DE102018221451A1

DE102018221451A1 - Getriebe sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018221451A1
Application number: DE102018221451.4A
Authority: DE
Inventors: Niko Zwerger; Uwe Firzlaff; Angelilka Ebert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-06-18
Also published as: CN111306266A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer Kette, einer über die Kette antreibende Antriebsbauteilanordnung und einer über die Kette angetriebenen Abtriebsbauteilanordnung, wenigstens einem Kettenrad als Teil der Antriebsbauteilanordnung oder der Abtriebsbauteilanordnung sowie einem axial beweglichen Bauteil axial neben dem Kettenrad, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad über eine Vorspanneinrichtung an dem axial beweglichen Bauteil abgestützt ist.Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer Kette, einer über die Kette antreibenden Antriebsbauteilanordnung und einer über die Kette angetriebenen Abtriebsbauteilanordnung, wenigstens einem Kettenrad als Teil des Antriebsbauteilanordnung und der Abtriebsbauteilanordnung sowie einem axial beweglichen Bauteil axial neben dem Kettenrad.
Aufgrund der immer höher werdenden Bauteildichte in dem Kraftfahrzeug ist es notwendig, einzelne Komponenten auch räumlich getrennt voneinander anzuordnen. Um diese über eine gewisse Strecke miteinander zu verbinden ist es daher ebenfalls bekannt, diese mittels einer Kette zu verbinden. Beispielsweise kann ein als zweite Antriebseinheit verwendeter Elektromotor über eine Kette mit dem restlichen Antriebsstrang verbunden sein und so das Kraftfahrzeug antreiben.
Daneben kann die Kette aber auch benutzt werden, um ein Nebenaggregat wie beispielsweise eine Pumpe zu treiben.
In allen Fällen ist die Kettenverbindung dahingehend eine kritische Verbindung, als dass eine Schrägstellung der Kette zu vermeiden ist. Bereits eine Verkippung um ein Grad kann dabei zu Problemen mit dem Kettenantrieb führen.
Daher ist die Anbringung eines Kettenrades oder allgemeiner von Zähnen zum Eingriff an die Kette bislang limitiert. Insbesondere ist eine Anbringung an Bauteilen, die eine axiale Beweglichkeit aufweisen, nicht möglich.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe anzugeben, bei dem das Kettenrad freier positionierbar ist.
Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass bei einem Getriebe der Eingangs genannten Art das Kettenrad über eine Vorspanneinrichtung an dem axial beweglichen Bauteil abgestützt ist. Auf diese Art und Weise kann trotz der Axialbewegung des axial beweglichen Bauteils eine im Hinblick auf die Kette feste Position des Kettenrads gewährleistet werden, wodurch die Betriebssicherheit des Getriebes garantiert ist.
Als Kettenrad wird dabei jede Vorrichtung angesehen, die eine Verzahnung zum Eingriff in eine Kette aufweist. Es kann sich hierbei beispielsweise auch um ein Gehäuse handeln, bei dem auf der Außenseite eine Verzahnung angebracht ist.
Vorteilhafterweise kann die Vorspanneinrichtung als Feder ausgebildet sein. Dabei ist insbesondere ein gestanztes Federelement verwendbar. Alternativ kann auch eine Wellenfeder verwendet werden.
Vorteilhafterweise kann die Feder mittels Stegen in das Kettenrad eingreifen. Zwischen der Vorspanneinrichtung und dem Kettenrad besteht dementsprechend ein Formschluss.
Bevorzugt können das axial bewegliche Bauteil und das Kettenrad drehverbunden sein. Durch diese Verbindung wird das Kettenrad mit dem axial beweglichen Bauteil drehfest verbunden und der Antrieb oder Abtrieb des Kettenrades mit dem axial beweglichen Bauteil verknüpft. Dabei kann die Verbindung vorteilhafterweise als eine formschlüssige Verbindung, insbesondere als Verzahnung ausgebildet sein. Dabei kann das Kettenrad vorteilhafterweise eine Innenverzahnung aufweisen.
Dementsprechend kann das axial bewegliche Bauteil ein Rad mit einer Außenverzahnung aufweisen.
Vorzugsweise kann das axial bewegliche Bauteil Teil einer Kupplungsanordnung sein. Insbesondere kann das axial bewegliche Bauteil ein Gehäuseabschnitt einer Kupplungsanordnung sein. Bei der Kupplungsanordnung kann es sich um eine trockene Kupplung, eine nasslaufende Kupplung oder jeweils eine Doppelkupplungsanordnung hiervon handeln. Weiterhin kann die Kupplungsanordnung auch aus Klauenkupplungen oder einer Klauenkupplung bestehen.
Vorzugsweise kann das Kettenrad auf einem Lager, insbesondere einem Gleitlager, gelagert sein. Durch die Lagerung auf einem Lager ist eine leichte axiale Verschiebbarkeit des Kettenrades ermöglicht. Insbesondere können dadurch kleine axiale Bewegungen durch das Federelement schnell wieder ausgeglichen werden.
Vorteilhafterweise kann das Kettenrad auf der dem axial beweglichen Bauteil abgewandten Seite durch eine Anlaufscheibe gestützt sein. Mittels der Anlaufscheibe wird auch die Reibung in Umfangsrichtung verringert.
Vorteilhafterweise kann die Bewegung des Kettenrades auf der dem axial beweglichen Bauteil abgewandten Seite begrenzt sein. Das heißt, dass es sich hier ein Anschlag befindet, gegen dem das Kettenrad bei Axialbewegung in dieser Richtung läuft. Wie beschrieben kann sich zwischen dem festen Anschlag und dem Kettenrad eine Anlaufscheibe zur Verringerung der Reibung befinden.
Vorteilhafterweise kann an dem axial beweglichen Bauteil ein Zahnrad befestig sein. Dieses kann vorzugsweise am axial beweglichen Bauteil festgeschweißt sein. Dieses weist insbesondere eine zum Kettenrad komplementäre Verzahnung auf, insbesondere eine Außenverzahnung.
Bei dieser Verzahnung handelt es sich selbstverständlich um die Verzahnung zur Verbindung zwischen Kettenrad und axial beweglichen Bauteil. Am Kettenrad befindet sich eine weitere Verzahnung zum Eingriff in die Kette.
Vorteilhafterweise kann die Abtriebsbauteileanordnung eine Ölpumpe aufweisen. Bei dieser Ausgestaltung treibt die Kette also eine Ölpumpe an und der Antrieb ist auf der Kupplungsseite.
Wie beschrieben kann alternativ auch vorgesehen sein, dass auf der Antriebsseite ein Elektromotor angeordnet ist, in diesem Fall kann sich ein Kupplungsgehäuse auch auf der Abtriebsseite befinden.
Vorzugsweise kann das Kettenrad auf eine Nabe, insbesondere einer Nabe einer Kupplungsanordnung, gelagert sein. Bei der Nabe kann es sich insbesondere um eine Ölzuführnabe, also einer Nabe mit Bohrungen zur Ölführung, handeln.
Bevorzugt kann sich die Ölpumpe in der Kupplungsglocke befinden. Die Kupplungsglocke ist derjenige Teil des Getriebegehäuses, in dem auch die Kupplung angeordnet ist. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse ist es bevorzugt, wenn die Ölpumpe radial außen in der Kupplungsglocke angeordnet ist. Zur Verbindung mit der radial in der Mitte liegenden Ölzuführnabe und dem dementsprechend ebenfalls radial in der Mitte befindlichen Kettenrad ist daher eine Verbindung über eine Kette bevorzugt.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnen sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

1 eine Teilansicht eines Getriebes,
2 die Teilansicht nach 1 im Querschnitt.

Die 1 zeigt eine Teilansicht eines Getriebes 1 und zwar im Bereich einer Kupplungsanordnung 2. Am Gehäuse 3 der Kupplungsanordnung 2 ist ein Zahnrad 4 angeschweißt, dass mit einem Kettenrad 5 in Eingriff steht. Dabei besitzt das Zahnrad 4 eine Außenverzahnung 6 und das Kettenrad 5 eine Innenverzahnung 7, über die sie miteinander in Eingriff stehen.
Das Zahnrad 4 ist am Gehäuse bevorzugt festgeschweißt oder sonst wie befestigt. Dadurch dass das Kettenrad und das Zahnrad 4 über die Verzahnung 8 axial beweglich miteinander verbunden sind, kann sich das Kettenrad aufgrund des Lüftspiels 9 zwischen Gehäuse 3 und dem Kettenrad 5 frei bewegen. Um eine feste Positionierung des Kettenrades 5 zu erwirken ist eine Vorspanneinrichtung 10 vorgesehen. Diese ist bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung am Gehäuse befestigt und schiebt das Kettenrad vom Gehäuse 3 weg. Alternativ kann die Vorspanneinrichtung auch am Kettenrad 5 befestigt sein und gegen das Gehäuse 3 drücken. Dabei wird das Kettenrad 5 durch die Vorspanneinrichtung 10 gegen eine Zwischenplatte 12 gepresst. Bei der Zwischenplatte 12 handelt es sich um eine Wand im Getriebe 1, die unter anderem der Lagerung der Wellen dient. Zusätzlich kann sie die Innenräume in der Kupplungsglocke und dem restlichen Getriebegehäuse voneinander trennen helfen. Dabei befindet sich radial innerhalb des Kettenrades 5 ein Gleitlager 14 und axial daneben eine Anlaufscheibe 16. Auf dieser Art und Weise ist das Kettenrad 5 auf der Zwischenplatte 12 gelagert und findet dort auch einen Anschlag, wobei durch das Gleitlager 14 und die Anlaufscheibe 16 zwischen dem Kettenrad 5 und der Zwischenplatte 12 verringert werden kann.
Aus 1 geht per se nicht hervor, ob über das Kettenrad 5 nach radial außen oder nach radial innen angetrieben wird. Bei der gezeigten Ausgestaltung befindet sich eine Ölpumpe 18 radial außen, die über das Kettenrad 5 und die Kette 20 angetrieben wird. Bei dieser Ausgestaltung wird also Drehmoment von der Kupplungsanordnung 2 über die Kette 20 auf einer Ölpumpe 18 übertragen. Somit befinden sich das Kettenrad 5 und die Kupplungsanordnung 2 auf der Seite der Antriebsbauteilanordnung 22. Die Ölpumpe 18 befindet sich dagegen auf der Seite der Abtriebsbauteilanordnung 24.
Da das eingangs beschriebene Problem, dass Kettenrad 5 axial exakt zu positionieren auch bei axial beweglichen Bauteilen, die sich neben dem Kettenrad 5 und daher primär nicht zum Abstützen des Kettenrades 5 geeignet sind, ist es unerheblich, ob sich das Kettenrad 5 auf der Seite der Antriebsbauteilanordnung 22 oder der Abtriebsanordnung 24 befindet. Statt der Ölpumpe 18 könnte sich auf dieser Seite der Kette auch ein Elektromotor befinden, der über die Kette 20 antreibt.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich auch auf der nicht im Detail beschriebenen Seite der Bauteileanordnung 24 ein Kettenrad befindet. Da dieses üblicherweise ortsfest montiert ist besteht in Bezug auf mögliche Axialbewegung aber keinerlei Problem.
Das mittels einer Vorspanneinrichtung beaufschlagte Kettenrad liegt vorteilhafterweise unabhängig von der gezeigten konkreten Ausgestaltung in 1 vorzugsweise radial innen in Bezug auf das Getriebe.
2 zeigt einen Schnitt durch das Getriebe 1 nach 1 auf Höhe der Linie A. Dabei kann man die Vorspanneinrichtung in Gestalt einer Feder 26 erkennen. Diese steht mit dem Kettenrad 5 mittels Stiften 28 in formschlüssiger Verbindung. Weiterhin erkennt man die Verzahnung 8 in Form der Außenverzahnung 6 und der Innenverzahnung 7.
Bezugszeichenliste

1: Getriebe
2: Kupplungsanordnung
3: Gehäuse
4: Zahnrad
5: Kettenrad
6: Außenverzahnung
7: Innenverzahnung
8: Verzahnung
9: Lüftspiel
10: Vorspanneinrichtung
12: Zwischenplatte
14: Gleitlager
16: Anlaufscheibe
18: Ölpumpe
20: Kette
22: Antriebsbauteileanordnung
24: Abtriebsbauteileanordnung
26: Feder
28: Stift

Claims

Getriebe (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Kette (20), einer über die Kette (20) antreibende Antriebsbauteilanordnung (22) und einer über die Kette (20) angetriebenen Abtriebsbauteilanordnung (24), wenigstens einem Kettenrad (5) als Teil der Antriebsbauteilanordnung (22) oder der Abtriebsbauteilanordnung (24) sowie einem axial beweglichen Bauteil (2) axial neben dem Kettenrad (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad (5) über eine Vorspanneinrichtung (10) an dem axial beweglichen Bauteil (2) abgestützt ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannungseirichtung (10) als Feder (26) ausgebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das axial bewegliche Bauteil (2) und das Kettenrad (5) drehverbunden sind.
Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung als eine formschlüssige Verbindung, insbesondere als Verzahnung (8), ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad (5) eine Innenverzahnung (7) aufweist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das axial bewegliche Bauteil Teil einer oder eine Kupplungsanordnung (2) ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad (5) auf einem Lager, insbesondere einem Gleitlager (14), gelagert ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad (5) auf der dem axial beweglichen Bauteil abgewandten Seite durch eine Anlaufscheibe (16) gestützt ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem axial beweglichen Bauteil (2) ein Zahnrad (4) befestigt ist.
Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (4) festgeschweißt ist.
Getriebe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (4) eine Außenverzahnung (6) aufweist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebsbauteilanordnung (24) eine Ölpumpe (18) aufweist.
Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (18) in der Kupplungsglocke angeordnet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsbauteilanordnung (22) eine Kupplungsanordnung (2) umfasst.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad (5) auf einer Zwischenwand (12) gelagert ist.
Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.