer life.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben werden.The invention will be described below with reference to an embodiment.

In der Figur 1 erkennt man einen Antriebsmotor 1 mit einem daran angeschlossenen Wechselgetriebe 2. Selbstverständlich wäre es auch möglich, den Antriebsmotor 1 getrennt vom Wechselgetriebe 2 anzuordnen und über eine geeignete Triebverbindung mit dem Wechselgetriebe 2 zu verbinden. Das Wechselgetriebe 2 weist eine Wechselgetriebeeingangswelle 2.1 auf, die vom Antriebsmotor 1 angetrieben wird, wobei vorliegend die Abtriebswelle 1.1 des Antriebsmotors 1 unmittelbar oder gegebenenfalls über einen Drehschwingungsdämpfer mit der Wechselgetriebeeingangswelle 2.1 verbunden ist, sowie eine Wechselgetriebeausgangswelle 2.2 auf der Sekundärseite des Wechselgetriebes 2. Ferner sind im Wechselgetriebe 2 eine Vielzahl von Schaltelementen (nicht dargestellt) vorgesehen, um verschiedene Drehzahlbeziehungsweise Drehmomentverhältnisse zwischen der Wechselgetriebeeingangswelle 2.1 und der Wechselgetriebeausgangswelle 2.2 herzustellen.In the FIG. 1 Of course, it would also be possible to arrange the drive motor 1 separately from the change gear 2 and to connect via a suitable drive connection with the change gear 2. The change gear 2 has a change gear input shaft 2.1, which is driven by the drive motor 1, wherein in the present case the output shaft 1.1 of the drive motor 1 is directly or optionally connected via a torsional vibration damper with the change gear input shaft 2.1, and a change gear output shaft 2.2 on the secondary side of the transmission 2. Furthermore in the change gear 2, a plurality of switching elements (not shown) provided to produce different Drehzahlbeziehungsweise torque ratios between the change gear input shaft 2.1 and the change gear output shaft 2.2.

Die Wechselgetriebeeingangswelle 2.1, die Wechselgetriebeausgangswelle 2.2 und die Vielzahl von Schaltelementen werden durch das Wechselgetriebegehäuse 2.3 umschlossen beziehungsweise sind in diesem gelagert.The change gear input shaft 2.1, the change gear output shaft 2.2 and the plurality of switching elements are enclosed by the change gear housing 2.3 or are stored in this.

In Richtung des Antriebsleistungsflusses ausgehend von dem Antriebsmotor 1 gesehen ist hinter dem Wechselgetriebe 2 ein separates Umkehrgetriebe 5 angeordnet. Dieses Umkehrgetriebe 5 weist eine Eingangswelle 5.1 auf, die unmittelbar oder über eine Kupplung 9 an der Wechselgetriebeausgangswelle 2.2 angeschlossen ist. Die Kupplung 9 kann beispielsweise als elastische Kupplung ausgeführt sein, welche Montageversätze und/oder Bewegungen in Axialrichtung und/oder Radialrichtung ausgleicht.Seen in the direction of the drive power flow starting from the drive motor 1, a separate reversing gear 5 is arranged behind the change gear 2. This reverse gear 5 has an input shaft 5.1, which is connected directly or via a coupling 9 to the change gear output shaft 2.2. The coupling 9 may for example be designed as a flexible coupling, which compensates assembly offsets and / or movements in the axial direction and / or radial direction.

Das Umkehrgetriebe 5 weist ferner eine Ausgangswelle 5.2 auf, die koaxial zur Eingangswelle 5.1 angeordnet ist und über eine Gelenkwelle 10 in einer Triebverbindung mit einem Radsatzgetriebe 4 beziehungsweise dessen Radsatzgetriebeeingangswelle 4.1 steht. Wenn beispielsweise die Antriebsmaschlne 1, das Wechselgetriebe 2 und das Umkehrgetriebe 5 bei einem Schienenfahrzeug im Bereich des Wagenkastens beziehungsweise an einem gemeinsamen Rahmen aufgehängt sind, so wird mittels der Gelenkwelle 10 die Antriebsleistung zu einem Drehgestell, an welchem das Radsatzgetriebe 4 aufgehängt ist beziehungsweise in welchem die Radsatzwelle 11 gelagert ist, siehe den angedeuteten Drehgestellrahmen 12, übertragen. Die Radsatzwelle 11 trägt wiederum Antriebsräder. Vorliegend ist nur das Antriebsrad 3 dargestellt, welches über das Radsatzgetriebe 4, insbesondere dessen Radsatzgetriebeausgangswelle 4.2 angetrieben wird.The reverse gear 5 also has an output shaft 5.2, which is arranged coaxially to the input shaft 5.1 and is about a propeller shaft 10 in a drive connection with a final drive 4 or its Radsatzgetriebeeingangswelle 4.1. For example, if the drive machine 1, the change gear 2 and the reverse gear 5 are suspended in a rail vehicle in the area of the car body or on a common frame, so by means of the propeller shaft 10, the drive power to a bogie on which the wheelset 4 is suspended or in which the wheel set shaft 11 is mounted, see the indicated bogie frame 12, transmitted. The wheel set shaft 11 in turn carries drive wheels. In the present case, only the drive wheel 3 is shown, which is driven via the wheelset 4, in particular its gearset output shaft 4.2.

Auch wenn dies vorliegend nicht dargestellt ist, können geeignete elastische Kupplungen in der Triebverbindung zwischen dem Radsatzgetriebe 4 und dem Antriebsrad 3 vorgesehen sein.Although not shown here, suitable elastic couplings may be provided in the drive connection between the final gear 4 and the drive wheel 3.

Das Radsatzgetriebe 4 weist ein eigenes Radsatzgetriebegehäuse 4.3 auf. Somit sind das Wechselgetriebe 2, das Umkehrgetriebe 5 und das Radsatzgetriebe 4 als separate Getriebe vorgesehen, die im Antriebsleistungsfluss hintereinander in Reihe geschaltet sind, wobei vorliegend das Wechselgetriebe 2 und das Umkehrgetriebe 5 an einem gemeinsamen Rahmen 6 aufgehängt sind, und das Radsatzgetriebe 4 relativbeweglich hierzu am Drehgestellrahmen 12 aufgehängt ist.The wheelset 4 has its own gearbox housing 4.3. Thus, the change gear 2, the reverse gear 5 and the final drive 4 are provided as a separate transmission, which are connected in series in the drive power flow, in the present case, the change gear 2 and the reverse gear 5 are suspended on a common frame 6, and the wheelset 4 relatively movable thereto is suspended on the bogie frame 12.

Das Umkehrgetriebe 5 weist ein Getriebegehäuse 5.3 auf, welches ein Planetengetriebe 7 zur Herstellung einer Drehrichtungsumkehr umschließt. Das Planetengetriebe 7 weist ein Sonnenrad 7.1, ein Hohlrad 7.2 sowie einen gehäusefesten Planetenträger - Steg 7.4 - auf. Der Steg 7.4 trägt wenigstens ein Planetenrad 7.3 drehbar, wobei in der gezeigten Ausführungsform zwei Planetenräder 7.3 auf einer gemeinsamen Welle vorgesehen sind, um einen sogenannten Stufenplaneten auszubilden. Die beiden Planetenräder 7.3 weisen zueinander verschiedene Durchmesser auf, wobei die Zähnezahlen des Sonnenrades 7.1, der Planetenräder 7.3 und des Hohlrades 7.2 derart aufeinander abgestimmt sind, dass zwischen dem Sonnenrad 7.1 und dem Hohlrad 7.2 eine mechanische Übersetzung mit dem Übersetzungsverhältnis 1 : 1 hergestellt wird. Selbstverständlich wäre es abweichend auch möglich, eine andere Übersetzung herzustellen. Vorteilhaft ist jedoch die Übersetzung zwischen der Eingangswelle 5.1 und der Ausgangswelle 5.2 in jeder Triebverbindung zwischen diesen konstant beziehungsweise dieselbe.The reverse gear 5 has a gear housing 5.3, which encloses a planetary gear 7 for producing a reversal of direction. The planetary gear 7 has a sun gear 7.1, a ring gear 7.2 and a housing-fixed planet carrier - web 7.4 - on. The web 7.4 carries at least one planetary gear 7.3 rotatable, wherein in the embodiment shown two Planetary gears 7.3 are provided on a common shaft to form a so-called stepped planetary. The two planet gears 7.3 have mutually different diameters, wherein the numbers of teeth of the sun gear 7.1, the planet gears 7.3 and the ring gear 7.2 are coordinated such that between the sun gear 7.1 and the ring gear 7.2, a mechanical translation with the transmission ratio 1: 1 is produced. Of course, it would be deviating also possible to produce a different translation. Advantageously, however, the ratio between the input shaft 5.1 and the output shaft 5.2 in each drive connection between these constant or the same.

In Axialrichtung hinter dem Planetengetriebe 7 ist im Umkehrgetriebe 5, vorliegend vollständig innerhalb des Getriebegehäuses 5.3, eine Schalteinheit 8 vorgesehen, umfassend eine Schiebemuffe 8.1, mittels welcher wahlweise drei Schaltstellungen A, N und B herstellbar sind. In der Schaltstellung A, vorliegend als erste Schaltstellung bezeichnet, wird das Hohlrad 7.2 beziehungsweise ein an diesem angeschlossenes Außenzahnrad 13 über die innenverzahnte Schiebemuffe 8.1 mechanisch an die Ausgangswelle 5.2 beziehungsweise ein auf dieser vorgesehenes Außenzahnrad 14 gekoppelt, so dass das Hohlrad 7.2 und die Ausgangswelle 5.2 gemeinsam miteinander umlaufen. Gleichzeitig ist die Triebverbindung zwischen der Eingangswelle 5.1 beziehungsweise einem auf dieser vorgesehenem Außenzahnrad 15 und der Schiebemuffe 8.1 unterbrochen. Der Leistungsfluss durch das Umkehrgetriebe 5 erfolgt demnach von der Eingangswelle 5.1 auf das Sonnenrad 7.1, über die Planetenräder 7.3 auf das Hohlrad 7.2 beziehungsweise das Außenzahnrad 13, auf die Schiebemuffe 8.1 und schließlich über das Außenzahnrad 14 auf die Ausgangswelle 5.2.In the axial direction behind the planetary gear 7 is in the reverse gear 5, present entirely within the gear housing 5.3, a switching unit 8 is provided comprising a sliding sleeve 8.1, by means of which three switch positions A, N and B can be produced. In the switching position A, referred to herein as the first switching position, the ring gear 7.2 or an external gear 13 connected thereto is mechanically coupled via the internally toothed sliding sleeve 8.1 to the output shaft 5.2 or an external gear 14 provided on it, so that the ring gear 7.2 and the output shaft 5.2 circulating together. At the same time, the drive connection between the input shaft 5.1 or an external gear 15 provided thereon and the sliding sleeve 8.1 is interrupted. The power flow through the reverse gear 5 is thus effected from the input shaft 5.1 to the sun gear 7.1, via the planet gears 7.3 on the ring gear 7.2 and the external gear 13, on the sliding sleeve 8.1 and finally on the external gear 14 to the output shaft 5.2.

In der Schaltstellung B, vorliegend als zweite Schaltstellung bezeichnet, verbindet die Schiebemuffe 8.1 die Ausgangswelle 5.2 beziehungsweise deren Außenzahnrad 14 mit dem Außenzahnrad 15 auf der Eingangswelle 5.1. Die Verbindung zwischen der Schiebemuffe 8.1 und dem Hohlrad 7.2 beziehungsweise dessen Außenzahnrad 13 wird zugleich unterbrochen. Somit erfolgt der Leistungsfluss durch das Umkehrgetriebe 5 von der Eingangswelle 5.1 auf die Schiebemuffe 8.1 und weiter auf die Ausgangswelle 5.2.In the switching position B, referred to herein as the second switching position, the sliding sleeve 8.1 connects the output shaft 5.2 or its external gear 14 with the external gear 15 on the input shaft 5.1. The connection between the sliding sleeve 8.1 and the ring gear 7.2 or its external gear 13 is interrupted at the same time. Thus, the power flow takes place through the reverse gear 5 of the input shaft 5.1 on the sliding sleeve 8.1 and further to the output shaft 5.2.

In der Schaltstellung N, vorliegend als dritte Schaltstellung oder Neutralstellung bezeichnet und in der Figur 1 dargestellt, ist die Triebverbindung zwischen der Schiebemuffe 8.1 und sowohl der Eingangswelle 5.1 beziehungsweise deren Außenzahnrad 13 als auch dem Hohlrad 7.2 beziehungsweise dessen Außenzahnrad 15 unterbrochen. Selbstverständlich wäre es auch möglich, alternativ oder zusätzlich die Triebverbindung zwischen der Schiebemuffe 8.1 und der Ausgangswelle 5.2 beziehungsweise deren Ausgangszahnrad 14 zu unterbrechen.In the switching position N, referred to herein as the third switching position or neutral position and in the FIG. 1 shown, the drive connection between the sliding sleeve 8.1 and both the input shaft 5.1 and the outer gear 13 and the ring gear 7.2 and its outer gear 15 is interrupted. Of course, it would also be possible, alternatively or additionally, to interrupt the drive connection between the sliding sleeve 8.1 and the output shaft 5.2 or its output gear 14.

Obwohl vorliegend die Schalteinheit 8 in Form einer innenverzahnten Schiebemuffe 8.1, die mit verschiedenen Außenzahnrädern zusammenarbeitet, dargestellt ist, sind andere Ausführungsformen, beispielsweise mit Lamellenkupplungen, möglich. Ferner ist es auch möglich, die Schalteinheit 8 im Leistungsfluss vor dem Planetengetriebe 7 anzuordnen. Dementsprechend wäre dann die Eingangswelle 5.1 über die Schalteinheit 8 beziehungsweise deren Schiebemuffe 8.1 wahlweise mit dem Sonnenrad 7.1 oder der Ausgangswelle 5.2 verbindbar.Although in the present case, the switching unit 8 in the form of an internally toothed sliding sleeve 8.1, which cooperates with different external gears, is shown, other embodiments, for example with multi-plate clutches, possible. Furthermore, it is also possible to arrange the switching unit 8 in the power flow in front of the planetary gear 7. Accordingly, then the input shaft 5.1 would be connected via the switching unit 8 and the sliding sleeve 8.1 either with the sun gear 7.1 or the output shaft 5.2.

Obwohl dies in der Figur 1 nicht dargestellt ist, könnte das separate Umkehrgetriebe 5 auch in der Triebverbindung zwischen dem Antriebsmotor 1 und dem Wechselgetriebe 2 positioniert sein.Although this in the FIG. 1 not shown, the separate reverse gear 5 could also be positioned in the drive connection between the drive motor 1 and the change gear 2.

Claims (13)

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit zwei gleichwertigen Fahrtrichtungen, insbesondere Schienenfahrzeug,
1.1 mit einem Antriebsmotor (1) zum Antrieb des Fahrzeugs;
1.2 mit einem Wechselgetriebe (2), umfassend eine Wechsolgetrlebeeingangswelle (2.1) und eine Wechselgetriebeausgangswelle (2.2) sowie eine Vielzahl von Schaltelementen, um verschiedene Drehzahlverhältnisse zwischen der Drehzahl der Wechselgetriebeeingangswelle (2.1) und der Drehzahl der Wechselgetriebeausgangswelle (2.2) herzustellen;
1.3 mit wenigstens einem Antriebsrad (3), das über das Wechselgetriebe (2) in einer Triebverbindung mit dem Antriebsmotor (1) steht oder in eine solche schaltbar ist; 1.4 mit einem Radsatzgetriebe (4) in der Triebverbindung zwischen dem
Wechselgetriebe (2) und dem Antriebsrad (3), über welches Antriebsleistung dem Antriebsrad (3) zugeführt wird; wobei
1.5 das Wechselgetriebe (2) ein Wechselgetriebegehäuse (2.3) aufweist, welches die Schaltelemente umschließt und von der Wechselgetriebeausgangswelle (2.2), einer an dieser angeschlossenen Welle oder einem anderen Leistungsausgang zur Übertragung von Antriebsleistung aus dem Wechselgetriebegehäuse (2.3) heraus durchdrungen wird; wobei
1.6 ein separates Umkehrgetriebe (5) in der Triebverbindung zwischen dem Wechselgetriebe (2) und dem Radsatzgetriebe (4) oder zwischen dem Antriebsmotor (1) und dem Wechselgetriebe (2) vorgesehen ist, das außerhalb des Wechseigetriebegehäuses (2.3) und des Radsatzgetriebes (4) positioniert ist und eine Eingangswelle (5.1) sowie eine Ausgangswelle (5.2) aufweist, wobei
1.7 bei Anordnung des separaten Umkehrgetriebes (5) in der Triebverbindung zwischen dem Wechselgetriebe (2) und dem Radsatzgetriebe (4) die Eingangswelle (5.1) in einer Triebverbindung mit der Wechselgetriebeausgangswelle (2.2) steht oder in eine solche schaltbar ist und die Ausgangswelle (5.2) in einer Triebverbindung mit dem Radsatzgetriebe (4) steht oder in eine solche schaltbar ist, oder bei Anordnung des Umkehrgetriebes (5) in der Triebverbindung zwischen dem Antriebsmotor (1) und dem Wechselgetriebe (2) die Eingangswelle (5.1) in einer Triebverbindung mit einer Abtriebswelle (1.1) des Antriebsmotors (1) steht oder in eine solche schaltbar ist und die Ausgangswelle (5.2) in einer Triebverbindung mit der Wechselgetriebeeingangswelle (2.1) steht oder in eine solche schaltbar ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
1.8 das Umkehrgetriebe (5) am Wechselgetriebegehäuse (2.3) aufgehängt oder zusammen mit dem Wechselgetriebegehäuse (2.3) an einem gemeinsamen Rahmen (6) aufgehängt ist.Drive train for a motor vehicle with two equivalent directions of travel, in particular a rail vehicle,
1.1 with a drive motor (1) for driving the vehicle;
1.2 with a change speed transmission (2) comprising a Wechsolgetrlebeeingangswelle (2.1) and a change gear output shaft (2.2) and a plurality of switching elements to different speed ratios between the speed of the change gear input shaft (2.1) and the speed of the change gear output shaft (2.2) produce;
1.3 with at least one drive wheel (3) via the change gear (2) in a drive connection with the drive motor (1) or is switchable in such a; 1.4 with a final drive (4) in the drive connection between the
Change gear (2) and the drive wheel (3), via which drive power is supplied to the drive wheel (3); in which
1.5, the change gear (2) has a change gear housing (2.3) which surrounds the switching elements and is penetrated by the change gear output shaft (2.2), a shaft connected to this or another power output for transmitting drive power from the change gear housing (2.3) out; in which
1.6 a separate reversing gear (5) in the drive connection between the change gear (2) and the final drive (4) or between the drive motor (1) and the change gear (2) is provided, the outside of the change gearbox (2.3) and the Radsatzgetriebes (4 ) and having an input shaft (5.1) and an output shaft (5.2), wherein
1.7 in the arrangement of the separate reverse gear (5) in the drive connection between the change gear (2) and the final drive (4) Input shaft (5.1) is in a drive connection with the change gear output shaft (2.2) or in such a switchable and the output shaft (5.2) is in a drive connection with the final drive (4) or in such a switchable, or in the arrangement of the reverse gear (5 ) in the drive connection between the drive motor (1) and the change gear (2) the input shaft (5.1) is in a drive connection with an output shaft (1.1) of the drive motor (1) or in such a switchable and the output shaft (5.2) in one Drive connection with the transmission input shaft (2.1) is or can be switched in such a;
characterized in that
1.8 the reverse gear (5) is suspended from the change gear housing (2.3) or suspended together with the change gear housing (2.3) on a common frame (6). Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (1) eine Abtriebswelle (1.1), insbesondere in Form einer Kurbelwelle, aufweist, die in einer Triebverbindung mit der Wechselgetriebeeingangswelle (2.1) steht oder in eine solche schaltbar ist, und die Abtriebswelle (1.1) nur in einer Drehrichtung durch den Antriebsmotor (1) antreibbar ist.Drive train according to claim 1, characterized in that the drive motor (1) has an output shaft (1.1), in particular in the form of a crankshaft, which is in a drive connection with the change gear input shaft (2.1) or in such a switchable, and the output shaft ( 1.1) only in one direction of rotation by the drive motor (1) can be driven. Antriebsstrang gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselgetriebe (2) ein Schaltelement aufweist, um die Drehrichtung der Wechselgetriebeausgangswelle (2.2) gegenüber der Wechselgetriebeeingangswelle (2.1) wahlweise umzukehren.Drive train according to claim 2, characterized in that the change gear (2) has a switching element to selectively reverse the direction of rotation of the change gear output shaft (2.2) relative to the change gear input shaft (2.1). Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Eingangswelle (5.1) und der Ausgangswelle (5.2) des Umkehrgetriebes (5) eine Übersetzung von 1 : 1 oder ein anderes festes Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist, so dass bei einem Umlaufen beider Wellen die Ausgangswelle (5.2) stets mit derselben Drehzahl wie die Eingangswelle (5.1) umläuft oder beide Wellen (5.1, 5.2) stets mit demselben Drehzahlverhältnis umlaufen.Drive train according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the input shaft (5.1) and the output shaft (5.2) of the reverse gear (5) a ratio of 1: 1 or other fixed gear ratio is provided, so that at a circulation of both waves, the output shaft (5.2) always rotates at the same speed as the input shaft (5.1) or both shafts (5.1, 5.2) always rotate at the same speed ratio. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselgetriebe (2) als Automatgetriebe oder automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt ist.Drive train according to one of claims 1 to 4, characterized in that the change gear (2) is designed as an automatic transmission or automatic transmission. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Radsatzgetriebe (4) durch ein Radsatzgetriebegehäuse (4.3) umschlossen wird, und das Umkehrgetriebe (5) außerhalb des Radsatzgetriebegehäuses (4.3) positioniert ist.Drive train according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Radsatzgetriebe (4) by a Radsatzgetriebegehäuse (4.3) is enclosed, and the reverse gear (5) outside the Radsatzgetriebegehäuses (4.3) is positioned. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrgetriebe (5) eine Schalteinheit (8) zur Einstellung von wenigstens drei oder genau drei Schaltstellungen aufweist, umfassend eine erste Schaltstellung, in welcher die Ausgangswelle (5.2) in einer mechanischen Triebverbindung mit der Eingangswelle (5.1) steht und mit derselben Drehzahl oder einer abweichenden Drehzahl und derselben Drehrichtung wie die Eingangswelle (5.1) umläuft, eine zweite Schaltstellung, in welcher die Ausgangswelle (5.2) in einer mechanischen Triebverbindung mit der Eingangswelle (5.1) steht und mit derselben Drehzahl oder einer abweichenden Drehzahl und in entgegengesetzter Drehrichtung wie die Eingangswelle (5.1) umläuft, und eine dritte Schaltstellung, in welcher die mechanische Triebverbindung zwischen der Eingangswelle (5.1) und der Ausgangswelle (5.2) unterbrochen ist.Drive train according to one of claims 1 to 6, characterized in that the reversing gear (5) has a switching unit (8) for setting at least three or exactly three switching positions, comprising a first switching position, in which the output shaft (5.2) in a mechanical drive connection with the input shaft (5.1) and at the same speed or a different speed and the same direction of rotation as the input shaft (5.1) rotates, a second switching position in which the output shaft (5.2) is in mechanical drive connection with the input shaft (5.1) and with the same rotational speed or a different rotational speed and in the opposite direction of rotation as the input shaft (5.1) rotates, and a third switching position in which the mechanical drive connection between the input shaft (5.1) and the output shaft (5.2) is interrupted. Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (5.1) des Umkehrgetriebes (5) direkt oder über eine Kupplung, insbesondere elastische Kupplung, unmittelbar an der Wechselgetriebeausgangswelle (2,2) angeschlossen ist.Drive train according to one of claims 1 to 7, characterized in that the input shaft (5.1) of the reverse gear (5) directly or via a coupling, in particular elastic coupling, directly to the change gear output shaft (2,2) is connected. Antriebsstrang gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrgetriebe (5) im Bereich des freien Endes der Wechselgetriebeausgangswelle (2.2) angeordnet ist.Drive train according to claim 8, characterized in that the reversing gear (5) in the region of the free end of the change gear output shaft (2.2) is arranged. Umkehrgetriebe zur Verwendung in einem Antriebsstrang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9,
10.1 mit einer Eingangswelle (5.1) zum Einleiten von Antriebsleistung und einer Ausgangswelle (5.2) zum Ausleiten von Antriebsleistung;
10.2 mit einem Getriebegehäuse (5.3), welches die Eingangswelle (5.1) und die Ausgangswelle (5.2) zumindest teilweise umschließt;
10.3 mit einem Planetengetriebe (7), umfassend ein Sonnenrad (7.1), ein Hohlrad (7.2) und wenigstens ein Planetenrad (7.3), wobei die Übersetzung zwischen dem Sonnenrad (7.1) und dem Hohlrad (7.2) derart ausgeführt ist, dass das Sonnenrad (7.1) und das Hohlrad (7.2) stets mit derselben Drehzahl oder Drehzahlverhältnis jedoch in entgegengesetzter Drehrichtung umlaufen;
10.4 das Sonnenrad (7.1) oder das Hohlrad (7.2) wird drehfest von der Eingangswelle (5.1) oder der Ausgangswelle (5.2) getragen oder ist drehfest an dieser angeschlossen, wobei
10.5 eine Schalteinheit (8) vorgesehen ist, mittels welcher wahlweise eine Triebverbindung entweder unmittelbar oder über eine mechanische Getriebestufe mit demselben Drehzahlverhältnis wie das Planetengetriebe (7) zwischen der Eingangswelle (5.1) und der Ausgangswelle (5.2) oder zwischen einer der beiden Wellen (5.1, 5.2) und dem Sonnenrad (7.1) oder dem Hohlrad (7.2) herstellbar ist.A reverse gear for use in a power train according to any one of claims 1 to 9,
10.1 having an input shaft (5.1) for introducing drive power and an output shaft (5.2) for discharging drive power;
10.2 with a transmission housing (5.3), which at least partially surrounds the input shaft (5.1) and the output shaft (5.2);
10.3 with a planetary gear (7), comprising a sun gear (7.1), a ring gear (7.2) and at least one planet gear (7.3), wherein the translation between the sun gear (7.1) and the ring gear (7.2) is designed such that the sun gear (7.1) and the ring gear (7.2) always rotate at the same speed or speed ratio but in the opposite direction of rotation;
10.4 the sun gear (7.1) or the ring gear (7.2) is rotatably supported by the input shaft (5.1) or the output shaft (5.2) or is rotatably connected to this, wherein
10.5 a switching unit (8) is provided, by means of which either a drive connection either directly or via a mechanical gear stage with the same speed ratio as the planetary gear (7) between the input shaft (5.1) and the output shaft (5.2) or between one of the two shafts (5.1 , 5.2) and the sun gear (7.1) or the ring gear (7.2) can be produced. Umkehrgetriebe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelnheit (8) eine Neutralstellung aufweist, in welcher sowohl die unmittelbare Triebverbindung zwischen den beiden Wellen (5.1, 5.2) als auch die Triebverbindung zwischen einer der beiden Wellen (5.1, 5.2) und dem Sonnenrad (7.1) oder dem Hohlrad (7.2) unterbrochen ist, so dass der Antriebsleistungsfluss zwischen der Eingangswelle (5.1) und der Ausgangswelle (5.2) unterbrochen ist.A reverse gear according to claim 10, characterized in that the Schaltelnheit (8) has a neutral position in which both the immediate drive connection between the two shafts (5.1, 5.2) and the drive connection between one of the two shafts (5.1, 5.2) and the sun gear (7.1) or the ring gear (7.2) is interrupted, so that the drive power flow between the input shaft (5.1) and the output shaft (5.2) is interrupted. Umkehrgetriebe gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (8) eine Schiebemuffe (8.1) mit einer Verzahnung, insbesondere Innenverzahnung, aufweist, mittels welcher durch wahlweises Verschieben der Schiebemuffe (8.1) eine drehmomentübertragende Verbindung entweder zwischen den beiden Wellen (5.1, 5.2) oder zwischen einer der beiden Wellen (5.1, 5.2) und dem Sonnenrad (7.1) oder dem Hohlrad (7.2) herstellbar ist, wobei der Schiebemuffe (8.1) insbesondere ein Druckzylinder zur Verschiebung derselben zugeordnet ist.Reversing gear according to one of claims 10 or 11, characterized in that the switching unit (8) has a sliding sleeve (8.1) with a toothing, in particular internal toothing, by means of which by selectively displacing the sliding sleeve (8.1) a torque-transmitting connection either between the two shafts (5.1, 5.2) or between one of the two shafts (5.1, 5.2) and the sun gear (7.1) or the ring gear (7.2) can be produced, wherein the sliding sleeve (8.1) is assigned in particular a pressure cylinder for the displacement of the same. Umkehrgetriebe gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (5.1) und die Ausgangswelle (5.2) parallel und insbesondere koaxial zueinander angeordnet sind und insbesondere ausschließlich im Getriebegehäuse (5.3) gelagert sind.Reversing gear according to one of claims 10 to 12, characterized in that the input shaft (5.1) and the output shaft (5.2) are arranged parallel and in particular coaxial with each other and in particular exclusively in the gear housing (5.3) are mounted.
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