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DE102015222460A1 - Schaltbare Getriebeanordnung und Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Schaltbare Getriebeanordnung und Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Publication number
DE102015222460A1
DE102015222460A1 DE102015222460.0A DE102015222460A DE102015222460A1 DE 102015222460 A1 DE102015222460 A1 DE 102015222460A1 DE 102015222460 A DE102015222460 A DE 102015222460A DE 102015222460 A1 DE102015222460 A1 DE 102015222460A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
gear
brake
gear arrangement
wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015222460.0A
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English (en)
Inventor
Sebastian Gorges
Alexander Lerch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
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Publication of DE102015222460A1 publication Critical patent/DE102015222460A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine schaltbare Getriebeanordnung (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend
– einen Planetensatz (14) mit einer ersten Welle (141), einer zweiten Welle (142) und einer dritten Welle (143), die ein Hohlrad (241), ein Sonnenrad (242) und einen Steg (243) mit einer Mehrzahl darauf gelagerter Planetenräder (244), die einerseits mit dem Hohlrad (241) und andererseits mit dem Sonnenrad (242) kämmen, tragen, und
– eine Zwischenwelle (20), die über ein Koppelelement mit der ersten Welle und über eine schaltbare Kupplung (18) mit der zweiten Welle gekoppelt ist,
wobei die zweite Welle (142) mittels einer Bremse (17) an einem Getriebegehäuse (21) festlegbar ist.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Zwischenwelle (20) über eine Vorgelegewelle (12) mit der ersten Welle (141) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine schaltbare Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend
    • – einen Planetensatz mit einer ersten Welle, einer zweiten Welle und einer dritten Welle, die ein Hohlrad, ein Sonnenrad und einen Steg mit einer Mehrzahl darauf gelagerter Planetenräder, die einerseits mit dem Hohlrad und andererseits mit dem Sonnenrad kämmen, tragen, und
    • – eine Zwischenwelle, die über ein Koppelelement mit der ersten Welle und über eine schaltbare Kupplung mit der zweiten Welle gekoppelt ist,
    wobei die zweite Welle mittels einer Bremse an einem Getriebegehäuse festlegbar ist.
  • Die Erfindung bezieht sich weiter auf einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, der eine derartige Getriebeanordnung aufweist.
  • Derartige Getriebeanordnungen und Antriebsstränge sind bekannt aus der DE 10 2008 000 777 A1 .
  • Die zunehmende Elektrifizierung von Kraftfahrzeugsantrieben, die rein elektrisch oder als Hybridantriebe mit elektrischen und verbrennungsmotorischen Antriebspfaden ausgestaltet sein können, erfordert neue Getriebekonzepte. Insbesondere das breite Drehzahlspektrum, innerhalb dessen moderne Elektromotoren effizient einsetzbar sind, erlauben – wenigstens für die elektrischen Antriebspfade – den Einsatz kleinerer Getriebestrukturen mit geringeren Schaltmöglichkeiten, die beispielsweise auch als unmittelbare Achsantrieb konzipiert sein können. Aus der vorgenannten, gattungsbildenden Druckschrift ist ein schaltbares Längsdifferenzial für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches zwischen einem Ein-Achs- und einem Zwei-Achs-Antrieb und innerhalb jedes dieser Antriebsmodi zwei Gänge zu schalten vermag. Die Getriebeanordnung umfasst einen Planetensatz in der üblichen Bauform mit drei Wellen, die ein Hohlrad, ein Sonnenrad und einen Steg tragen. Auf dem Steg ist eine Mehrzahl von Planetenrädern gelagert, die einerseits mit dem Hohlrad und andererseits mit dem Sonnenrad kämmen. Bei der bekannten Ausführungsform dient die Welle des Stegs als Eingangswelle, die innerhalb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einem vorgelagerten Antrieb verbunden ist. Die Welle des Hohlrades dient als eine erste Ausgangswelle, die mit einem ersten Teil eines nachgelagerten Abtriebs, insbesondere mit einer ersten angetriebenen Achse verbunden ist. Als zweite Ausgangswelle dient eine Zwischenwelle, die einerseits mit einem weiteren Teil des nachgelagerten Abtriebs, insbesondere mit einer zweiten angetrieben Welle verbunden ist und die andererseits über jeweils eine schaltbare Kupplung mit der Welle des Hohlrades und der Welle des Sonnenrades gekoppelt ist. Die Welle des Sonnenrades ist zudem über eine schaltbare Bremse am Getriebegehäuse festlegbar. Das Schließen der Bremse führt zu einer Festlegung des Sonnenrades, sodass der Planetensatz als einfache Übersetzungsstufe wirkt, wobei das über den Steg eingeleitete Antriebsmoment je nach Schaltzustand der Verbindungskupplung zwischen Hohlradwelle und Zwischenwelle allein über die Hohlradwelle zur ersten angetrieben Achse oder zusätzlich über die Zwischenwelle zur zweiten angetriebenen Achse geleitet wird. In jedem dieser Schaltzustände ist die Verbindungskupplung zwischen der Zwischenwelle und der Sonnenradwelle geöffnet. Öffnen der Bremse und Schließen der Verbindungskupplung zwischen Zwischenwelle und Sonnenradwelle führt zu einer Änderung der Übersetzung, wobei das Antriebsmoment auch hier je nach Schaltstellung der Verbindungskupplung zwischen Hohlradwelle und Zwischenwelle auf eine oder beide angetriebenen Achsen übertragen werden kann.
  • Als Getriebeanordnung für einen einfachen Achsantrieb ist die beschriebene Anordnung jedoch nicht geeignet.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine für einen einfachen Achsantrieb geeignete, einfach und bauraumgünstig gestaltete Getriebeanordnung und einen entsprechenden Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Zwischenwelle über eine Vorgelegewelle mit der ersten Welle verbunden ist.
  • Die Aufgabe wird weiter mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst, d.h. durch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung, wobei die Vorgelegewelle mit einem der Getriebeanordnung vorgelagerten Antrieb und die dritte Welle mit einem der Getriebeanordnung nachgelagerten Abtrieb verbunden ist.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Die wesentliche Maßnahme der Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannte Verbindungskupplung zwischen der ersten Welle und der Zwischenwelle einzusparen und stattdessen eine Vorgelegewelle als Koppelelement zwischen der ersten Welle und der Zwischenwelle vorzusehen. Eine Vorgelegewelle ist bekanntermaßen eine parallel zu den beiden zu koppelnden Wellen verlaufende, zusätzliche Welle, die zwei Ritzel trägt, von denen eines mit einem korrespondierenden Ritzel der ersten zu koppelnden Welle und das andere mit einem korrespondierenden Ritzel der zweiten zu koppelnden Welle kämmt. Diese erfindungsgemäße, drehzahlkonstante Verbindung zwischen der ersten Welle des Planetensatzes und der Zwischenwelle reduziert die Anzahl der Eingangs- und Ausgangswellen der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung auf jeweils eine, sodass ein einfacher Achsantrieb realisiert werden kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Welle das Hohlrad des Planetensatzes trägt, welches seinerseits eine Außenverzahnung aufweist, mit der es mit einem ersten Ritzel der Vorgelegewelle kämmt. Mit anderen Worten dient bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Hohlradwelle als erste Welle, die eine entsprechende, erste Ritzelverbindung mit der Vorgelegewelle aufweist. Hierzu ist das Hohlrad als ein außenverzahntes Hohlrad ausgebildet und selbstverständlich drehbar gelagert.
  • Die Zwischenwelle weist bevorzugt ein eigenes Zwischenwellenritzel auf, welches mit einem zweiten Ritzel der Vorgelegewelle kämmt. Auf die konkrete Konfiguration von zweitem Vorgelegewellenritzel und Zwischenwellenritzel soll weiter unten im Kontext einer speziellen Ausführungsform noch näher eingegangen werden.
  • Im Rahmen der vorgenannten Ausführungsform, bei der die Hohlradwelle als erste Welle dient, ist bevorzugt weiter vorgesehen, dass die zweite Welle das Sonnenrad des Planetensatzes und die dritte Welle den Steg des Planetensatzes trägt. Bei dieser Konfiguration bilden also die Vorgelegewelle einerseits und die Welle des Steges andererseits nach außen führende Wellen der Getriebeanordnung, an die An- bzw. Abtrieb angeschlossen werden können. Zwischenwelle, Hohlradwelle und Sonnenwelle dienen hingegen als interne Wellen der Getriebeanordnung ohne externe Anschlüsse. Eine derart konfigurierte Getriebeanordnung gestattet die bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, bei dem die Vorgelegewelle als Eingangswelle, an die der vorgelagerte Antrieb angeschlossen ist, und die Welle des Steges als Ausgangswelle, an die der nachgeschaltete Abtrieb angeschlossen ist, dienen.
  • Es ergeben sich die nachfolgend erläuterten, zwei unterschiedlichen Momentenverläufe, die je nach Schaltkonfiguration realisierbar sind. In einem ersten Gang ist die Bremse geschlossen und die Kupplung geöffnet. Das über die Vorgelegewelle eingeleitete Moment wird über deren erstes Ritzel auf die erste Welle des Planetensatzes, insbesondere auf dessen Hohlradwelle geleitet. Die zweite Welle des Planetenrades, insbesondere dessen Sonnenradwelle, ist in dieser Schaltkonfiguration aufgrund der geschlossenen Bremse am Getriebegehäuse festgelegt, sodass der Planetensatz als einfache Übersetzungsstufe wirkt. Das Moment wird daher über die dritte Welle des Planetensatzes, insbesondere über dessen Steg, ausgeleitet und kann einem nachgeschalteten Abtrieb, beispielsweise einem herkömmlichen Differenzial, zugeführt werden.
  • In einem zweiten Gang ist die Bremse geöffnet und die Kupplung geschlossen. Das über die Vorgelegewelle eingeleitete Moment teilt sich auf und wird sowohl über das erste Vorgelegewelleritzel auf die erste Welle des Planetensatzes, insbesondere dessen Hohlradwelle, als auch über das zweite Vorgelegewelleritzel auf die Zwischenwelle geleitet. Von dort wird es über die geschlossene Kupplung auf die zweite Welle des Planetensatzes, insbesondere dessen Sonnenradwelle, geleitet, sodass beide Momentenanteile im Planetensatz wieder vereinigt und über dessen dritte Welle, insbesondere dessen Steg, ausgeleitet werden und einem nachgeschaltetem Abtrieb zugeleitet werden können.
  • Um den axialen Bauraum der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung zu minimieren, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kupplung und die Bremse als koaxial zueinander angeordnete, radial ineinander liegende Lamellen-Schaltelemente einer Mehrfach-Koppeleinheit mit jeweils einem ersten Lamellensatz und einem mit diesem alternierend angeordneten zweiten Lamellensatz ausgebildet sind, wobei die zweite Welle drehfest mit einem Zentrallamellenträger verbunden ist, der sowohl den ersten Lamellensatz der Bremse als auch den ersten Lamellensatz der Kupplung trägt. Mit anderen Worten sind Kupplung und Bremse radial ineinander verschachtelt, was den axialen Bauraum im Vergleich zu einer axial benachbarten Anordnung der beiden Schaltelemente in etwa halbiert. Die durch die Lamellenbauform der Schaltelemente gewährleistete, reibschlüssige Momentenübertragung erlaubt ein Schalten unter Last und insbesondere ein sanftes Überblenden der Gänge, was bei geeignetem Kupplungs- bzw. Bremsen-Management zu einer zugkraftunterbrechungsfreien Schaltung führt. Voraussetzung für diese besonders bauraumgünstige Ausführungsform ist ein Zentrallamellenträger, der zwei Lamellensätze, nämlich einen Lamellensatz der Kupplung und einen Lamellensatz der Bremse, trägt, wobei einer dieser Lamellensätze nach radial außen und der andere nach radial innen gerichtet ist.
  • Bevorzugt ist die Kupplung radial innerhalb der Bremse angeordnet und der erste, d.h. der auf dem Zentrallamellenträger angeordnete Lamellensatz der Bremse enthält daher deren innenverzahnte und in einer korrespondierenden Außenverzahnung des Zentrallamellenträgers gelagerte Innenlamellen. Der erste, d.h. der auf den Innenlamellenträger angeordnete Lamellensatz der Kupplung hingegen enthält deren außenverzahnte und in einer korrespondierenden Innenverzahnung des Zentrallamellenträgers gelagerte Außenlamellen. Diese Anordnung mit radial außen angeordneter Bremse und radial innen angeordneter Kupplung ist sinnvoll, weil die Bremse im Gegensatz zur Kupplung das gesamte Antriebsmoment abstützen muss und daher eine größere Anpressfläche benötigt.
  • Dass bei dieser Konfiguration die innenverzahnten Innenlamellen der Kupplung in einer korrespondierenden Außenverzahnung der Zwischenwelle bzw. eines auf der Zwischenwelle angeordneten Innenlamellenträgers gelagert sein müssen, ist offensichtlich. Auch die außenverzahnten Außenlamellen der Bremse müssen in einer korrespondierenden Innenverzahnung eines entsprechenden Außenlamellenträgers gelagert sein. Da es sich um eine Bremse handelt, muss dieser Außenlamellenträger gehäusefest sein. Es ist möglich, die Gehäusewandung selbst entsprechend zu konturieren. Da es sich beim Getriebegehäuse jedoch typischerweise um ein mehrteiliges Gusseisenelement handelt, ist eine derartige Direktkonturierung, die mit hoher Präzision erfolgen muss, aufwendig und teuer. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass der deren außenverzahnte Außenlamellen enthaltende zweite Lamellensatz der Bremse an einer korrespondierend innenverzahnten Wandung eines topfartigen, gehäusefesten Lagerschildes gelagert ist. Der Lagerschild kann bevorzugt als einstückiges, am Getriebegehäuse festgelegtes Stahlblechteil ausgebildet werden. Solche Stahlblechteile lassen sich durch Stanz- und Umformprozesse kostengünstig mit hoher Präzision fertigen.
  • Auch ist es möglich, weitere erforderliche Elemente in einen solchen Lagerschild zu integrieren. So kann bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Lagerschild im Zentrum seines Bodenbereichs einen hohlzylindrischen Nabenkörper aufweist, gegen dessen Außenwandung das Hohlrad und gegen dessen Innenwandung die Zwischenwelle gelagert ist. Die erforderliche, komplexe Formgebung eines solchen doppelseitig wirkenden Nabenkörpers kann durch bekannte Stahlblech-Umformtechniken problemlos hergestellt werden. Außenlamellenträger der Bremse, Lagerung des Hohlrades und Lagerung der Zwischenwelle werden somit in einem dreifach funktionalen Element, nämlich dem Lagerschild integriert, dessen erforderliche Festlegung am Gehäuse durch einfache Verbindungstechniken, beispielsweise durch Verschraubung und Verschweißung, gewährleistet werden kann.
  • Konstruktiv problematisch erscheint beim Einsatz eines topfartigen Lagerschildes jedoch die Verbindung zwischen der Vorgelegewelle und der Zwischenwelle, da sich natürlich keine drehenden Elemente kreuzen dürfen. Bei einer besonders günstigen Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass die Zwischenwelle axial zwischen dem Boden des Lagerschildes und der Mehrfach-Koppeleinheit ein Zwischenwellenritzel trägt, welches mit einem eine Ausnehmung des Lagerschildes durchgreifenden, zweiten Ritzel der Vorgelegewelle kämmt. Mit anderen Worten ist das Ritzel der Zwischenwelle innerhalb des Lagerschildes angeordnet. Die mit dem Getriebeäußeren verbundene bzw. verbindbare Vorgelegewelle liegt jedoch außerhalb des Lagerschildes. Da der Lagerschild der erfindungsgemäßen Anordnung aber ein gehäusefestes Element ist und das zweite Vorgelegewelleritzel das Zwischenwellenritzel nur punktuell berührt, ist es möglich, in einem räumlich sehr beschränkten Bereich den Lagerschild zu durchbrechen, um das zweite Vorgelegewelleritzel hinreichend weit in den vom Lagerschild umschlossenen Raum hineinreichen zu lassen, sodass es mit dem Zwischenwellenritzel kämmen kann, dabei aber die Festigkeit des Lagerschildes und die Führungspräzision der Außenlamellen der Bremse nicht zu beeinträchtigen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung,
  • 2 die Getriebeanordnung von 1 in einem ersten Gang,
  • 3 die Getriebeanordnung von 1 in einem zweiten Gang,
  • 4 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Lagerschildes.
  • Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.
  • 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung 10, die sich insbesondere für den Einsatz innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs eignet. Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung im Rahmen eines schaltbaren Zwei-Gang-Achsantriebs. Die Getriebeanordnung 10 weist eine als Eingangswelle wirkende Vorgelegewelle 12 auf, über welche im Montageendzustand das Eingangsmoment, gekennzeichnet durch den Pfeil E, eines nicht näher dargestellten Antriebsaggregats, insbesondere einer elektrischen Maschine eingeleitet wird. Die Vorgelegewelle 12 trägt eine erstes Vorgelegewellenritzel 121 und ein zweites Vorgelegewellenritzel 122. Das erste Vorgelegewellenritzel 121 dient der (wenigstens teilweisen) direkten Einleitung des Eingangsmomentes in einen Planetensatz 14, der gemäß üblicher Bauart drei Wellen aufweist, nämlich eine Hohlradwelle 141, welche ein außenverzahntes Hohlrad 241 trägt, eine Sonnenwelle 142, die ein Sonnenrad 242 trägt, und eine Stegwelle 143 die einen Steg 243 trägt, auf dem ein Satz Planetenräder 244 drehbar gelagert ist, wobei die Planetenräder 244 einerseits mit der Innenverzahnung des Hohlrades 241 und andererseits mit dem Sonnenrad 242 kämmen. Das erste Vorgelegewellenritzel 121 kämmt mit der Außenverzahnung des Außenverzahnten Hohlrades 241. Die Stegwelle 143 dient zugleich als Ausgangswelle, wie durch den Ausgangsmomenten-Pfeil A angedeutet.
  • Weiter weist die Getriebeanordnung von 1 eine Mehrfachkoppeleinheit 16 auf. Diese umfasst eine Bremse 17 und eine Kupplung 18. Die Bremse 17 umfasst einen Bremsen-Außenlamellenträger 171, der über einen weiter unten noch näher zu beschreibenden Lagerschild 19 mit dem Getriebegehäuse 21 verbunden ist. Insbesondere kann der Bremsen-Außenlamellenträger 171 als ein speziell geformter Bereich des insgesamt einstückig ausgebildeten Lagerschildes 19 gestaltet sein. Der Bremsen-Außenlamellenträger 171 trägt einen Satz Bremsen-Außenlamellen 172, die alternierend mit einem Satz Bremsen-Innenlamellen 173 angeordnet sind. Die Bremsen-Innenlamellen 173 sind in einem Bremsen-Innenlamellenträger 174 gelagert.
  • Die Kupplung 18 ist radial innerhalb der Bremse 17 angeordnet. Hierzu ist der Bremsen-Innenlamellenträger 174 zugleich als Kupplungs-Außenlamellenträger 181 ausgebildet und trägt einen Satz Kupplungs-Außenlamellen 182. Bremsen-Innenlamellenträger 174 und Kupplungs-Außenlamellenträger 181 sind somit als ein Zentrallamellenträger 174/181 ausgebildet, der drehfest mit der Sonnenwelle 142 des Planetensatzes 14 verbunden ist. Die Kupplungs-Außenlamellen 182 sind alternierend mit Kupplungs-Innenlamellen 183 angeordnet, die ihrerseits in einem Kupplungs-Innenlamellenträger 184 gelagert sind. Der Kupplungs-Innenlamellenträger 184 ist drehfest mit einer Zwischenwelle 20 verbunden, welche ein Zwischenwellenritzel 201 trägt, das seinerseits mit dem zweiten Vorgelegenwellenritzel 122 kämmt.
  • Über nicht näher dargestellte Betätigungskolben lassen sich die Bremse 17 und die Kupplung 18 unabhängig voneinander betätigen.
  • Der oben bereits erwähnte, gehäusefeste Lagerschild 19 erfüllt bei der dargestellten Ausführungsform mehrere Funktionen. Zum einen dient er mit seinem Gehäuseteil 191 als Basis des Bremsen-Außenlamellenträgers 171. Zum anderen weist er zusätzlich einen Nabenteil 192 auf, an dem sowohl eine Innen- als auch eine Außenlagerung ansetzen. Außen am Nabenteil 192 des Lagerschildes 19 ist die Hohlradwelle 141 des Planetensatzes 14 über ein Außenlager 26 gelagert. Innen am Nabenteil 192 des Lagerschildes 19 ist die Zwischenwelle 20 über ein Innenlager 28 gelagert.
  • Aufgrund dieser Mehrfachfunktion des Lagerschildes ist das Zwischenwellenritzel 201 im Wesentlichen vollständig von dem Lagerschild umgriffen. Allerdings muss es, wie oben erläutert, auch mit dem zweiten Vorgelegewellenritzel 122 kämmen können. Daher weist ein Bereich des Lagerschildes 19 eine Ausnehmung 193 auf, durch welche das zweite Vorgelegewellenritzel 122 in den von dem Lagerschild 19 umgriffenen Raum eingreift und mit dem dort gelagerten Zwischenwellenritzel 201 kämmt.
  • Die 2 und 3 dienen der Illustrierung der zwei Schaltkonstellationen, die mit der Getriebeanordnung von 1 realisierbar sind.
  • 2 zeigt den Momentenfluss in einen ersten Gang, bei welchem die Bremse 17 geschlossen und die Kupplung 18 geöffnet ist. Wie durch die fett ausgezogene Linie dargestellt, fließt das über die Vorgelegewelle 12 eingeleitete Eingangsmoment über das erste Vorgelegewellenritzel 121 und die Außenverzahnung des Hohlrades 241 in den Planetensatz 14. Dessen Sonnenwelle 142 ist über die geschlossene Bremse 17 gegen das Gehäuse 21 abgestützt, wie durch die fett gestrichelte Linie in 2 angedeutet. Daher wirkt der Planetensatz 14 als einfache Übersetzungsstufe, sodass an seiner Stegwelle 143 das Ausgangsmoment bereitgestellt wird.
  • 3 zeigt den Momentenfluss in einem zweiten Gang, in dem die Bremse 17 geöffnet und die Kupplung 18 geschlossen ist. Ein Teil des Eingangsmomentes fließt wie oben im Kontext von 2 beschrieben. Dieser Anteil ist in 3 als fett ausgezogene Linie dargestellt. Ein zweiter Momentenanteil, in 3 als fett strichpunktierte Linie dargestellt, fließt über das zweite Vorgelegewellenritzel 122 und das Zwischenwellenritzel 201 zur Zwischenwelle 20. Aufgrund der geschlossenen Kupplung 18 ist die Zwischenwelle 20 drehfest mit der Sonnenwelle 142 verbunden, sodass das der zweite Momentenanteil über das Sonnenrad 242 zum Steg 243 fließt, wo er sich mit dem ersten Momentenanteil vereinigt, sodass an der Stegwelle 143 das vereinigte Ausgangsmoment anliegt.
  • 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines Lagerschildes 19, nämlich als einstückiges Stahlblech-Umformteil. Gut erkennbar ist eine Innenverzahnung, die den Gehäusebereich 191 des Lagerschildes 19 seine Funktion als Bremsen-Außenlamellenträger 171 erfüllen lässt.
  • Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Getriebeanordnung
    12
    Vorgelegewelle
    121
    erstes Vorgelegenwellenritzel
    122
    zweites Vorgelegewellenritzel
    14
    Planetensatz
    141
    Hohlradwelle von 14
    241
    Hohlrad
    142
    Sonnenwelle von 14
    242
    Sonne
    143
    Stegwelle von 14
    243
    Steg
    244
    Planetenrad
    16
    Mehrfach-Koppeleinheit
    17
    Bremse
    171
    Bremsen-Außenlamellenträger
    172
    Bremsen-Außenlamelle
    173
    Bremsen-Innenlamelle
    174
    Bremsen-Innenlamellenträger, Zentrallamellenträger
    18
    Kupplung
    181
    Kupplungs-Außenlamellenträger, Zentrallamellenträger
    182
    Kupplungs-Außenlamelle
    183
    Kupplungs-Innenlamelle
    184
    Kupplungs-Innenlamellenträger
    19
    Lagerschild
    191
    Gehäuseteil von 19
    192
    Nabenteil von 19
    193
    Ausnehmung in 19
    20
    Zwischenwelle
    201
    Zwischenwellenritzel
    21
    Gehäuse
    26
    Außenlager
    28
    Innenlager
    E
    Eingangsmoment
    A
    Ausgangsmoment
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008000777 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Schaltbare Getriebeanordnung (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend – einen Planetensatz (14) mit einer ersten Welle (141), einer zweiten Welle (142) und einer dritten Welle (143), die ein Hohlrad (241), ein Sonnenrad (242) und einen Steg (243) mit einer Mehrzahl darauf gelagerter Planetenräder (244), die einerseits mit dem Hohlrad (241) und andererseits mit dem Sonnenrad (242) kämmen, tragen, und – eine Zwischenwelle (20), die über ein Koppelelement mit der ersten Welle und über eine schaltbare Kupplung (18) mit der zweiten Welle gekoppelt ist, wobei die zweite Welle (142) mittels einer Bremse (17) an einem Getriebegehäuse (21) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (20) über eine Vorgelegewelle (12) mit der ersten Welle (141) verbunden ist.
  2. Getriebeanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (141) das Hohlrad (241) des Planetensatzes (14) trägt, welches eine Außenverzahnung aufweist, mit der es mit einem ersten Ritzel (121) der Vorgelegewelle (12) kämmt.
  3. Getriebeanordnung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (142) das Sonnenrad (242) des Planetensatzes (14) und die dritte Welle (143) den Steg (243) des Planetensatzes (14) trägt.
  4. Getriebeanordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (18) und die Bremse (17) als koaxial zueinander angeordnete, radial ineinander liegende Lamellen-Schaltelemente einer Mehrfach-Koppeleinheit (16) mit jeweils einem ersten Lamellensatz (173, 182) und einem mit diesem alternierend angeordneten zweiten Lamellensatz (172, 183) ausgebildet sind, wobei die zweite Welle (142) drehfest mit einem Zentrallamellenträger (174/181) verbunden ist, der sowohl den ersten Lamellensatz (173) der Bremse (17) als auch den ersten Lamellensatz (182) der Kupplung (18) trägt.
  5. Getriebeanordnung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (18) radial innerhalb der Bremse (17) angeordnet ist und der erste Lamellensatz (173) der Bremse (17) deren innenverzahnte und in einer korrespondierenden Außenverzahnung des Zentrallamellenträgers (174/181) gelagerte Innenlamellen (173) enthält und der erste Lamellensatz (182) der Kupplung (18) deren außenverzahnte und in einer korrespondierenden Innenverzahnung des Zentrallamellenträgers (174) gelagerte Außenlamellen (182) enthält.
  6. Getriebeanordnung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der deren außenverzahnte Außenlamellen (172) enthaltende, zweite Lamellensatz der Bremse (17) an einer korrespondierend innenverzahnten Wandung eines topfartigen, gehäusefesten Lagerschildes (19) gelagert ist.
  7. Getriebeanordnung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerschild (19) im Zentrum seines Bodenbereichs einen hohlzylindrischen Nabenkörper (192) aufweist, gegen dessen Außenwandung die Hohlradwelle (141) und gegen dessen Innenwandung die Zwischenwelle (20) gelagert ist.
  8. Getriebeanordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (20) axial zwischen dem Boden des Lagerschildes (19) und der Mehrfach-Koppeleinheit (16) ein Zwischenwellenritzel (201) trägt, welches mit einem eine Ausnehmung (193) des Lagerschildes (19) durchgreifenden, zweiten Ritzel (122) der Vorgelegewelle (12) kämmt.
  9. Getriebeanordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerschild (19) als ein einstückiges, am Getriebegehäuse (21) festgelegtes Stahlblechteil ausgebildet ist.
  10. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Getriebeanordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorgelegewelle (12) mit einem der Getriebeanordnung (10) vorgelagerten Antrieb und die dritte Welle (143) mit einem der Getriebeanordnung (10) nachgelagerten Abtrieb verbunden ist.
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