WO2007128689A1 - Zahnräderwechselgetriebe - Google Patents

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    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H3/095—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts with means for ensuring an even distribution of torque between the countershafts

Definitions

  • the invention relates to a Zahnckenwechseigetriebe after further defined in the preamble of claim 1.
  • the idler gears are guided by thrust washers on the transmission shaft, wherein a thrust washer of a loose wheel between two arranged on the transmission shaft fixed thrust washers is arranged.
  • a thrust washer of a loose wheel between two arranged on the transmission shaft fixed thrust washers is arranged.
  • the introduced into the transmission torsional vibrations in turn lead to torsional vibrations of the intermeshing and not in the power flow gear pairs. This leads to a rattle noise, which is typical for manual transmissions.
  • the noise is caused by the not in Kraftfiuss gear pairs when the tooth flanks of the meshing teeth strike against each other.
  • DE 10 2004 010 270 A1 discloses a device for preventing the aforementioned rattle noise in a transmission with two countershafts.
  • a disc is provided, which is fixedly connected to the summation wheel and is supported on the front side of a toothing of the VorgeSegewelien or a Swisswelie for a reverse gear.
  • the sum wheel is pressed or pushed by spring action against the disc.
  • the disc may be resilient or connected via at least one bolt with the sum wheel, wherein the bolt pushes the wheel in the direction of the disc via a spring provided.
  • the present invention is based on the object at a change-speed gearbox, which has at least one Sp ⁇ itrios to increase the number of gears to eliminate gear rattle in idle.
  • the object underlying the invention is achieved by a, even the characterizing features of the main claim exhibiting, generic gear change transmission.
  • a transmission input shaft is non-rotatably connected to at least one countershaft via the transmission constant K1 or K2 of the splitter group.
  • the gears rotatably mounted on the main stem are guided by thrust washers.
  • the noise is caused by the rotating gear stages, when the tooth flanks of the meshing gears or the FDh rungsf laugh the thrust washers against each other.
  • the split group is also switched to neutral when the main transmission is in the Neutralposifion. Opening the Spiitxx consists of the transmission input technology and the no more torque-transmitting connection. Thus, only the transmission input shaft moves when the transmission is in the neutral position.
  • the VorgelegeweÜe and the main shaft and rotatably mounted on the main shaft gears no longer rotate, whereby the Getrieberassein is prevented in the idle of the transmission.
  • the gear change transmission can sowohi have one as well as two countershafts.
  • gears 19, 20, 21, 22 are rotatably mounted on the main shaft 23 and by clutches 9, 10 rotatably connected to the main shaft 23 connectable to form a torque transmission in a corresponding gear stage 13, 14, 15, 16.
  • the gears 19, 20th , 21, 22 mesh with teeth of the two countershafts 4, 5 and with fixedly arranged on the two countershafts 4, 5 gears.
  • To realize the gear stage 16 of a reverse gear 22 is rotatably connected by the clutch 10 with the main shaft 23.
  • a speed adjustment between the transmission elements to be connected of the Zahnmannwechseigetriebes 1 can be done via an engine synchronization, optionally in conjunction with the transmission brake 24.
  • About the Spiitrios 7 can each gear 13, 14, 15, 16 divide again to drive at the lowest torque.
  • the splitting group 7 is switched so that in each case via one of the transmission constants 11, 12, a torque-transmitting connection between the transmission input shaft 2 and the countershafts 4, 5 is formed by pressing the downstream range group 8 are more Ginge available.
  • the range group 8 is usually designed in planetary construction.
  • the Spiiten 7 is opened and thus also switched to neutral when the main gear 8 is in the neutral position.
  • the circuit of Spiitrios 7 to neutral can be controlled depending on a time factor and / or as a function of transmission or vehicle parameters, such as the vehicle speed. It is also conceivable that the splicing group 7 is switched to neutral before the main transmission 6 or simultaneously with the main transmission 6.

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Zahnräderwechselgetriebe (1 ) mit einem Hauptgetriebe (6), welches wenigstens eine Schaltkupplung (9, 10) zur Bildung einer Drehmomentübertragung in einer Gangstufe (13, 14, 15,16} aufweist, wenigstens einer Vorgeiegewelie (4, 5) und einer Splitgruppe (7) zur Erhöhung der Gangzahl. Befindet sich das Hauptgetriebe (6) in der Neutralposition, dann wird auch die Splitgruppe (7) nach Neutra! geschaltet, wodurch ein so genanntes Getrieberasseln im Leerlauf vermieden wird.

Description

Zahnräderwechselαetriebe
Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechseigetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Im Stand der Technik werden Zahnräderwechseigetriebe beschrieben, bei denen das Schalten von Gängen über Schaltkupplungen erfolgt, beispielsweise über Schiebemuffen. Eine solche Schaltkupplung ist mit einer Schaitein- richtung verbunden, welche beispielsweise eine Schaltgabei mit Gleitsteinen und eine Schaltstange aufweisen kann. Die Schaltkupplung ist drehfest mit einer Getriebewelle verbunden und kann über die Schalteinrichtung axial auf der Getriebewelle verschoben werden. Auf der Getriebewelle sind drehbar gelagerte Zahnräder (Losräder) angeordnet, welche mit fest auf einer Vorgeie- gewelle angebrachten Zahnrädern kämmen oder direkt mit einer Verzahnung der Vorgelegewelle im Eingriff stehen. In axialer Richtung sind die Losräder durch Anlaufscheiben auf der Getriebewelle geführt, wobei eine Anlaufscheibe eines Losrades zwischen zwei auf der Getriebewelle fest angeordneten Anlaufscheiben angeordnet ist. Wird die Schaltkupplung durch die Schaiteinrichtung axial in Richtung eines auf der Getriebewelle drehbar gelagerten Zahnrads verschoben, dann entsteht durch eine Kuppiungsverzahnung eine drehmo- menfϋbertragende Verbindung zwischen der Getriebewelle und der Vorgelegewelle. Das Betätigen der Schalteinrichtung kann dabei von Hand oder automatisiert über einen Aktuator erfolgen. Bei automatisierten Getrieben erfolgt die Schaltung beispielsweise über einen Steilzylinder, welcher pneumatisch oder hydraulisch angesteuert werden kann, oder über einen elektrischen Aktuator. Zur Erhöhung der Gangzahl des Haupfgetriebes weisen solche Schaltgetriebe noch eine Splitgruppe (GV) und/oder eine Bereichsgruppe (GP) auf. Durch Umschalten von der langsamen zur schnellen Bereichsgruppe stehen weitere Gänge zur Verfügung. Ober die Spiitgruppe lässt sich jeder Gang nochmals aufteilen, um mit dem günstigsten Drehmoment fahren zu können. Bei der Fertigung von Getriebeeiementen, insbesondere bei der Fertigung von Zahnrädern, treten immer bestimmte Toleranzen auf. Diese Toleranzen sind auch aus Funktionsgründen erforderlich, weil ein bestimmtes Flankenspie! zwischen den Zähnen der miteinander kämmenden Zahnräder vorhanden sein muss, Vom Motor werden Torsionsschwingungen über die Kupplung in ein Getriebe eingeleitet. Die Torsionsschwingungen entstehen durch Drehungieich- formigkeiten der üblicherweise verwendeten Verbrennungsmotoren. Die in das Getriebe eingeleiteten Torsionsschwingungen führen wiederum zu Torsionsschwingungen der miteinander kämmenden und sich nicht im Kraftfluss befindlichen Zahnradpaare. Dies führt zu einem Klapper- bzw. Rasselgeräusch, welches für Schaltgetriebe typisch ist. Das Geräusch entsteht durch die nicht im Kraftfiuss befindlichen Zahnradpaare, wenn die Zahnflanken der miteinander in Eingriff stehenden Zähne gegeneinander schlagen.
In der DE 10 2004 010 270 A1 ist eine Einrichtung zum Verhindern des erwähnten Rasselgeräusches in einem Getriebe mit zwei Vorgelegewellen offenbart. An einem Summenrad wird eine Scheibe vorgesehen, weiche fest mit dem Summenrad verbunden ist und sich an der Stirnseite einer Verzahnung der VorgeSegewelien bzw. einer Zwischenwelie für einen Rückwärtsgang abstützt. Hierbei wird das Summenrad mittels Federwirkung gegen die Scheibe gedrückt bzw. geschoben. Die Scheibe kann dabei federnd ausgebildet oder über zumindest einen Bolzen mit dem Summenrad verbunden sein, wobei der Bolzen über eine vorgesehene Feder das Rad in Richtung der Scheibe schiebt. Durch diese Einrichtung wird ein Taumeln der Summenräder weitgehend verhindert, indem sich diese über die angefederten Scheiben an den Vorgelegewellen bzw. den Zwischenweilen für den Rückwärtsgang abstützen.
Nachteile des Standes der Technik sind, dass ein Getrieberasseln nicht komplett verhindert werden kann und zur weitgehenden Vermeidung des Ge- trieberasselns aufwendige Einrichtungen notwendig sind, wodurch sich die Teileanzahl in einem Getriebe erhöht, was folglich zu einem fertigungstechnischen Aufwand und somit zu höheren Herstellkosten führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem Zahnräderwechselgetriebe, welches zur Erhöhung der Gangzahl mindestens eine Spϊitgruppe aufweist, ein Getrieberasseln im Leerlauf zu beseitigen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisendes, gattungsgemäßes Zahnräderwechselgetriebe gelöst.
Bei einem Zahnräderwechselgetriebe, weiches zur Erhöhung der Gangzahl mindestens eine Splitgruppe (GV) aufweist, wird nach dem Stand der Technik die Neutralpositϊon des Getriebes dadurch erreicht, indem das Hauptgetriebe (HG) nach Neutral geschaltet wird und durch die Splifgruppe eine Getriebekonstante K1 bzw. K2 geschaltet ist, Dies bedeutet, dass bei geschlossener Schalt- und/öder Anfahrkupplung zwischen Aπtriebseinheit und Getriebe in der Neutraiposition eine Getriebeeingangswelle über die Getriebe- konstante K1 bzw. K2 der Splitgruppe mit mindestens einer Vorgelegewelie drehfest verbunden ist. Somit werden über die Vorgelegeweile die auf einer Hauptwelle, beispielsweise einer Getriebeabtriebswelle, drehbar angeordneten Zahnräder angetrieben, wodurch es zu einem Getrieberasseln im Leerlauf kommt. In axialer Rrichtung sind die auf der Hauptweille drehbar angeordneten Zahnräder durch Anlaufscheiben geführt. Das Geräusch entsteht durch die rotierenden Gangstufen, wenn die Zahnflanken der miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder oder die FDh rungsf lachen der Anlaufscheiben gegeneinander schlagen.
Erfindungsgemäß wird die Splitgruppe ebenfalls nach Neutral geschaltet, wenn sich das Hauptgetriebe in der Neutralposifion befindet. Durch das Öffnen der Spiitgruppe besteht zwischen der Getriebeeingangswelie und der Vorgele- geweile keine drehmomentübertragende Verbindung mehr. Somit bewegt sich nur noch die Getriebeeingangswelle, wenn sich das Getriebe in der Neutralposition befindet. Die VorgelegeweÜe und die Hauptwelle sowie die auf der Hauptwelle drehbar angeordneten Zahnräder drehen sich nicht mehr, wodurch das Getrieberassein im Leerlauf des Getriebes verhindert wird. Das Zahnräderwechselgetriebe kann dabei sowohi eine als auch zwei Vorgelegewellen aufweisen.
Im Folgenden wird das Grundprinzip der Erfindung an Hand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
Die einzige Figur dieser Zeichnung zeigt ein Getriebeschema eines Zahnräderwechseigetriebes.
Das in der Fig. dargestellte Zahnräderwechselgetriebe 1 weist eine Getriebeeingangswelle 2, eine Hauptwelle 23, eine Getriebeabtriebsweϊle 3, einen Hauptgetriebeteii 6, eine Spiitgruppe 7, eine Bereichsgruppe 8 sowie zwei Vor- geiegewellen 4, 5 und eine Getriebebremse 24 auf. Zahnräder 19, 20, 21 , 22 sind drehbar auf der Hauptwelle 23 angeordnet und durch Schaltkupplungen 9, 10 drehfest mit der Hauptweile 23 verbindbar zur Bildung einer Drehmoment- Übertragung in einer entsprechenden Gangstufe 13, 14, 15, 16. Die Zahnräder 19, 20, 21 , 22 kämmen mit Verzahnungen der beiden Vorgelegewellen 4, 5 bzw. mit fest auf den beiden Vorgelegewellen 4, 5 angeordneten Zahnrädern. Zur Realisierung der Gangstufe 16 eines Rückwärtsganges ist das Zahnrad 22 durch die Schaltkupplung 10 drehfest mit der Hauptwelle 23 verbindbar. Durch Zahnräder 17, 18 wird eine Drehrichtungsumkehr zur Realisierung des Rückwärtsganges ermöglicht Eine Drehzahlanpassung zwischen den zu verbindenden Getriebeelementen des Zahnräderwechseigetriebes 1 kann über eine Motorsynchronisierung, gegebenenfalls in Verbindung mit der Getriebebremse 24 erfolgen. Über die Spiitgruppe 7 lässt sich jede Gangstufe 13, 14, 15, 16 nochmals aufteilen, um mit dem günstigsten Drehmoment fahren zu können. Hierbei wird die Splifgruppe 7 so geschaltet, dass jeweils über eine der Getriebekonstanten 11 , 12 eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 2 und den Vorgelegewellen 4, 5 entsteht, Durch Betätigen der nachgeschalteten Bereichsgruppe 8 stehen weitere Ginge zur Verfügung. Die Bereichsgruppe 8 ist üblicherweise in Planetenbauweise ausgeführt.
Erfϊndungsgemäß wird die Spiitgruppe 7 geöffnet und somit ebenfalls nach Neutral geschaltet wenn sich das Hauptgetriebe 8 in der Neutralposition befindet. Die Schaltung der Spiitgruppe 7 nach Neutral kann dabei in Abhängigkeit eines Zeitfaktors und/oder in Abhängigkeit von Getriebe- bzw. Fahrzeugparametern, beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert werden. Ebenso ist es denkbar, dass die Splifgruppe 7 vor dem Hauptgetriebe 6 bzw. gleichzeitig mit dem Hauptgetriebe 6 nach Neutral geschaltet wird. Durch das Öffnen der Spiifgruppe 7 besteht zwischen der Getriebeeingangsweile 2 und den Vorgelegewellen 4, 5 keine drehmomentübertragende Verbindung mehr. Somit bewegt sich nur noch die GetriebeeingangsweÜe 2, wenn sich das Zahnräderwechseigetriebe 1 in der Neutralposifion befindet Die Vorgelegewellen 4, 5 und die Hauptwelle 23 sowie die auf der Hauptwelle 23 drehbar angeordneten Zahnräder 19, 20, 21 , 22 drehen sich nicht mehr, wodurch ein Getrieberasseln im Leerlauf des Zahnräderwechselgetriebes 1 verhindert wird. Ober die Getriebebremse 24 kann wenigstens eine der Vorgelegewellen 4, 5 abgebremst werden, wenn sich das Haupfgetriebe 6 und die Spiitgruppe 7 in der Neutralposition befinden. Somit kann ein Stillstand der Vorgelegewelien 4, 5 schneller erreicht werden. Bezuαszeichen
1 Zah nräderwechselgetriebe
2 Getriebeeingangswelie
3 Getriebeabtriebswelte
4 Vorgeiegewellθ
5 Vorgelegewelle
6 Hauptgetrϊebe
7 Spiitgruppe
8 Bereichsgruppe
9 Schaltkupplung
10 Schaltkupplung
1 1 Getriebekonstante K1
12 Getriebekonstante K2
13 Gangstufe 3
14 Gangstufe 2
15 Gangstufe 1
16 Gangstufe R
17 Zahnrad
18 Zahnrad
19 Zahnrad
20 Zahnrad
21 Zahnrad
22 Zahnrad
23 Hauptwelle
24 Getriebebremse

Claims

Patentansprüche
1. Zahnriderwechseigetriebe (1) mit einem Hauptgetriebe (8), welches wenigstens eine Schaltkupplung (9, 10} zur Bildung einer Drehmomentübertragung in einer Gangstufe (13, 14, 15, 16} aufweist, wenigstens einer Vorgelegewelle {4, 5) und einer Splitgruppe (7) zur Erhöhung der Gangzahl, dadurch gekennzeichnet, dass sich zur Reduzierung von Getriebegeräuschen im Leerlauf des Zahnräderwechseigetriebes (1) sowohl das Hauptgetriebe (6) als auch die Splitgruppe (7} in einer Neutralposition befinden,
2. Zahnräderwechseigetriebe (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnräderwechseigetriebe (1 ) zwei Vorgeie- gewellen (4, 5) aufweist.
3. Verfahren zur Ansteuerung eines Zahnräderwechselgetriebes (1), welches ein Hauptgetriebe (6), wenigstens eine Vorgeiegewelie (4, 5} und eine Splitgruppe (7) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass im Leerlauf des Zahnräderwechseigetriebes (1} sowohl das Hauptgetriebe (6) als auch die Splitgruppe (7) nach Neutra! geschaltet werden,
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe (6) vor, nach oder gleichzeitig mit der Splitgruppe (7) nach Neutral geschaltet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltung der Splitgruppe (7} bzw. eine Schaltung des Haupt- getriebes (6) nach Neutral in Abhängigkeif eines Zeitfaktors und/oder in Abhängigkeit von Getriebe- bzw. Fahrzeugparametern gesteuert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Vorgelegewelle (4, 5) des Zahnräderwechselgetriebes {1} durch eine Getriebebremse (24) abgebremst wird, wenn sich das Hauptgetriebe (6) und die Spliigruppe (7) in einer Neutraiposition befinden.
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