DE19755432A1 - Automatic multi-speed gearbox for commercial vehicles - Google Patents
Automatic multi-speed gearbox for commercial vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Vielganggetriebe und insbe sondere ein automatisiertes Vielganggetriebe für Nutzkraft wagen (Nkw).The invention relates to a multi-speed transmission and in particular especially an automated multi-speed transmission for useful power car (commercial vehicle).
Das heutige Standardgetriebe im schweren Nkw hat 16 Gänge und einen Übersetzungsbereich von 14 bis 17 und be steht aus drei Gruppengetrieben (2-Gang-Vorschaltgruppe, 4-Gang-Hauptgetriebe und 2-Gang-Nachschaltgruppe -2 × 4 × 2). Dabei ist die Zahl der erforderlichen Zahnräder groß. Dies führt, in Verbindung mit den Anforderungen einer mechani schen Schaltung, zu hohen Kosten sowie zu Einschränkungen hinsichtlich der Anordnung der Zahnräder und der entspre chenden Schaltelemente. Zusätzlich wird ein großer Bauraum benötigt. Dies resultiert wiederum in einem erhöhten Ge wicht der Getriebeanordnung.Today's standard transmission in heavy commercial vehicles has 16 Gears and a gear ratio range from 14 to 17 and be consists of three group transmissions (2-speed upstream group, 4-speed main transmission and 2-speed shift group -2 × 4 × 2). The number of gears required is large. This leads, in connection with the requirements of a mechani circuit, at high costs and restrictions with regard to the arrangement of the gears and corre sponding switching elements. In addition, there is a large installation space needed. This in turn results in an increased Ge importance of the gear arrangement.
Aus der DE 44 22 901 A1 sind Getriebeanordnungen mit zwei Vorgelegewellen bekannt, die achsparallel und einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Übersetzungen des Getriebes werden zwischen den Vorgelegewellen und der Hauptwelle definiert.From DE 44 22 901 A1 are gear arrangements with two countershafts known, the axially parallel and each other are arranged opposite one another. The translations of the Gearboxes are located between the countershafts and the Main shaft defined.
Die elektronische Ansteuerung der Schaltungen von Vielganggetrieben erlaubt neue Radanordnungen, da eine räumliche Zuordnung der Schaltelemente zu einer mechani schen Schaltung entfallen kann. Folglich kann der zeitliche Ablauf auch freier gestaltet werden. Dies erlaubt eine freiere Anordnung der Zahnräder und der Schaltelemente, sowie eine optimierte Gestaltung der Radanordnung.The electronic control of the circuits from Multi-speed gearbox allows new wheel arrangements, as one spatial assignment of the switching elements to a mechani circuit can be omitted. Hence the temporal Process can also be designed more freely. This allows one free arrangement of the gears and the switching elements, as well as an optimized design of the wheel arrangement.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Radanordnung für ein Vielganggetriebe zu schaffen mit möglichst wenigen Zahnrädern zum Erreichen einer hohen Gangzahl.The present invention is therefore based on the object based on a wheel arrangement for a multi-speed transmission create with as few gears as possible a high number of gears.
Darüber hinaus soll ein Getriebe entwickelt werden, das mit geringstem Bauaufwand und für alle Verwendungszwec ke genügend Gänge und Gesamtübersetzung bietet und das über eine intelligente Elektronik die Schaltungen nach speziel len Ablaufprogrammen steuert. Zusätzlich soll das Gewicht des Getriebes gering sein.In addition, a transmission is to be developed with the least construction effort and for all uses ke offers enough gears and overall translation and that over an intelligent electronics the circuits according to special len sequence programs controls. In addition, the weight should of the transmission be low.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merk male des Hauptanspruchs gelöst.This object is according to the invention by the Merk solved the main claim.
Dementsprechend wird vorgeschlagen, das erfindungsge mäße Getriebe als ein Mehrwellengetriebe auszubilden. Dazu sind wenigstens drei parallele Wellen vorgesehen, von denen eine die Abtriebswelle ist.Accordingly, it is proposed that the fiction moderate gear train as a multi-shaft gear. To at least three parallel shafts are provided, of which one is the output shaft.
Die parallelen Wellen haben erfindungsgemäß einen un terschiedlichen Achsabstand zueinander. Dadurch entstehen für jedes Radpaar unterschiedliche Übersetzungen. Jedes Rad ist mittels einer Schaltungsmuffe mit seiner Welle verbind bar.According to the invention, the parallel waves have an un different center distance to each other. This creates different translations for each pair of wheels. Every wheel is connected to its shaft by means of a switching sleeve bar.
In einer Ausführungsform entstehen durch verschiedene Kombinationen neunzehn (geometrisch) gestufte Vorwärtsgän ge. Die Gänge eins bis vier und elf und zwölf sind über eine weitere Welle als Rückwärtsgänge verwendbar.In one embodiment, arise from different ones Combinations of nineteen (geometrically) stepped forward gears ge. Gears one to four and eleven and twelve are over another shaft can be used as reverse gears.
In drei weiteren Ausführungsformen entstehen acht Vor wärts- und vier Rückwärtsgänge. In three further embodiments, eight pre-arises forward and four reverse gears.
An der Getriebeabtriebsseite der nicht als Abtriebs welle vorgesehenen Welle steht jeweils ein Nebenabtrieb zur Verfügung.On the gearbox output side the not as the output The shaft provided for each has a power take-off Available.
In der Ausführungsform mit neunzehn Vorwärtsgängen ist erfindungsgemäß die Nebenabtriebsstelle der Vorgelegewel le 3 als Sekundärretarder verwendbar, wobei die möglichen Übersetzungen wahlweise schaltbar sind.In the embodiment with nineteen forward gears, the power take-off point of the countershaft le 3 can be used as a secondary retarder, the possible gear ratios being selectively switchable.
Hier eignet sich die Vorgelegewelle 5 besonders für den Antrieb konventioneller N-Triebe. Auch hier sind die möglichen Übersetzungen wahlweise schaltbar.Here, the countershaft 5 is particularly suitable for driving conventional N drives. Here, too, the possible translations can be switched optionally.
Für den Betrieb der erfindungsgemäßen Getriebe ist während der Schaltungen ein beeinflußbarer Motor erforder lich.For the operation of the transmission according to the invention an influenceable motor is required during the circuits Lich.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is based on the drawing explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine erste vorteilhafte Ausgestaltung; Figure 1 shows a first advantageous embodiment.
Fig. 2 die Anordnung der Rückwärtswelle nach Fig. 1; Fig. 2 shows the arrangement of the reverse shaft of Fig. 1;
Fig. 3A bis 3D Übersetzungsverhältnisse und Stufensprünge nach Fig. 1; Figs. 3A to 3D ratios and step ratios as shown in FIG. 1;
Fig. 4A eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung; FIG. 4A, a further advantageous embodiment;
Fig. 4B und 4C das Zusammenwirken der Schalteinrichtungen nach Fig. 4A; FIG. 4B and 4C, the cooperation of the switching devices of FIG. 4A;
Fig. 5A eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung und Fig. 5A is a further advantageous embodiment and
Fig. 5B das Zusammenwirken der Schalteinrichtungen nach Fig. 5A. FIG. 5B, the interaction of the switching devices of FIG. 5A.
Die Fig. 1 zeigt ein Getriebe 2 mit im wesentlichen drei parallelen Wellen 3, 5, 7, von denen die Welle 7 als Abtriebswelle auf einer Seite in der Eingangswelle 1 gela gert ist. Die Wellen 1 und 7 liegen koaxial zueinander. Fig. 1 shows a transmission 2 with essentially three parallel shafts 3 , 5 , 7 , of which the shaft 7 is gela as an output shaft on one side in the input shaft 1 . Shafts 1 and 7 are coaxial with each other.
Auf der Welle 1 ist ein Zahnrad 4 angeordnet, das mit einer Schalteinrichtung 6 mit einem Doppelzahnrad 8 auf der Welle 7 verbindbar ist. Zwei weitere Zahnräder 10 und 12 sind mit der Welle 7 über eine Schalteinrichtung 14 ver bindbar. Das Doppelzahnrad 8 und das Zahnrad 10 sind mit einer Schalteinrichtung 11 verbindbar. Auf der Welle 3 sind zwei Zahnräder 16 und 18 über die Schalteinrichtung 20 mit der Welle 3 verbindbar. Ein weiteres Zahnrad 22 ist über die Schalteinrichtung 24 mit der Welle 3 und über die Schalteinrichtung 26 mit dem Zahnrad 28 verbindbar.A gear 4 is arranged on the shaft 1 and can be connected to a switching device 6 with a double gear 8 on the shaft 7 . Two further gears 10 and 12 are ver with the shaft 7 via a switching device 14 bindable. The double gear 8 and the gear 10 can be connected to a switching device 11 . On the shaft 3 , two gears 16 and 18 can be connected to the shaft 3 via the switching device 20 . Another gear 22 can be connected to the shaft 3 via the switching device 24 and to the gear 28 via the switching device 26 .
Auf der Welle 5 sind zwei Zahnräder 30 und 32 gela gert, die mit der Schalteinrichtung 34 mit der Welle 5 ver bindbar sind. Ein Zahnrad 36 ist mit einer Schalteinrich tung 38 mit Welle verbindbar. Das Zahnrad 32 ist über eine Schalteinrichtung 40 mit einem weiteren Zahnrad 42 verbind bar. Die Wellen 1, 3, 5, 7 sind in einem Gehäuse 44 gela gert.On the shaft 5 , two gears 30 and 32 are gela gert, which are ver with the switching device 34 with the shaft 5 bindable. A gear 36 is connected to a switching device 38 with shaft. The gear 32 is connected via a switching device 40 with a further gear 42 bar. The shafts 1 , 3 , 5 , 7 are in a housing 44 gela.
Die Fig. 2 zeigt eine Rückwärtswelle 9, auf der ein Zahnrad 46 fest angeordnet ist, das mit dem losen Zahnrad 8 auf der Welle 7 in Eingriff steht. Auf der Welle 9 ist ein weiteres Zahnrad 48 angeordnet, das mit der Schalteinrich tung 50 mit der Welle 9 verbindbar ist. Zahnrad 48 greift in das Zahnrad 16 auf Welle 3 ein. Fig. 2 shows a reverse shaft 9 , on which a gear 46 is fixedly arranged, which is in engagement with the loose gear 8 on the shaft 7 . On the shaft 9 , a further gear 48 is arranged, which can be connected to the shaft 9 with the switching device 50 . Gear 48 meshes with gear 16 on shaft 3 .
Die Fig. 3A und 3B zeigen zwei beispielhafte Überset zungsreihen für ein Getriebe mit neunzehn Vorwärtsgängen. In Fig. 3C sind die Stufensprünge j zwischen jeweils auf einanderfolgenden Gangstufen aufgezeigt. FIGS. 3A and 3B show two exemplary gear ratio, rows for a transmission with nineteen forward gears. In Fig. 3C the increments j between pointed each successive gear stages.
Die Fig. 4A zeigt ein Getriebe 52 mit einer Eingangs welle 54, einer Vorgelegewelle 56, einer Rückwärtswelle 58 und einer Ausgangswelle 60. Die Eingangswelle 54 trägt ein loses Zahnrad 64, das über eine Schalteinrichtung F mit einem Zahnrad 66 verbunden, das als Hohlwelle ausgebildet ist und seinerseits ein weiteres Zahnrad 68 trägt, das über eine Schalteinrichtung E mit dem Zahnrad 66 verbindbar ist. Zahnrad 66 ist weiter über eine Schalteinrichtung D mit der Welle 54 verbindbar. Mit der Welle 54 ist auch ein Zahn rad 70 über die Schalteinrichtung C verbindbar. Welle 56 trägt ein Doppelzahnrad 72, das über eine Schalteinrich tung B mit der Welle 56 verbindbar ist. Mit der Welle 56 ist auch ein Zahnrad 74 über die Schalteinrichtung A ver bindbar. Zwei Zahnräder 76 und 78 sind fest mit der Wel le 56 verbunden. Auf der Rückwärtswelle 58 ist ein Zahn rad 80 lose angeordnet. Die Welle 60 trägt ein Doppelzahn rad 62, das mit einer Schalteinrichtung V mit der Welle 60 verbindbar ist. Ein Zahnrad 64 ist über eine Schalteinrich tung R mit der Welle 60 verbindbar und steht mit dem Zahn rad 80 in Eingriff. Die drei Wellen 54, 56 und 60 sind im Gehäuse 82 gelagert. Fig. 4A shows a transmission 52 having an input shaft 54, a countershaft 56, a reverse shaft 58 and an output shaft 60. The input shaft 54 carries a loose gear 64 which is connected via a switching device F to a gear 66 which is designed as a hollow shaft and in turn carries a further gear 68 which can be connected to the gear 66 via a switching device E. Gear 66 can also be connected to the shaft 54 via a switching device D. With the shaft 54 , a toothed wheel 70 can also be connected via the switching device C. Shaft 56 carries a double gear 72 , which device B can be connected to shaft 56 via a switching device. With the shaft 56 , a gear 74 via the switching device A is ver bindable. Two gears 76 and 78 are firmly connected to the wel le 56 . On the reverse shaft 58 , a toothed wheel 80 is loosely arranged. The shaft 60 carries a double toothed wheel 62 which can be connected to the shaft 60 with a switching device V. A gear 64 is connected via a switching device R to the shaft 60 and is in engagement with the gear wheel 80 . The three shafts 54 , 56 and 60 are mounted in the housing 82 .
Die Fig. 4B und 4C zeigen zwei unterschiedliche Aus führungsformen der Verwendung der Schaltelemente nach Fig. 4A zur Schaltung unterschiedlicher Vorwärts- und Rück wärtsgangstufen. Die Übersetzungsreihen sind dabei unter schiedlich, wie den rechten Spalten zu entnehmen ist. Beide Anordnung dienen zur Schaltung eines Getriebes mit acht Vorwärtsgängen und vier Rückwärtsgängen. FIGS. 4B and 4C show two different embodiments of the imple mentation of switching elements according to FIG. 4A forward gear stages to the circuit of different forward and reverse. The translation series are different, as can be seen in the right columns. Both arrangements are used to shift a transmission with eight forward gears and four reverse gears.
Die Fig. 5A zeigt in einer anderen vorteilhaften An ordnung ein Getriebe 152 mit einer Eingangswelle 154, einer Vorgelegewelle 156, einer Rückwärtswelle 158 und einer Aus gangswelle 160. Die Eingangswelle 154 trägt ein loses Zahn rad 164, das über eine Schalteinrichtung F mit einem Zahn rad 166 verbunden, das als Hohlrad ausgebildet ist und sei nerseits ein weiteres Zahnrad 168 trägt, das über eine Schalteinrichtung E mit dem Zahnrad 166 verbindbar ist. Zahnrad 166 ist weiter über eine Schalteinrichtung D mit der Welle 154 verbindbar. Mit der Welle 154 ist auch ein Zahnrad 170 über die Schalteinrichtung C verbindbar. Wel le 156 trägt ein Doppelzahnrad 172, das über eine Schalt einrichtung B mit der Welle 156 verbindbar ist. Mit der Welle 156 ist auch ein Zahnrad 174 über die Schalteinrich tung A verbindbar. Zwei Zahnräder 176 und 178 sind fest mit der Welle 156 verbunden. Auf der Rückwärtswelle 158 ist ein Zahnrad 180 lose angeordnet. Die Welle 160 trägt ein Dop pelzahnrad 162, das mit einer Schalteinrichtung V mit der Welle 160 verbindbar ist. Ein Zahnrad 164 ist über eine Schalteinrichtung R mit der Welle 160 verbindbar und steht mit dem Zahnrad 180 in Eingriff. Die drei Wellen 154, 156 und 160 sind im Gehäuse 182 gelagert. Fig. 5A shows another advantageous an arrangement, a transmission 152 having an input shaft 154, a countershaft 156, a reverse shaft 158 and an off gear shaft 160. The input shaft 154 carries a loose toothed wheel 164 , which is connected via a switching device F to a toothed wheel 166 , which is designed as a ring gear and, on the other hand, carries a further toothed wheel 168 which can be connected to the toothed wheel 166 via a switching device E. Gear 166 can also be connected to shaft 154 via a switching device D. A gear 170 can also be connected to the shaft 154 via the switching device C. Wel le 156 carries a double gear 172 , which can be connected to the shaft 156 via a switching device B. A gear 174 can also be connected to the shaft 156 via the switching device A. Two gears 176 and 178 are fixed to the shaft 156 . A gear 180 is loosely arranged on the reverse shaft 158 . The shaft 160 carries a double fur gear 162 , which can be connected to the shaft 160 with a switching device V. A gear 164 can be connected to the shaft 160 via a switching device R and is in engagement with the gear 180 . The three shafts 154 , 156 and 160 are mounted in the housing 182 .
Die Fig. 5B zeigt die Verwendung der Schaltelemente nach Fig. 5A zur Schaltung unterschiedlicher Vorwärts- und Rückwärtsgangstufen. Die Übersetzungsreihe ist der rechten Spalten zu entnehmen. Die Anordnung dient zur Schaltung eines Getriebes mit acht Vorwärtsgängen und vier Rückwärts gängen. FIG. 5B shows the use of the switching elements according to FIG. 5A for switching different forward and reverse gear stages. The translation series is shown in the right column. The arrangement is used to shift a transmission with eight forward gears and four reverse gears.
11
, ,
33rd
, ,
55
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77
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99
Welle
wave
22nd
Getriebe
transmission
66
Schalteinrichtung
Switching device
88th
Doppelzahnrad
Double gear
1010th
, ,
1212th
Zahnrad
gear
1111
, ,
1414
, ,
2020th
, ,
2424th
, ,
2626
Schalteinrichtung
Switching device
1616
, ,
1818th
, ,
2222
Zahnrad
gear
2828
, ,
3030th
, ,
3232
, ,
3636
, ,
4242
Zahnrad
gear
3434
, ,
3838
, ,
4040
Schalteinrichtung
Switching device
4444
Gehäuse
casing
4646
, ,
4848
Zahnrad
gear
5050
Schalteinrichtung
Switching device
5252
Getriebe
transmission
5454
, ,
5656
, ,
5858
, ,
6060
Welle
wave
6262
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7272
Doppelzahnrad
Double gear
6464
, ,
6666
, ,
6868
, ,
7070
, ,
7474
Zahnrad
gear
7676
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7878
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8080
Zahnrad
gear
8282
Gehäuse
casing
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Getriebe
transmission
154154
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160160
Welle
wave
162162
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172172
Doppelzahnrad
Double gear
164164
, ,
166166
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168168
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170170
Zahnrad
A, B, C, D, E, FSchalteinrichtung
V, RSchalteinrichtung
gear
A, B, C, D, E, F switching device
V, R switching device
Claims (6)
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Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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