DE102009008020A1 - Transmission for motor vehicle, has input shaft including gears, where one of gears is connected with input shaft in torque-proof manner, and other gears are connected with hollow shaft in torque-proof manner - Google Patents

Abstract

The transmission (1) has an input shaft (2) including a set of associated gears (12-17), and an output shaft (3) that is provided parallel to the input shaft and includes a set of associated counter gears (22-27) i.e. idler gears. The gears engage with the respective counter gears via an intermediate gear (40). A hollow shaft (4) is provided coaxial to and coupled to the input shaft. One of the gears (17) of the input shaft is connected with the input shaft, in a torque-proof manner. The other gears of the input shaft are connected with the hollow shaft, in a torque-proof manner.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erste Welle mit einer Anzahl von zugeordneten Zahnrädern und eine zur ersten Welle parallele zweite Welle mit einer Anzahl von zugeordneten Gegenzahnrädern, wobei die Zahnräder und die Gegenzahnräder, gegebenenfalls über ein Zwischenzahnrad, jeweils miteinander in Eingriff stehen.The Invention relates to a transmission for a motor vehicle, comprising a first shaft having a number of associated gears and a second wave parallel to the first wave and having a number of associated counter-gears, the gears and the counter gears, optionally over one Intermediate gear, each engaged with each other.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein Getriebe der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 10 2004 051 452 A1 bekannt. Das dort offenbarte Getriebe weist eine Eingangswelle, eine zuschaltbare Vorgelegewelle und eine zur Eingangswelle fluchtende Ausgangswelle auf. Der Eingangswelle sind ankoppelbare Zahnräder zugeordnet, die einzeln jeweils mit drehfest an der Vorgelegewelle befestigten Gegenzahnrädern in Eingriff stehen. Die Vorgelegewelle ihrerseits steht über drehfest angebundene weitere Zahnräder jeweils mit Gegenzahnrädern in einer Wirkverbindung, die an eine koaxial zur Ausgangswelle angeordnete Hohlwelle ankoppelbar sind. Die Hohlwelle ist über eine Kopplungseinrichtung mit der im Inneren rotierenden Ausgangswelle verbindbar. Zusätzlich zu dem über die Vorgelegewelle realisierten Gangstufen weist das Getriebe gemäß der DE 10 2004 051 452 A1 eine direkte Gangstufe auf, bei welcher die Eingangswelle ohne Zwischenschaltung der Vorgelegewelle und ohne Zwischenschaltung kämmender Zahnräder drehfest mit der Ausgangswelle gekoppelt ist.A transmission of the type mentioned is for example from the DE 10 2004 051 452 A1 known. The transmission disclosed therein has an input shaft, a shiftable countershaft and an output shaft aligned with the output shaft. The input shaft are associated with coupling gears, which are individually in each case with non-rotatably mounted on the countershaft counter gears in engagement. The countershaft in turn is connected via rotatably connected further gears each with counter-toothed wheels in an operative connection, which can be coupled to a coaxial with the output shaft arranged hollow shaft. The hollow shaft is connectable via a coupling device with the rotating inside the output shaft. In addition to the realized via the countershaft gear stages, the transmission according to the DE 10 2004 051 452 A1 a direct gear on, in which the input shaft is rotatably coupled to the output shaft without interposition of the countershaft and without the interposition of meshing gears.

Bei Getrieben der beschriebenen Bauweise rotieren die Zahnradpaarungen der inaktiven Gangstufen unter Umständen mit hohen Drehzahlen mit, obwohl eine einzige Zahnradstufe im jeweiligen Betriebspunkt die Belastung überträgt. Als Folge treten Plansch- und Reibverluste der Zahnräder auf. In Synchronisiereinrichtungen zur Ankopplung der jeweiligen Zahnräder oder Gegenzahnräder tritt zusätzlich Reibung durch schleifende Synchronringe auf. Weiter sind Verluste im Getriebe auf die Schmierung sowie auf eine Wälzlager- und eine Dichtungsreibung zurückzuführen.at Driven the construction described rotate the gear pairs the inactive gear ratios may be at high speeds with, although a single gear stage in each operating point transfers the burden. As a result, splashing and friction losses of the gears. In synchronizers for coupling the respective gears or counter gears additionally occurs friction due to sliding synchronizer rings on. Further losses in the gearbox are on the lubrication as well attributed a rolling bearing and a seal friction.

Aus der DE 19 938 934 A1 ein Getriebe der eingangs genannten Art bekannt, welches nach Art eines Stirnradgetriebes ausgebildet ist. Dabei ist eine Antriebswelle über entsprechende Zahnradpaarungen zwischen jeweils einem Zahnrad und einem Gegenzahnrad in unterschiedlichen Gangstufen mit einer parallelen Ausgangswelle gekoppelt. Um die Entstehung von Klapper- und Rasselgeräuschen zu verhindern, ist bei dem Getriebe gemäß der DE 19 938 934 A1 das Zahnrad, das kein Drehmoment überträgt, jeweils von dem Gegenzahnrad entkoppelbar. Hierzu wird insbesondere eine Axialverschiebung des Zahnrads auf der entsprechenden Welle vorgeschlagen.From the DE 19 938 934 A1 a transmission of the type mentioned, which is designed in the manner of a spur gear. In this case, a drive shaft via corresponding gear pairings between a respective gear and a counter gear in different gear ratios is coupled to a parallel output shaft. To prevent the formation of rattling and rattle, is in the transmission according to the DE 19 938 934 A1 the gear that does not transmit torque, each decoupled from the counter gear. For this purpose, in particular an axial displacement of the gear is proposed on the corresponding shaft.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, was hinsichtlich seines Wirkungsgrades bei technisch möglichst einfacher Konstruktion gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Daneben sollen Klapper- und Rasselgeräusche möglichst eliminiert werden.Of the Invention is based on the object, a transmission for to provide a motor vehicle, which in terms of its efficiency with technically simple construction as possible over the Prior art is improved. In addition, rattle and rattle sounds be eliminated as possible.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Aufgabe wird für ein Getriebe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine an die erste Welle ankoppelbare und zur ersten Welle koaxiale Hohlwelle vorgesehen ist, mit der eine Anzahl der Zahnräder drehfest verbunden ist, und dass mindestens ein Zahnrad drehfest mit der ersten Welle verbunden ist.The Task is for a transmission of the type mentioned solved according to the invention that one can be coupled to the first shaft and coaxial with the first shaft Hollow shaft is provided, with which a number of gears rotatably connected, and that at least one gear rotatably with the first wave is connected.

Die Erfindung geht in einem ersten Schritt davon aus, dass ein Großteil der Verluste bei einem Getriebe der beschriebenen Art aus einer Gleitbewegung der Zahnflanken zueinander sowie aus Planschen der lastfreien, inaktiven Zahnräder bei entsprechend hohen Drehzahlen resultiert. In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass sich eine Lösung zur Entkopplung einzelner, inaktiver Zahnräder nur technisch aufwändig realisieren lässt. Beispielsweise wird hierzu in der DE 19 938 934 A1 eine Axialverschiebung der entsprechenden Zahnräder vorgeschlagen. Andererseits könnte jede Zahnradpaarung zwischen der ersten und der zweiten Welle sowohl eingangs- als auch ausgangsseitig eine Synchronisiereinrichtung erhalten, so dass jedes Zahnrad bzw. Gegenzahnrad separat von der jeweiligen Welle abtrennbar wäre. Auf diese Weise könnten die Zahnräder einer Zahnradpaarung derart abgeschaltet werden, dass die Drehzahl der beteiligten Zahnräder Null beträgt. Durch eine solche Lösung werden die Reibungs- und Planschverluste durch inaktive Zahnräderreduziert. Auf der anderen Seite nehmen jedoch die Verluste durch schleifende Synchronringe zu. Zusätzlich steigen die Kosten, der Bauraumbedarf und das Gewicht eines derart ausgestalteten Getriebes, da zusätzlich Synchronisiereinrichtungen benötigt werden.The invention proceeds in a first step, that a large part of the losses in a transmission of the type described results from a sliding movement of the tooth flanks relative to one another and from splashing of the load-free, inactive gears at correspondingly high rotational speeds. In a second step, the invention recognizes that a solution for decoupling individual, inactive gears can only be realized in a technically complex manner. For example, this is in the DE 19 938 934 A1 proposed an axial displacement of the corresponding gears. On the other hand, each gear pair between the first and the second shaft could receive a synchronizer both on the input and output side, so that each gear or counter gear would be separated separately from the respective shaft. In this way, the gears of a gear pairing could be switched off so that the speed of the gears involved is zero. By such a solution, the friction and churning losses are reduced by inactive gears. On the other hand, however, the losses due to sliding synchronizer rings are increasing. In addition, the costs, the space required and the weight of such a designed transmission, since in addition synchronizing devices are required.

In einem dritten Schritt erkennt die Erfindung, dass eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung darin besteht, einzelne, der ersten Welle zugeordnete Zahnräder auf einer gemeinsamen Hohlwelle anzuordnen, die an die erste Welle ankoppelbar bzw. von dieser abkoppelbar ist. Auf diese Weise wird zum Abschalten nicht benötigter Zahnradpaarungen nurmehr eine einzige Kopplungseinrichtung oder Synchronisiereinrichtung benötigt, um die Hohlwelle und damit die mit der Hohlwelle verbundenen Zahnräder abzuschalten. Der Drehmomentfluss geschieht dann über die mit der ersten Welle drehfest verbundenen Zahnräder, die im Eingriff mit den Gegenzahnrädern der zweiten Welle stehen.In a third step, the invention recognizes that a structurally simple and cost-effective solution is to arrange individual, the first shaft associated gears on a common hollow shaft, which can be coupled to the first shaft and decoupled from this. In this way For switching off unneeded pairs of gears only a single coupling device or synchronizer is required to turn off the hollow shaft and thus connected to the hollow shaft gears. The torque flow then takes place via the gears rotatably connected to the first shaft, which are in engagement with the counter-gears of the second shaft.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, je nach Getriebeauslegung diejenigen Zahnräder auf der Hohlwelle anzuordnen, deren inaktives Mitdrehen einen besonders hohen Verlust zur Folge hätte. Beispielsweise können diejenigen Zahnräder, die einer hohen Gangstufe zugeordnet sind, drehfest auf der ersten Welle und diejenigen Zahnräder, die niedrigeren Gangstufen zugeordnet sind, auf der Hohlwelle angeordnet werden. Als Folge können bei hohen Drehzahlen die den niedrigen Gangstufen entsprechenden Zahnradpaarungen gemeinsam abgeschaltet werden, wodurch sich die mit steigender Drehzahl wachsenden Reibungsverluste minimieren lassen. Mit steigenden Drehzahlen wachsen neben den Verlusten aufgrund Reibung und Planschen der Zahnräder als solche auch die Verluste aus der Schmierung, der Dichtung und der Lagerung an.The Invention offers the possibility, depending on the transmission design to arrange those gears on the hollow shaft, whose inactive turning a particularly high loss would result. For example, those gears that associated with a high gear, rotatably on the first shaft and those gears associated with lower gear ratios are to be arranged on the hollow shaft. As a result, can at high speeds corresponding to the low gear ratios Gear pairings are switched off together, causing the Minimize friction losses as speed increases. With Rising speeds are growing alongside losses due to friction and splashing the gears as such also the losses from lubrication, sealing and storage.

Als einer Welle zugeordnete Zahnräder werden vorliegend solche Zahnräder bzw. Gegenzahnräder verstanden, die entweder mit der Welle drehfest verbunden sind und insofern mit deren Drehzahl rotieren, oder die über eine entsprechende Kopplungseinrichtung der Welle ankoppelbar sind und insofern entweder im entkoppelten Zustand gegenüber der Welle frei oder im angekoppelten Zustand mit der Drehzahl der Welle rotieren. Die ankoppelbaren Zahnräder bzw. Gegenzahnräder werden allgemein als sogenannte Losräder bezeichnet, die frei gegenüber der zugeordneten Welle rotieren können.When A shaft associated gears are presently such Gears or counter gears understood that either rotatably connected to the shaft and so far with rotate their speed, or via a corresponding Coupling device of the shaft can be coupled and insofar either in the decoupled state with respect to the shaft freely or in the coupled state with the speed of the shaft rotate. The connectable gears or counter gears are generally referred to as so-called loose wheels referred to rotate freely with respect to the associated shaft can.

Eine an sich bekannte Kopplungseinrichtung zur Ankopplung der Zahnräder bzw. Gegenzahnräder an die entsprechende Welle ist insbesondere eine Synchronisiereinrichtung. Dabei wird mittels eines Synchronringes zunächst die Drehzahl des anzukoppelnden Zahnrads dem des antreibenden Zahnrads angeglichen und dann mittels einer so genannten Schiebemuffe eine drehfeste, insbesondere mechanische Verbindung zwischen den Zahnrädern hergestellt. Üblicherweise sind aus Kostengründen und zur Reduzierung des erforderlichen Bauraums über eine Synchronisiereinrichtung jeweils zwei Zahnräder mit einem der Welle zugeordneten Zahnrad koppelbar.A Known coupling device for coupling the gears or counter-gears to the corresponding shaft is in particular a Synchronizer. In this case, by means of a synchronizer ring First, the speed of the gear to be coupled to the driving gear adapted and then by means of a so-called Sliding sleeve a non-rotatable, especially mechanical connection made between the gears. Usually are for cost reasons and to reduce the required space over a synchronizer with two gears each coupled to the shaft associated gear.

Bevorzugt ist insbesondere die Hohlwelle mittels einer Synchronisiereinrichtung an die erste Welle ankoppelbar. Hierzu weist beispielsweise die erste Welle und die Hohlwelle jeweils ein drehfest angebundenes Zahnrad auf, wobei die Kopplung der beiden Zahnräder nach Synchronisierung mittels eines Synchronrings mechanisch über eine Schiebemuffe erfolgt.Prefers in particular, the hollow shaft by means of a synchronizer can be coupled to the first shaft. For example, the first one points to this Shaft and the hollow shaft in each case a rotatably connected gear on, with the coupling of the two gears after synchronization mechanically by means of a synchronizer ring via a sliding sleeve he follows.

Zur An- und Abkopplung der Hohlwelle und damit zu einem Zu- oder Abschalten der mit der Hohlwelle verbundenen Zahnräder bedarf es nur einer einzigen Kopplungseinrichtung. Das Gesamtgewicht des angegebenen Getriebes wird hierdurch nur unwesentlich erhöht. Durch das Abschalten der mit der Hohlwelle verbundenen Zahnräder werden Reibungsverluste durch das Mitrotieren inaktiver Zahnräder vermieden. Insgesamt bietet das angegebene Getriebe daher den Vorteil einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs und damit einer Reduzierung des CO₂-Ausstoßes.For coupling and decoupling of the hollow shaft and thus to a connection or disconnection of the connected to the hollow shaft gears it requires only a single coupling device. The total weight of the specified transmission is thereby only slightly increased. By switching off the gears connected to the hollow shaft friction losses are prevented by the co-rotation of inactive gears. Overall, the specified transmission therefore offers the advantage of reducing the fuel consumption of the motor vehicle and thus a reduction in CO ₂ emissions.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Getriebe als ein so genanntes Stirnradgetriebe ausgeführt, wobei die erste Welle als eine Eingangswelle und die zweite Welle als eine Ausgangswelle ausgestaltet ist. Dabei wird über jede Zahnradpaarung, bestehend aus einem Zahnrad und dem damit im Eingriff stehenden Gegenzahnrad, jeweils eine spezifische Gangstufe realisiert. Zur Realisierung des Rückwärtsganges ist zwischen dem Zahnrad und dem entsprechenden Gegenzahnrad ein Zwischenzahnrad angeordnet, so dass der Drehsinn des Gegenzahnrads gegenüber dem Zahnrad geändert ist.In In a preferred embodiment, the transmission is a so-called Spur gear executed, wherein the first shaft as an input shaft and the second shaft configured as an output shaft is. It is about each gear pair consisting of a gear and the mating gear meshing therewith, each realized a specific gear ratio. For realization the reverse gear is between the gear and the corresponding counter gear arranged an intermediate gear, so that changed the sense of rotation of the counter gear relative to the gear is.

Vorteilhafterweise ist zumindest das der höchsten Gangstufe zugeordnete Zahnrad mit der ersten Welle drehfest verbunden. Bei einem 5-Gang-Getriebe sind beispielsweise die den Gangstufen 1 bis 4 und die dem Rückwärtsgang zugeordneten Zahnräder auf der Hohlwelle angeordnet, während das der fünften Gangstufe zugeordnete Zahnrad drehfest auf der ersten Welle angeordnet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung können bei eingelegtem fünften Gang so mit durch Abkopplung der Hohlwelle die den Gangstufen 1 bis 4 und dem Rückwärtsgang zugeordneten Zahnräder von der Eingangswelle abgeschaltet und auf eine Drehzahl Null gebracht werden. Bei hohen Drehzahlen durch den Betrieb des Kraftfahrzeugs im fünften Gang rotieren insofern die inaktiven Zahnräder nicht mit. Die insbesondere bei hohen Drehzahlen vorhandenen hohen Reibungsverluste sind deutlich reduziert.advantageously, is at least the gear of the highest gear assigned rotatably connected to the first shaft. In a 5-speed gearbox For example, the gear ratios 1 to 4 and the reverse gear assigned gears are arranged on the hollow shaft while the gear of the fifth gear assigned rotatably is arranged on the first shaft. In such an embodiment can with inserted fifth gear so with Decoupling of the hollow shaft associated with the gear stages 1 to 4 and the reverse gear Gear wheels off the input shaft and on a Speed zero can be brought. At high speeds through operation of the motor vehicle in fifth gear rotate insofar as the inactive Not with gears. Especially at high speeds existing high friction losses are significantly reduced.

In weiter zweckmäßigen Ausgestaltungsvarianten sind beispielsweise bei einem 5-Gang-Getriebe die der Gangstufe 4 und 5 zugeordneten Zahnräder drehfest mit der ersten Welle und die den Gangstufen 1 bis 3 sowie dem Rückwärtsgang zugeordneten Zahnräder drehfest mit der Hohlwelle verbunden. Bei dieser Ausgestaltung lassen sich ab der Gangstufe 4 die inaktiven Zahnräder der Gangstufen 1 bis 3 sowie des Rückwärtsgangs abschalten.In are further expedient design variants for example, in a 5-speed gearbox the gear 4 and 5 associated gears rotatably with the first shaft and the gears 1 to 3 and the reverse gear associated gears rotatably connected to the hollow shaft. at This configuration can be from the gear 4, the inactive Gears of gears 1 to 3 and reverse gear switch off.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist das Getriebe als ein 6-Gang-Getriebe ausgestaltet. Hierbei kann das Zahnrad der Gangstufe 5 und/oder das Zahnrad der Gangstufe 6 drehfest mit der ersten Welle und die übrigen Zahnräder abkoppelbar drehfest mit der Hohlwelle verbunden sein. Entsprechend können die inaktiven Zahnräder der Gangstufen 1 bis 5 bzw. 1 bis 4 und des Rückwärtsgangs bei hohen Drehzahlen abgeschaltet werden.In a further preferred Ausgestal variant, the transmission is designed as a 6-speed transmission. Here, the gear of the gear stage 5 and / or the gear of the gear stage 6 rotatably connected to the first shaft and the remaining gear wheels rotatably connected to the hollow shaft. Accordingly, the inactive gears of the gear stages 1 to 5 or 1 to 4 and the reverse gear can be switched off at high speeds.

Grundsätzlich kann eine Kopplungseinrichtung oder eine Synchronisiereinrichtung mittels Losrädern auf der ersten Welle realisiert sein. Aus Bauraumgründen bietet es sich jedoch an, alle Gegenzahnräder als der zweiten Welle ankoppelbare Losräder auszuführen. Bei dieser Ausgestaltungsvariante sind dann bis auf eine Kopplungseinrichtung zwischen der Hohlwelle und der ersten Welle alle weiteren Kopplungseinrichtungen zur Schaltung bzw. Realisierung einer Gangstufe entlang der zweiten Welle angeordnet.in principle may be a coupling device or a synchronizer be realized by means of loose wheels on the first shaft. For reasons of space, however, it is advisable to use all the counter gears to perform as the second shaft coupled idler gears. In this embodiment variant are then up to a coupling device between the hollow shaft and the first shaft all other coupling devices for switching or realization of a gear stage along the second Wave arranged.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist die erste Welle ständig antriebsgekoppelt, d. h. nicht abkoppelbar einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs angebunden. Durch die Getriebeausgestaltung ist es möglich, auf eine entsprechende Kopplungseinrichtung zu verzichten. Die erste Welle stellt insofern die Getriebe-Eingangswelle als solche dar.In A further preferred embodiment variant is the first wave always drive-coupled, d. H. not decoupled one Drivetrain of the motor vehicle connected. By the gear design it is possible to have a corresponding coupling device to renounce. The first wave represents insofar the transmission input shaft as such.

Bevorzugt ist zur Schmierung der Zahnräder und der Gegenzahnräder eine ein Schmiermittel aufnehmende Wanne mit einer Anzahl von Wannenbereichen vorgesehen, wobei ein separater erster Wannenbereich zur Schmierung der mit der Hohlwelle verbundenen Zahnradpaarungen und ein separater zweiter Wannenbereich zur Schmierung der mit der ersten Welle verbundenen Zahnradpaarungen angeordnet ist. Die Wanne ist bevorzugt als eine Ölwanne ausgestaltet und als solche am Boden eines Getriebegehäuses angeordnet. Die Zahnräder der Zahnradpaarungen tauchen zum Teil in das in der Wanne aufgenommene Schmiermittel, so dass eine bedarfsgerechte Schmierung während des Betriebs des Getriebes erfolgt. Infolge der teilweisen Rotation der Zahnräder bzw. der Gegenzahnräder im Schmiermittel kann es darin zu Turbulenzen bzw. Verwirbelungserscheinungen kommen, wodurch sich der Strömungswiderstand für die durchlaufenden Zahnräder erhöht. Der schmiermittelbedingte Verlust für das Getriebe wächst mit steigender Drehzahl.Prefers is for lubricating the gears and the counter gears a lubricant receiving pan having a number of well areas provided, with a separate first well area for lubrication the gear pairings connected to the hollow shaft and a separate second Sump area for lubrication of the one connected to the first shaft Gear pairings is arranged. The tub is preferably designed as an oil pan and arranged as such at the bottom of a transmission housing. The gears of the gear pairings dive in part the lubricant absorbed in the tub, so that needs-based Lubrication takes place during operation of the transmission. As a result of the partial rotation of the gears or the Counter gears in the lubricant can cause turbulence in them or swirling phenomena come, causing the flow resistance increased for the continuous gears. The lubricant-related loss for the transmission is growing with increasing speed.

Durch die Aufteilung der Wanne in einen separaten ersten Wannenbereich, der zur Schmierung der mit der Hohlwelle verbundenen Zahnradpaarungen ausgebildet ist, und in einen zweiten Bereich, der zur Schmierung der mit der ersten Welle verbundenen Zahnradpaarungen vorgesehen ist, werden verlusterhöhende Verwirbelungen in dem ersten Wannenbereich bei Abschalten der Hohlwelle gänzlich vermieden. Die Verwirbelungen beschränken sich dann auf die mit der ersten Welle verbundenen Zahnradpaarungen. Somit werden Wirbelverluste im Schmiermittel effektiv reduziert.By the division of the tub into a separate first tub area, for lubrication of the gear pairings connected to the hollow shaft is formed, and in a second area for lubrication provided with the first shaft gear pairings is loss-increasing turbulence in the first Trough area completely avoided when switching off the hollow shaft. The turbulences are then limited to those with the first shaft connected gear pairings. Thus, vortex losses effectively reduced in the lubricant.

Zweckmäßigerweise ist die Wanne zur Ausbildung der separaten Wannenbereiche mittels eines Trennblechs aufgeteilt. Ein derartiges Trennblech ist konstruktiv einfach und insofern kostengünstig zu realisieren. Insbesondere kann ein solches Trennblech leicht in eine schmiermittelbefüllte Wanne integriert werden.Conveniently, is the tub to form the separate tub areas by means split a separating plate. Such a separating plate is constructive easy and therefore cost-effective to implement. Especially Such a baffle can easily be filled in a lubricant Be integrated.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:

1: schematisch ein Getriebe in einem ersten Betriebszustand, und 1 schematically a transmission in a first operating state, and

2: das in 1 gezeigte Getriebe in einem zweiten Betriebszustand. 2 : this in 1 shown gear in a second operating state.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description the drawing

1 zeigt schematisch den Aufbau eines Getriebes 1 für ein Kraftfahrzeug. Das Getriebe 1 ist als ein Stirnradgetriebe ausgestaltet und umfasst eine erste Welle 2 als Eingangswelle und eine hierzu parallele zweite Welle 3 als Ausgangswelle. Die erste Welle 2 und die zweite Welle 3 sind über verschiedene, nachfolgend genauer beschriebene Zahnradpaarungen miteinander koppelbar, wodurch verschiedene Gangstufen bzw. Übersetzungen realisiert sind. Das dargestellte Getriebe 1 ist als ein 5-Gang-Getriebe ausgestaltet und umfasst zusätzlich einen Rückwärtsgang. 1 schematically shows the structure of a transmission 1 for a motor vehicle. The gear 1 is designed as a spur gear and includes a first shaft 2 as an input shaft and a second wave parallel thereto 3 as an output shaft. The first wave 2 and the second wave 3 are coupled to each other via various gear pairs described in more detail below, whereby different gear ratios or translations are realized. The illustrated transmission 1 is designed as a 5-speed gearbox and also includes a reverse gear.

Die erste Welle 2 ist eingangsseitig mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Über die zweite Welle 3 wird das Drehmoment auf eine Antriebsachse übertragen. Koaxial zur ersten Welle 2 ist eine Hohlwelle 4 angeordnet, die mittels einer betätigbaren Synchronisiereinrichtung 5 drehfest an die erste Welle 2 angekoppelt bzw. von der ersten Welle 2 entkoppelt werden kann. Die erste Welle 2 und die zweite Welle 3 erstrecken sich jeweils parallel entlang einer Längsrichtung 6 und sind mittels eines jeweiligen entsprechenden Lagers in einem Gehäuse 7 des Getriebes 1 gelagert. Der Boden des Gehäuses 7 ist als eine schmiermittelgefüllte Wanne 8 ausgebildet, welche mittels eines Trennblechs 9 in einen ersten separaten Wannenbereich 10 und in einen zweiten separaten Wannenbereich 11 aufgeteilt ist.The first wave 2 is coupled on the input side with a drive motor, not shown, of the motor vehicle. About the second wave 3 the torque is transmitted to a drive axle. Coaxial to the first wave 2 is a hollow shaft 4 arranged, which by means of an actuatable synchronizer 5 rotationally fixed to the first shaft 2 coupled or from the first wave 2 can be decoupled. The first wave 2 and the second wave 3 each extend in parallel along a longitudinal direction 6 and are by means of a respective corresponding bearing in a housing 7 of the transmission 1 stored. The bottom of the case 7 is as a lubricant filled tub 8th formed, which by means of a separating plate 9 in a first separate tub area 10 and in a second separate tub area 11 is divided.

Der ersten Welle 2 ist eine Anzahl von Zahnrädern 12, 13, 14, 15, 16, 17 zugeordnet, die mit einer Anzahl von der zweiten Welle 3 zugeordneten Gegenzahnrädern 22, 23, 24, 25, 26, 27 in Eingriff stehen bzw. mit diesen wirkverbunden sind. Die Zahnräder 12 bis 17 und die Gegenzahnräder 22 bis 27 tauchen teilweise in das in der Wanne 8 befindliche Schmiermittel 1 ein, so dass eine Schmierung des Getriebes 1 während des Betriebs gewährleistet ist.The first wave 2 is a number of tooth wheels 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 associated with a number of the second wave 3 associated counter-gears 22 . 23 . 24 . 25 . 26 . 27 are engaged or operatively connected with these. The gears 12 to 17 and the counter gears 22 to 27 partially dive into the tub 8th located lubricant 1 one, allowing lubrication of the gearbox 1 is guaranteed during operation.

Die der ersten Welle 2 zugeordneten Zahnräder 12 bis 16 sind drehfest mit der Hohlwelle 4 verbunden und über diese mittels der Synchronisiereinrichtung 5 gemeinsam mit der Hohlwelle 4 der ersten Welle 2 zuschaltbar bzw. von der ersten Welle 2 abschaltbar. Mittels der Zahnräder 12 bis 15 werden die Gangstufen 1 bis 4 des Getriebes 1 realisiert. Das Zahnrad 16 bildet den Rückwärtsgang aus, wobei zur Drehrichtungsumkehr zwischen dem Zahnrad 16 und dem Gegenzahnrad 26 ein Zwischenzahnrad 40 vorgesehen ist. Das Zahnrad 17 ist drehfest unmittelbar mit der ersten Welle 2 verbunden. Über das Zahnrad 17 wird als höchste Gangstufe die Gangstufe 5 des Getriebes 1 ausgebildet.The first wave 2 associated gears 12 to 16 are non-rotatable with the hollow shaft 4 connected and via this means of the synchronizer 5 together with the hollow shaft 4 the first wave 2 switchable or from the first wave 2 switched off. By means of the gears 12 to 15 are the gear ratios 1 to 4 of the transmission 1 realized. The gear 16 forms the reverse gear, with the direction of rotation reversal between the gear 16 and the counter gear 26 an intermediate gear 40 is provided. The gear 17 is rotationally fixed immediately with the first shaft 2 connected. About the gear 17 is the highest gear, the gear 5 of the transmission 1 educated.

Den Zahnrädern 12 bis 17 entsprechen die Gegenzahnräder 22 bis 27, die der zweiten Welle 3 zugeordnet sind. Die Gegenzahnräder 22 bis 27 sind als Losräder ausgeführt und jeweils paarweise über entsprechende Synchronisiereinrichtungen 30, 31, 32 einzeln mit der zweiten Welle 3 drehfest koppelbar. Durch Betätigen der Synchronisiereinrichtungen 30, 31, 32 lassen sich die unterschiedlichen Gangstufen 1 bis 5 sowie der Rückwärtsgang schalten. Dabei wird das Drehmoment der ersten Welle 2 über die jeweils entsprechend geschaltete Zahnradpaarung 35 auf die zweite Welle 3 übertragen.The gears 12 to 17 correspond to the counter gears 22 to 27 that of the second wave 3 assigned. The counter gears 22 to 27 are designed as loose wheels and in pairs via corresponding synchronizers 30 . 31 . 32 single with the second shaft 3 rotatably coupled. By pressing the synchronizers 30 . 31 . 32 The different gear ratios 1 to 5 and the reverse gear can be switched. In this case, the torque of the first shaft 2 via the respectively corresponding gear pairing 35 on the second wave 3 transfer.

Bei den niedrigen Gangstufen 1 bis 4 sowie dem Rückwärtsgang ist die Hohlwelle 4 mittels der Synchronisiereinrichtung 5 drehfest der ersten Welle 2 angebunden. Entsprechend rotieren unabhängig von der tatsächlich geschalteten Zahnradpaarung 35 die jeweils anderen inaktiven Zahnradpaarungen 35 mit. Wird das Getriebe 1 in der höchsten Gangstufe 5 betrieben, wobei das Zahnrad 17 das Drehmoment der Welle 2 über das Gegenzahnrad 27 und die entsprechend geschaltete Synchronisiereinrichtung 32 auf die zweite Welle 3 überträgt, wird die Hohlwelle 4 mittels der Synchronisiereinrichtung 5 komplett von der ersten Welle 2 abgeschaltet. Infolge dessen rotieren die den Gangstufen 1 bis 4 sowie dem Rückwärtsgang zugeordneten Zahnradpaarungen 35 nicht mehr inaktiv mit, sondern werden auf eine Drehzahl Null zurückgefahren.At the low gear ratios 1 to 4 and the reverse gear is the hollow shaft 4 by means of the synchronizer 5 non-rotatable of the first shaft 2 tethered. Correspondingly rotate independently of the actual gear pairing 35 the other inactive gear pairings 35 With. Will the transmission 1 operated in the highest gear 5, the gear 17 the torque of the shaft 2 over the counter gear 27 and the corresponding synchronizing device 32 on the second wave 3 transmits, becomes the hollow shaft 4 by means of the synchronizer 5 completely from the first wave 2 off. As a result, rotate the gear ratios 1 to 4 and the reverse gear associated gear pairs 35 no longer inactive with, but are reduced to zero speed.

Durch das Abschalten der Hohlwelle 4 werden wirkungsvoll die mit hohen Drehzahlen steigenden Reibungsverluste des Getriebes 1 durch inaktiv mitlaufende Zahnradpaarungen 35 reduziert. Zugleich werden Klapper- und Rasselgeräusche eliminiert. Da die Verlustleistung des Getriebes 1 mit steigenden Drehzahlen zunimmt, zeigt das Getriebe 1 durch ein blockweises Abschalten der den niedrigen Gangstufen 1 bis 4 und dem Rückwärtsgang entsprechenden Zahnradpaarungen 35 insgesamt gegenüber einem vergleichbaren Getriebe des Standes der Technik, bei welchem die inaktiven Zahnradpaarungen mitrotieren, eine deutliche Reduzierung seiner Verlustleistung bzw. eine Erhöhung seines Wirkungsgrades. Mittels des Getriebes 1 lässt sich somit der Kraftstoffverbrauch für das Kraftfahrzeug reduzieren, wobei lediglich eine zusätzliche Synchronisiereinheit 5 vorgesehen ist.By switching off the hollow shaft 4 become effective at high speeds increasing friction losses of the transmission 1 by inactive revolving gear pairings 35 reduced. At the same time rattling and rattle noises are eliminated. Because the power loss of the transmission 1 increases with increasing speeds, shows the transmission 1 by a block-wise shutdown of the gear ratios corresponding to the low gear ratios 1 to 4 and the reverse gear 35 Overall, compared to a comparable transmission of the prior art, in which the inactive gear pairings co-rotate, a significant reduction in its power loss and an increase in its efficiency. By means of the gearbox 1 Thus, the fuel consumption for the motor vehicle can be reduced, with only one additional synchronization unit 5 is provided.

Es wird weiter ersichtlich, dass mittels des Trennblechs 9 ein erster Wannenbereich 10, der der Schmierung der der Hohlwelle 4 zugeordneten Zahnradpaarungen 35 dient, und ein zweiter Wannenbereich 11 geschaffen ist, der der Schmierung der Zahnradpaarung 35 dient, welche das drehfest mit der Welle 2 verbundene Zahnrad 17 umfasst. Während des Betriebs des Getriebes 1 tauchen die Zahnräder 12 bis 17 und die Gegenzahnräder 22 bis 27 in das Schmiermittel am Boden der Wanne 8 ein, wodurch Schmiermittel mitgenommen wird. Bei Erhöhung der Drehzahl treten zunehmend Verwirbelungserscheinungen bzw. Turbulenzen in dem Schmiermittel auf, so dass sich bekanntermaßen der schmiermittelbedingte Reibungsverlust vergrößert. Durch die Auftrennung der Wanne 8 in die separaten Wannenbereiche 10 und 11 wird bei einer abgeschalteten Hohlwelle 4 eine Ausbreitung von Turbulenzen aus dem zweiten Wannenbereich 11 in den ersten Wannenbereich 10 verhindert. Hierdurch werden die Wirbelverluste im Schmiermittel sowie Planschverluste der abgeschalteten Zahnräder weiter reduziert, so dass die Getriebeverluste insgesamt zusätzlich verringert sind.It is further apparent that by means of the separating plate 9 a first tub area 10 , which is the lubrication of the hollow shaft 4 associated gear pairings 35 serves, and a second tub area 11 is created, the lubrication of the gear pairing 35 serves, which rotatably with the shaft 2 connected gear 17 includes. During operation of the transmission 1 dip the gears 12 to 17 and the counter gears 22 to 27 into the lubricant at the bottom of the tub 8th a, whereby lubricant is taken. As the speed increases, swirling phenomena or turbulences in the lubricant increasingly occur, so that, as is known, the lubricant-related friction loss increases. By the separation of the tub 8th in the separate tub areas 10 and 11 is at a disabled hollow shaft 4 a spread of turbulence from the second well area 11 in the first tub area 10 prevented. As a result, the vortex losses in the lubricant as well as churning losses of the switched-off gears are further reduced, so that the transmission losses are additionally reduced in total.

In 1 ist das Getriebe 1 in einem der ersten Gangstufe entsprechenden Betriebszustand dargestellt. Dabei wird das Drehmoment der ersten Welle 2 über die Synchronisiereinrichtung 5 auf die Hohlwelle 4 und von dort über das Zahnrad 12 und die entsprechend geschaltete Synchronisiereinrichtung 30 auf die zweite Welle 3 übertragen. Bei niedrigen Drehzahlen rotieren insofern über die Hohlwelle 4 auch die inaktiven Zahnradpaarungen 35 des Getriebes 1 mit.In 1 is the transmission 1 shown in a first gear stage corresponding operating state. In this case, the torque of the first shaft 2 via the synchronizer 5 on the hollow shaft 4 and from there via the gear 12 and the corresponding synchronizing device 30 on the second wave 3 transfer. At low speeds rotate so far on the hollow shaft 4 also the inactive gear pairings 35 of the transmission 1 With.

In 2 ist dasselbe Getriebe 1 dargestellt. Im Unterschied zu 1 befindet sich das Getriebe 1 gemäß 2 jedoch in dem der Gangstufe 5 entsprechenden Betriebszustand. In diesem Zustand ist die Synchronisiereinrichtung 5 derart geschaltet, dass die Hohlwelle 4 von der ersten Welle 2 abgekoppelt ist. Entsprechend weisen die Zahnräder 12 bis 16 und damit auch die zugehörigen Gegenzahnräder 22 bis 26 eine Drehzahl von Null auf. Die Drehmomentübertragung von der ersten Welle 2 erfolgt über das unmittelbar drehfest angebundene Zahnrad 17 auf das Gegenzahnrad 27 und von dort über die entsprechend geschaltete Synchronisiereinrichtung 32 auf die zweite Welle 3. Bei den im Betrieb des Kraftfahrzeugs bei einer Gangstufe 5 herrschenden hohen Drehzahlen sind somit bei dem Getriebe 1 die den Gangstufen 1 bis 4 und dem Rückwärtsgang entsprechenden inaktiven Zahnradpaarungen 35 abgeschaltet. Entsprechend sind die Verluste des Getriebes 1 reduziert.In 2 is the same transmission 1 shown. In contrast to 1 is the transmission 1 according to 2 However, in the gear stage 5 corresponding operating state. In this state, the synchronizer 5 switched such that the hollow shaft 4 from the first wave 2 disconnected. Accordingly, the gears point 12 to 16 and thus also the associated counter gears 22 to 26 a speed of zero. The torque transmission from the first shaft 2 over the directly rotatably connected gear 17 on the counter gear 27 and from there via the appropriately connected synchronizer 32 on the second wave 3 , In the case of the operation of the motor vehicle at a speed of 5 prevailing high speeds are thus in the transmission 1 the gear ratios 1 to 4 and the reverse gear corresponding inactive gear pairings 35 off. Accordingly, the losses of the transmission 1 reduced.

11

Getriebetransmission

22

Eingangswelleinput shaft

33

Ausgangswelleoutput shaft

44

Hohlwellehollow shaft

55

Synchronisiereinrichtungsynchronizer

66

Längsrichtunglongitudinal direction

77

Gehäusecasing

88th

Wannetub

99

TrennblechDivider

1010

erster Wannenbereichfirst well region

1111

zweiter Wannenbereichsecond well region

12–1712-17

Zahnradgear

22–2722-27

Gegenzahnradcounter gear

2828

Wellenendeshaft end

30, 31, 3230 31, 32

Synchronisiereinrichtungsynchronizer

3535

Zahnradpaarunggear pair

4040

Zwischenzahnradintermediate gear

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• - DE 102004051452 A1 [0002, 0002] DE 102004051452 A1 [0002, 0002]
• - DE 19938934 A1 [0004, 0004, 0007] - DE 19938934 A1 [0004, 0004, 0007]

Claims (8)

Getriebe (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erste Welle (2) mit einer Anzahl von zugeordneten Zahnrädern (12, 13, 14, 15, 16, 17) und eine zur ersten Welle (2) parallele zweite Welle (3) mit einer Anzahl von zugeordneten Gegenzahnrädern (22, 23, 24, 25, 26, 27), wobei die Zahnräder (12, 13, 14, 15, 16, 17) und die Gegenzahnräder (22, 23, 24, 25, 26, 27), gegebenenfalls über ein Zwischenzahnrad (40), jeweils miteinander in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, dass eine an die erste Welle (2) ankoppelbare und zur ersten Welle (2) koaxiale Hohlwelle (4) vorgesehen ist, mit der eine Anzahl der Zahnräder (12, 13, 14, 15, 16) drehfest verbunden ist, und dass mindestens ein Zahnrad (17) drehfest mit der ersten Welle (2) verbunden ist.Transmission ( 1 ) for a motor vehicle, comprising a first shaft ( 2 ) with a number of associated gears ( 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 ) and one to the first wave ( 2 ) parallel second wave ( 3 ) with a number of associated counter-gears ( 22 . 23 . 24 . 25 . 26 . 27 ), the gears ( 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 ) and the counter gears ( 22 . 23 . 24 . 25 . 26 . 27 ), optionally via an intermediate gear ( 40 ) are engaged with each other, characterized in that one of the first shaft ( 2 ) and to the first wave ( 2 ) coaxial hollow shaft ( 4 ) is provided, with a number of gears ( 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) is rotatably connected, and that at least one gear ( 17 ) rotatably with the first shaft ( 2 ) connected is. Getriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle als eine Eingangswelle (2) und die zweite Welle als eine Ausgangswelle (3) eines Stirnradgetriebes ausgeführt sind.Transmission ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first shaft as an input shaft ( 2 ) and the second shaft as an output shaft ( 3 ) of a spur gear are executed. Getriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Eingriff stehende Zahnradpaarung (35) jeweils eine Gangstufe bildet.Transmission ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that an engaged gear pair ( 35 ) each forms a ratio. Getriebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das der höchsten Gangstufe zugeordnete Zahnrad (17) mit der ersten Welle (2) drehfest verbunden ist.Transmission ( 1 ) according to claim 3, characterized in that at least the highest gear ratio associated gear ( 17 ) with the first wave ( 2 ) is rotatably connected. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenzahnräder (22, 23, 24, 25, 26, 27) als der zweiten Welle (3) ankoppelbare Losräder ausgeführt sind.Transmission ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the counter-gears ( 22 . 23 . 24 . 25 . 26 . 27 ) as the second wave ( 3 ) Coupling loose wheels are executed. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (2) ständig antriebsgekoppelt ist.Transmission ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first wave ( 2 ) is constantly drive-coupled. Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schmierung der Zahnräder (12, 13, 14, 15, 16, 17) und der Gegenzahnräder (22, 23, 24, 25, 26, 27) eine schmiermittelaufnehmende Wanne mit einer Anzahl von Wannenbereichen (10,11) vorgesehen ist, wobei ein separater erster Wannenbereich (10) zur Schmierung der mit der Hohlwelle (44) verbundenen Zahnradpaarungen (35) angeordnet ist, und wobei ein separater zweiter Wannenbereich (11) zur Schmierung der mit der ersten Welle (2) verbundenen Zahnradpaarungen (35) angeordnet ist.Transmission ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that for the lubrication of the gears ( 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 ) and the counter gears ( 22 . 23 . 24 . 25 . 26 . 27 ) a lubricant receiving pan having a number of well areas ( 10 . 11 ), wherein a separate first well area ( 10 ) for lubrication with the hollow shaft ( 44 ) associated gear pairings ( 35 ), and wherein a separate second well area ( 11 ) for lubrication with the first shaft ( 2 ) associated gear pairings ( 35 ) is arranged. Getriebe (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne mittels eines Trennblechs (9) in die separaten Wannenbereiche (10, 11) aufgeteilt ist.Transmission ( 2 ) according to claim 7, characterized in that the trough by means of a separating plate ( 9 ) into the separate well areas ( 10 . 11 ) is divided.