DE2312867B2 - Vielganggetriebe - Google Patents

Description

50

Bei einem bekannten (DE-AS 12 27 348) Vielganggetriebe gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 trägl. die Eingangswelle nur zwei fest angeordnete Zahnräder und die Ausgangswelle ein weiteres drehbar angeordnetes Zahnrad. Die beiden Eingangswellen-Zahnräder kämmen jeweils mit einem Zahnrad der beiden Nebenwellen. Das weitere drehbare Zahnrad kämmt nur mit einem Zahnrad der einen Nebenwelle. Das zweite fest angeordnete Nebenwellen-Zahnrad ist etwa mi mittig in der Nebenwelle angeordnet und kämmt mit einem Hilfs-Zahnrad, das seinerseits mit dem auf der anderen Nebenwelle angeordneten Zahnrad kämmt. Die an den Nebenwellen vorgesehenen Kupplungen sind doppelseitig wirkende Klauenkupplungen. Im '·· ersten, zweiten, fünften und sechsten Gang wird aas Drehmoment über beide Nebenwellen und über mindestens sechs Zahnräder übertragen, was offensichtlich nachteilig ist

Somit ist es Aufgabe der Erfindung, in jedem der Vorwärtsgänge die Übertragung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle über nur eine Nebenwelle vorzunehmen.

Aufgrund der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 wirken bei dem erfindungsgemäßen Getriebe trotz einer Vielzahl von Gängen bei jedem Gang nar vier Zahnräder und nur eine Nebenwelle mit, d. h. bei jedem der Vielzahl von Obersetzuiigsverhältnissen erfolgt die Übertragung des Drehmomentes von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle über nur eine Nebenwelle.

Es ist ein Getriebe bekannt (FR-PS 9 06 886), bei dem die Eingangswelle nur zwei fest angeordnete Zahnräder trägt, die jeweils nur mit einem der Nebenwellen-Zahnräder kämmen, und das zweite weitere Zahnrad auf der einen Nebenwelle an ihrem anderen Ende angeordnet mit dem Ausgangswellen-Zahnrad kämmt Bei diesem Getriebe wird jedoch über jede Welle nur ein Gang übertragen und sind die Kupplungen der Nebenwellen ebenfalls Klauenkuppiungen, so daß es keinen entscheidenden Hinweis gibt wie bei einer Vielzahl von Vorwärtsgängen die Drehmomenibelastung während jedes Gangwechsels vermindert werden kann.

Es ist auch ein Vielganggetriebe bekannt (DE-PS 9 08 100), bei dem neben einer Eingangswelle und einer dazu koaxialen Adsgangswelle je ein Nebenwellenzug vorgesehen ist, wobei für Gänge zwei bis sechs die Übertragung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle nur über einen Nebenwellenzug erfolgt Jedoch erfolgt die Übertragung für den ersten Gang über beide Nebenwellenzüge und besteht jeder Nebenwellenzug aus zwei miteinander kuppelbaren Teilwellen, so daß die Übertragung bei jedem Gang über zwei Kupplungen erfolgt. Auch ist zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle eine koaxiale Zusatzwellle ankuppelbar vorgesehen, um die sechs Vorwärtsgänge zu erreichen.

Aufgrund der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 2 brauchen auch die auf den Nebenwellen angeordneten Zahnräder und Kupplungen nicht voll im öl zu laufen, was bei dem Getriebe nach der DE-PS 9 08 100 ebenso gegeben ist wie auch das Merkmal des Anspruches 3, das für ein Getriebe mit sechs Gängen von Vorteil ist Die Merkmale des Anspruches 4 sind für ein Getriebe mit elf Gängen von Vorteil und aus der DE-AS 12 27 348 bekannt.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zeigt

Fig. 1 bis 6 schematische Veranschaulichungen eines Vielganggetriebes mit sechs Vorwärtsgängen,

F i g. 7 einen Querschnitt des Getriebes gemäß F i g. 1 bis 6 und

Fig.8 einen Querschnitt eines Getriebes mit elf Gängen.

Das Getriebe gemäß Fig. 1 bis 6 und 7 kann eine Drehmomentübertragung in sechs verschiedenen Übersetzungsverhältnissen durchführen. Das Getriebe hat eine Eingangswelle 10 und eine koaxiale Ausgangswelle 11. Die Eingangswelle 10 weist zwei Teilabschnitte 10a, XQb auf, die mittels einer Kerbverzahnung miteinander verbunden sind und deren äußeres freies Ende so ausgebildet ist, daß es an eine Antriebsmaschine angeschlossen werden kann. Die Ausgangswelle oder Abtriebswelle ist an die anzutreibende Maschineneinheit angeschlossen. Die Eingangswelle läuft in einem Lager 101 eines Gehäuses 102 des Getriebes und wird außerdem durch das im Getriebe befindliche Ende der

Ausgangswelle 11 über ein weiteres Lager 103 abgestützt Die Ausgangswelle ihrerseits ist in den Lagern 104 und 105 des Gehäuses 102 montiert

Parallel zu und auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Eingangs- und Ausgangswelle sind zwei Nebenwellen 12 und 13 angeordnet, die im Gehäuse 102 des Getriebes drehbar gelagert sind. Auf der Eingangswelle sind die Zahnräder 14, 15, 16 und 17 fest aufgebracht und können also relativ zur Eingangswelle keine Rotationsbewegung ausführen. Ein auf der Eingangswelle montiertes Zahnrad 18 ist hingegen relativ zu dieser drehbar angeordnet Das Zahnrad 18 kann mittels der Kupplung 19 mit der Eingangswelle schlüssig verbunden werden. Die Nebenwelle 12 weist drei Zahnräder 21, 22 und 23 auf, die gegenüber dieser Nebenwelle eine Relativdrehung ausführen können und über entsprechende Synchronisationskupplungen 24 und 25 abwechselnd an die Nebenwelle angekuppelt werden können. Am Ende der Nebenwelle 12 ist in der Nähe der Ausgangsseite des Getriebes ein weiteres Zahnrad 26 fest auf der Nebenwelle montiert, kann also keine relative Rotationsbewegung zur Nebenwelle 12 ausführen.

Das Zahnrad 26 steht dauernd in Eingriff mit einem Zahnrad 27, das fest auf der Ausgangswelle 11 aufmontiert ist Die andere Nebenwelie 13 weist zwei Zahnräder 28 und 29 auf, die gegenüber ihr relativ drehbar sind und über eine Synchronisationskupplung

31 an die Nebenwelle 13 angekuppelt werden können. Das Zahnrad 32 und ein weiteres Zahnrad 33 sind wiederum fest mit der Nebenwelle 13 verbunden, wobei das Zahnrad 33 in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 27 der Ausgangswelle 11 steht

Die Zahnräder auf der Eingangswelle und den Nebenwellen stellen in Eingriff miteinander stehende Zahnradpaare dar. Das Zahnrad 15 der Eingangswelle steht in Eingriff mit dem Zahnrad 22 der Nebenwelle 12 und das Zahnrad 17 der Eingangswelle 10 steht wiederum in Eingriff mit dem Zahnrad 23 der Nebenwelle 12. In ähnlicher Weise greift das Zahnrad 14 auf der Bingangswelle in das Zahnrad 28 auf der Nebenwelle 13 und das Zahnrad 16 in das Zahnrad 29 ein. Das Zahnrad 18 steht schließlich mit dem Zahnrad

32 der Nebenwelle 13 in Eingriff.

Es sind drei Synchronisationskupplungen 19, 25 und 31 vorgesehen, die doppelseitig wirkend ausgebildet sind. Die Synchronisationskuppliing 19 kann dazu benutzt werden, entweder das Zahnrad 18 mit der Eingangswelle zu kuppeln oder alternativ die Eingangswelle mit dem anschließenden Ende der Ausgangswelle schlüssig zu verbinder..

Fig. 1 veranschaulicht die erste Getriebestellung. Der Antrieb erfolgt wie durch den dick ausgezogenen Strich veranschaulicht ist, von der Eingangswelle 10 über das fest auf der Eingangswelle aufmontierte Zahnrad 14 und das Zahnrad 28, welches mit dem Zahnrad 14 in Eingriff steht Die Synchronisationskupplung 31 ist in dieser Grundstellung so eingeschaltet daß die Drehbewegung vom Zahnrad 28, das auf der Nebenwelle montiert ist, auf die Nebenwelle 13 übertragen wird. Das Zahnrad 33, welches auf dem Ende der Nebenwelle 13 aufmontiert ist, steht in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 27 auf der Ausgangswelle, welches somit die Übertragung des Drehmomentes auf die Ausgangswelle 11 bewirkt.

In F i g. 2 is*, die zweite Getriebe- oder Gangstellung veranschaulicht Die Synchronisationskiipplung 31 er möglicht in der dor, veranschaulichten Stellung nicht mehr die gemeinsame Rotation des Zahnrades 28 mit der Nebenwelle 13, sondern kuppelt nunmehr das Zahnrad 29 an die Nebenwelle 13 an. Das Zahnrad 29 befindet sich in Eingriff mit dem Zahnrad 16 der Eingangswelle 10, so daß die Übertragung des Drehmomentes über die Zahnräder 16 und 29 und von diesen über die Neben welle 13 auf die Ausgangswelle 11 mittels der dauernd miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder 33 und 27 erfolgt

ίο F i g. 3 zeigt die dritte Gangstellung des Getriebes, bei der die andere Nebenwelle 12 benutzt wird, um das Drehmoment von der Eingangswelle zur Ausgangswelle 11 zu übertragen. Das Zahnrad 15 auf der Eingangswelle steht mit dem Zahnrad 22 auf der Nebenwelle 12 in Eingriff, wobei das Zahnrad 22 mittels der Synchronisationskupplung 25 an die Nebenwelie angekuppelt wird. Die Nebenwelle 12 überträgt also das Drehmoment auf die Ausgangswelle über das Zahnrad 26, welches in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 27 steht das fest mit der Ausgangswelle 11 verbunden ist

In der F i g. 4 ist eine Position ^er Synchronisationskupplung 25 dargestellt, in der aar Zahnrad 23 mit der Nebenwelle 12 gekuppelt ist auf der dieses Zahnrad relativ drehbar montiert ist Der Antrieb findet über das Zahnrad 17, das fest mit der Eingangs welle 10 verbunden ist das Zahnrad 23 und die Nebenwelle 12 statt welche über die fest aufgebrachten Zahnräder 26 und 27 das Drehmoment auf die Ausgangswelle 11 überträgt

Die F i g. 5 veranschaulicht die rünfte Gangstellung. In dieser Stellung steht das über die Synchronisationskupplung 19 mit der Eingangswelle verbundene Zahnrad 18 in Eingriff mit dem Zahnrad 32 der Nebenwelie 13. Das Nebenwellenzahnrad 33, welches in Eingriff mit dem Zahnrad 27 der Ausgangswelle steht, überträgt schließlich das Drehmoment von der Nebenwelie 13 auf die Ausgangswelle 11.

Die sechste Gangstellung ist in der F i g. 6 dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen direkten Antrieb, bei dem das Drehmoment von der Eingangswelle durch die Synchronisationskupplung 19 direkt auf die Ausgangszeile 11 übertragen wird.

Die Synchronisationskupplur.gen weisen alle einen Bremsringsynchronisationsmechanismus auf, so daß eine Synchronisation bei der Auswahl aller Gänge erfolgt. Die Auswahl der einzelnen Gänge findet dabei mit Synchronisationskupplungen statt, welche sich an den Stellen befinden, an denen zwischen den zu synchronisierenden Teilen minimale relative Geschwindigkeitsunterschiede bestehen.

Das Zahnrad 21 auf der Nebenwelle 12 dient dazu, einen Rückwärtsgang zu schaffen. Das Zahnrad 21 steht in Eingriff mit einem nicht gezeigten Zahnrad, weiches seinerseits mit dem Zahnrad 14 auf der Eingangswelle in Eingriff steht. Um den Rückwärtsgang einzustellen, wird die Synchronisü'.ionskupplung 24 betätigt, weiche das Zahnrad 21 an die Nebenwelle 12 ankuppelt. Da das Zahnrad 21 durch das Zahnrad 14 der Eingangswelle 10 über ein Zwischenzahnrad in Rotation versetzt wird,

Mr drehen sich du- Nebenwelie 12 und somit auch die Ausgangswelle 11 in verschiedenem Drehsinne gegenüber dem Drehsinn, der sich bei den Vorwärtsgangeinstellungen ergibt.
F i g. 8 veranschaulicht ein Getriebe mit elf Gängen,

<■ ■ das mit einer Ausnahme in allen wesentlichen Punkten mit dem Aufbau des Getriebes gemäß F i g. 7 übereinstimmt. Der einzige wesentliche Unterschied besteht darin, daß das Getriebe gemäß Fig. 7 auf seinen

Nebenwellen 12 bzw. 13 fest mit diesen Wellen verbundene Zahnräder 26 bzw. 33 aufweist, die in ein einziges Zahnrad 27 der Ausgangswelle eingreifen, während das Getriebe gemäß Fig. 8 zwei vollständige Sätze der vorgenannten Zahnräder aufweist mit der s Möglichkeit, jeweils einen dieser beiden Sätze auszuwählen. So befindet sich auf der Nebenwelle 12 ein Pnppelzahnrad 50. Die beiden Teile dieses Doppelzahnrades haben eine verschiedene Anzahl von Zähnen. Ein ähnliches Doppelzahnrad 51 weist auch die Nebenwelle Häuf.

Die Ausgangswelle 55 weist anstelle eines fest aufgebrachten Zahnrades zwei Zahnräder 52 und 53 von unterschiedlicher Größe auf, die relativ zur Ausgangswelle 55 drehbar um diese aufmontiert sind. Zwischen diesen Zahnrädern ist eine Synchronisationskupplung 54 angeordnet, welche einen alternativen Anschluß der Zahnräder 52 oder 53 mit der Ausgangswelle 55 bewirkt. Infolge dieser Anordnung sind zwei Übersetzungsverhältnisse zwischen den Nebenweiien und der λι Ausgangswelle verfügbar. So kann die Gangauswahl zwischen den Eingangswellen- und den Nebenwellenzahnrädern in einer von zwei alternativen Reihen durchgeführt werden, wobei sich zehn Gänge mit indirektem, also über eine Nebenwelle verlaufendem Antrieb und ein Gang mit direktem Antrieb zwischen Eingangs- und Ausgangswelle ergibt. Viele Teile der beiden Getriebe, die in den F i g. 7 und 8 veranschaulicht sind, stimmen völlig überein. So sind in beiden dargestellten Getrieben die beiden Nebenwellen 12 und 13 in bezug auf die Achse der Eingangs- und der Ausgangswelle in diametral entgegengesetzten Stellungen angeordnet. Weiterhin liegen die beiden Nebenwellen und die Eingangs- und Ausgangswelle mit ihren Achsen in einer Ebene, die horizontal verläuft, wenn sich das Getriebe in Betrieb befindet. Diese Anordnung erleichtert die Schmierung aller auf den Wellen befindlichen Zahnräder von einem Reservoir aus, welches im Boden des Gehäuses des Getriebes vorgesehen iäi.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Vielgang-Getriebe, bei dem in einem Gehäuse eine zentrale Eingangswelle, an diese anschließend eine zentrale Ausgangswelle und zwei auf Abstand s zueinander sowie parallel zu der Eingangswelle und der Ausgangswelle Nebenwellen gelagert sind, wobei für Vorwärtsgänge auf der Eingangswelle fest angeordnete Zahnräder, die mit auf den Nebenwellen drehbar angeordneten mit diesen durch Kupp- Iungen verbindbaren Zahnrädern dauernd kämmen, sowie ein weiteres auf einer der beiden zentralen Wellen drehbar angeordnetes und mit ihr durch Synchronisationskupplung verbindbares Zahnrad, das mit einem auf einer der Neben^/ellen fest angeordneten Zahnrad dauernd kämmt, vorgesehen ist und jede Nebenwelle ein weiteres fest angeordnetes Zahnrad aufweist, von denen das eine am Ende der zugehörigen Nebenwelle angeordnet mit einem Zahnrad der Ausgangswelle dauernd kämmt und das zweite mit der Ausgangswelle in dauernder Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (10) mehr als zwei fest angeordnete Zahnräder (14, 15, 16, 17) und das weitere drehbar und zentral angeordnete Zahnrad (18) trägt, die Eingangsweilen-Zahnräder jeweils nur mit einem der Nebenwellen-Zahnräder (28, 22, 29, 23) kämmen und das zweite weitere Zahnrad (26) auf der einen Nebenwelle (12) an ihrem Ende angeordnet mit dem Ausgangswellen-Zahnrad (27) kämmt.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, cVQ die beiden Nebenwellen (12, 13) auf einander gegenüberliegenden Seiten von Eingangsund Ausgangswelle (10, lij angeordnet sind, und zwar in einer Ebene, die bei Be'rieb des Getriebes im wesentlichen horizontal ist

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangswellen-Zahnrad (27) auf der Ausgangswelle (11) fest angeordnet ist.

4. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ausgangswellen-Zahnräder (52, 53) auf der Ausgangswelle (55) drehbar angeordnet sind und mit zwei der weiteren ^fest angeordneten Nebenwellen-Zahnrädern (50,51) auf jeder Zwischenwelle (11,12) kämmen und Mittel (54) vorgesehen sind, um abwechselnd eines der Ausgangswellen-Zahnräder anzukuppeln.