-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe mit doppelter
Kupplung, die ein Schalten zwischen verschiedenen Übersetzungsstufen
ohne Kraftflussunterbrechung ermöglicht.
-
Genauer
gesagt betrifft die Erfindung ein Schaltgetriebe mit zwei sich jeweils
von einer lastschaltbaren Kupplung aus erstreckenden Eingangswellen,
zwei Ausgangswellen und einer Mehrzahl von jeweils eine der Eingangswellen
mit einer der Ausgangswellen verbindenden Radzügen.
-
Ein
solches Schaltgetriebe ist aus
GB 2 081 825 A bekannt. Dieses herkömmliche
Schaltgetriebe erreicht einen kompakten Aufbau, indem Räder
der axial hintereinander angeordneten Eingangswellen mit Rädern
beider Ausgangswellen kämmen, so dass zwei Übersetzungsstufen
unter Verwendung desselben Rades einer der Eingangswellen realisierbar
sind, je nachdem, zu welcher der beiden Ausgangswellen ein Kraftschluss
hergestellt ist. Um die erforderlichen Kraftschlüsse zuschalten,
braucht dieses Schaltgetriebe zwei lastschaltbare Kupplungen an
voneinander abgewandten Enden der beiden Eingangswellen. Der Platzbedarf dieser
Kupplungen macht die durch die Mehrfachnutzung der Räder
der Eingangswellen erreichte Verdichtung der Konstruktion weitgehend
zunichte.
-
Ziel
der vorliegenden Erfindung ist, ein Schaltgetriebe der oben genannten
Art zu schaffen, das durch eine andersartige Führung des
Kraftflusses eine Mehrfachnutzung von Rädern für
verschiedene Übersetzungsstufen und dadurch die Realisierung
einer hohen Zahl von Übersetzungsstufen in einem kompakten
Aufbau ermöglicht.
-
Die
Aufgabe wird gelöst durch ein Schaltgetriebe mit zwei sich
jeweils von einer lastschaltbaren Kupplung aus erstreckenden Eingangswellen,
zwei Ausgangswellen und einer Mehrzahl von jeweils eine der Eingangswellen
mit einer der Ausgangswellen verbindenden Radzügen, bei
dem eine erste der Eingangswellen einen mit einer ersten der lastschaltbaren
Kupplungen fest verbundenen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt
und eine Kupplung zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt
umfasst und der zweite Abschnitt ein erstes Rad, das zusammen mit
einem von der ersten Ausgangswelle getragenen Rad zu einem ersten Radzug
gehört, und ein zweites Rad trägt, das zusammen
mit einem von der zweiten Ausgangswelle getragenen Rad zu einem
zweiten Radzug gehört. Durch diese zwei Radzüge
ist es möglich, die zwei Ausgangswellen über den
vom ersten Abschnitt entkoppelten zweiten Abschnitt aneinander drehzukoppeln,
so dass eine vom ersten Abschnitt auf die zweite Ausgangswelle übertragene
Drehung direkt von der zweiten Ausgangswelle als ein erstes Übersetzungsverhältnis
oder von der ersten Ausgangswelle als ein zweites Übersetzungsverhältnis abgegriffen
werden kann.
-
Die
zweite Eingangswelle ist vorzugsweise als eine zur ersten Eingangswelle
koaxiale Hohlwelle ausgeführt. Dies ermöglicht,
die räumliche Trennung der lastschaltbaren Kupplungen zu
vermeiden und somit zusätzlich Bauraum einzusparen.
-
Ein
dritter Radzug zum Übertragen einer Eingangswellendrehung
auf die zweite Ausgangswelle ist Platz sparend an der hohlen zweiten
Eingangswelle angeordnet.
-
Der
dritte Radzug und ein vierter Radzug, der die zweite Eingangswelle
mit der ersten Ausgangswelle verbindet, haben vorzugsweise ein von
der zweiten Eingangswelle getragenes Rad gemeinsam. Indem dieses Rad
zur Realisierung von zwei Übersetzungsstufen dienen kann,
wird Platz und Gewicht eingespart.
-
Die
zweite Ausgangswelle umfasst vorzugsweise eine Vollwelle und eine
von der Vollwelle entkoppelbare koaxiale Hohlwelle, die jeweils
ein Rad des zweiten und des dritten Radzuges trägt . So
ist es möglich, die Drehung auf den nicht starr mit dem
ersten Abschnitt gekoppelten zweiten Abschnitt zu übertragen,
ohne dass gleichzeitig die Vollwelle direkt über die Hohlwelle
angetrieben ist.
-
Die
von der Hohlwelle getragenen Räder des zweiten und des
dritten Radzuges sind vorzugsweise voneinander entkoppelbar und
jeweils einzeln an die Vollwelle der zweiten Ausgangswelle koppelbar.
Somit können zwei Übersetzungsstufen realisiert
werden, indem eine über den dritten Radzug angetriebene
Drehung an der Vollwelle der zweiten Ausgangswelle abgegriffen wird,
oder indem erster und zweiter Abschnitt der ersten Eingangswelle
starr gekoppelt sind und eine über den zweiten Radzug übertragene
Drehung von der zweiten Ausgangswelle abgegriffen wird.
-
Erster
und zweiter Abschnitt sind vorzugsweise als Vollwelle bzw. als eine
zu der Vollwelle koaxiale Hohlwelle ausgeführt.
-
Der
zweite Abschnitt weist vorzugsweise eine Kupplung, insbesondere
eine formschlüssige Kupplung oder Sperrsynchronisiereinrichtung,
zum Entkuppeln des ersten und des zweiten Rades voneinander auf.
Dies ermöglicht die Realisierung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse,
indem eine Drehung des starr an den ersten Abschnitt gekoppelten
zweiten Abschnittes wahlweise vom ersten Radzug auf die erste Ausgangswelle oder
vom zweiten Radzug auf die zweite Ausgangswelle übertragen
wird.
-
Ein Übersetzungsverhältnis,
bei dem ein Kraftfluss vom ersten Abschnitt der ersten Eingangswelle
zur zweiten Ausgangswelle, von der zweiten Ausgangswelle über
den zweiten Radzug zum zweiten Abschnitt und von dort über
den ersten Radzug zur ersten Abtriebswelle stattfindet, hat aufgrund
der großen Zahl von beteiligten Radzügen höhere
Reibungsverluste als ein unter Beteiligung eines einzigen Radzuges
realisierbares Übersetzungsverhältnis. Indem das
erstgenannte Übersetzungsverhältnis das niedrigste
von mehreren an dem Schaltgetriebe einstellbaren Übersetzungsverhältnissen
ist, ist der Einfluss dieser Reibungsverluste auf das am Ausgang
des Schaltgetriebes zur Verfügung stehende Antriebsmoment
minimiert. Hinzu kommt, dass bei einem Schaltgetriebe für
ein Kraftfahrzeug dieses niedrigste Übersetzungsverhältnis
im Vergleich zu anderen Übersetzungsverhältnissen
nur für relativ kurze Zeit genutzt wird, so dass sich auch
aus diesem Grund die Reibungsverluste nur gering bemerkbar machen.
-
Sowohl
das unter Einbeziehung des zweiten Abschnittes realisierte Übersetzungsverhältnis
als auch die Einbeziehung eines einzigen Rades der zweiten Eingangswelle
in zwei verschiedene Radzüge ermöglicht eine Reduzierung
der Räderzahl des Getriebes, so dass die Zahl der Ebenen,
in denen Radzüge angeordnet sind, um wenigstens eins kleiner
gemacht werden kann als die Zahl der an dem Schaltgetriebe einstellbaren Übersetzungsverhältnisse.
-
Vorteilhaft
ist ferner, wenn die Eingangswellen mit gleicher Drehzahl aneinander
koppelbar sind. Eine solche Kopplung, insbesondere im niedrigsten Übersetzungsverhältnis,
ermöglicht das Anfahren unter gleichzeitiger Nutzung beider
lastschaltbarer Kupplungen. Die während des Schlüpfens
der Kupplungen freiwerdende Reibungswärme verteilt sich
so auf zwei Kupplungen, so dass die Temperatur wesentlich niedriger
bleibt als bei Nutzung einer einzigen Kupplung. Die Kupplungen können
daher klein und kompakt ausgelegt werden, was wiederum Platz und
Kosten spart.
-
Infolge
der auf beide Kupplungen verteilten Erwärmung ist es ferner
möglich, auch bei hohen Antriebsleistungen preis werte und
verlustarme Trockenkupplungen als lastschaltbare Kupplungen einzusetzen.
-
Um
einen Rückwärtsgang zu realisieren, tragen die
erste und die zweite Ausgangswelle vorzugsweise zwei direkt miteinander
kämmende Räder. Eine eigene Welle für
die Realisierung eines Rückwärtsganges ist so überflüssig.
-
Wenn
wenigstens eines der direkt miteinander kämmenden Räder
von der es tragenden Ausgangswelle entkoppelbar sind, können
diese Räder auch zur Realisierung eines Vorwärtsganges
eingesetzt werden.
-
Insbesondere
kann eines der direkt miteinander kämmenden Räder
zu dem ersten Radzug gehören.
-
An
dem Getriebe ist eine Mehrzahl von Gängen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen
einstellbar, wobei vorzugsweise von je zweien dieser Gänge
mit benachbarten Übersetzungsverhältnissen jeweils der
eine einen Kraftfluss über die erste Eingangswelle und
der andere einen Kraftfluss über die zweite Eingangswelle
aufweist. Dies ermöglicht ein Umschalten zwischen den zwei
Gängen durch Öffnen der einen lastschaltbaren
Kupplung und Schließen der anderen.
-
Zweckmäßigerweise
ist, wenn der eine der zwei Gänge in Betrieb ist, der andere
vorwählbar ist. So ist es möglich, den Gangwechsel
durch gleichzeitiges Öffnen der einen lastschaltbaren Kupplung
und Schließen der anderen, ohne Unterbrechung des Kraftflusses,
vorzunehmen.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
-
1 schematisch
den Aufbau eines erfindungsgemäßen Schaltgetriebes;
-
2 bis
-
7 jeweils
den Verlauf des Kraftflusses durch das Schaltgetriebe bei verschiedenen
Vorwärts-Übersetzungsverhältnissen;
-
8 eine Übersicht
der Stellungen von Schaltmuffen des Getriebes jeweils im Betrieb
mit den Übersetzungsverhältnissen der 2 bis 7 bzw.
beim Umschalten zwischen diesen Übersetzungsverhältnissen;
und
-
9 bis
-
11 den
Verlauf des Kraftflusses durch das Schaltgetriebe bei verschiedenen
Rückwärts-Übersetzungsverhältnissen.
-
Eine
unter Last schaltbare Doppelkupplung 1 des in 1 schematisch
dargestellten Schaltgetriebes umfasst ein mit einer nicht dargestellten
Kurbelwelle eines Motors verbundenes Schwungrad 2 sowie
zwei Kupplungsscheiben 3l, 3r, die unabhängig
voneinander mit dem Schwungrad 2 in Reib- und Kraftschluss bringbar
sind. Funktionell betrachtet bildet das Schwungrad 2 mit
der Kupplungsscheibe 3l und der Kupplungsscheibe 3r jeweils
eine vollständige Kupplung, die im Folgenden auch als Kupplung 1l bzw.
Kupplung 1r bezeichnet wird. Die Kupplungen 1l, 1r können
nach dem Fachmann bekannten Prinzipien konstruiert sein, z. B. mit
trockenen oder mit zur Kühlung in Öl eingebetteten
Kupplungsscheiben. Die im Folgenden beschriebene Funktionsweise
des Getriebes ermöglicht die Verwendung von im Aufbau einfacheren
und im Betrieb verlustärmeren Trockenkupplungen auch bei
hohen Antriebsleistungen.
-
Von
der linken Kupplungsscheibe 3l geht eine erste Eingangswelle 5 aus,
die sich im Wesentlichen über die gesamte Länge
des Getriebes erstreckt. Eine von der rechten Kupplungsscheibe 3r ausgehende
und mit einem Gangrad 11 bestückte zweite Eingangswelle 6 ist
hohl und erstreckt sich koaxial zur ersten Eingangswelle 5 bis
in die Nähe eines auf der ersten Eingangswelle 5 befestigten
Schaltmuffenträgers 7a einer Sperrsynchronisiereinrichtung
a. Eine Schaltmuffe 8a der Sperrsynchronisiereinrichtung
a ist zwischen einer in 1 dargestellten Neutralstellung
nach links, in Eingriff mit einer an der zweiten Eingangswelle festen Schaltverzahnung 9la,
oder nach rechts, in Eingriff mit einer Schaltverzahnung 9ra einer
sich in Verlängerung der Welle 6 um die Welle 5 erstreckenden
Hohlwelle 10 verschiebbar.
-
Die
Hohlwelle 10 trägt eine Schaltmuffe 8b einer
weiteren Sperrsynchronisiereinrichtung b, von der Schaltverzahnungen 9lb, 9rb jeweils
mit Gangrädern 12, 13 fest verbunden
sind. Ein weiteres Gangrad 14 ist unmittelbar an der Hohlwelle 10 befestigt.
-
In
der vereinfachenden Darstellung der Figur oberhalb und unterhalb
der Eingangswellen 5, 6 dargestellte Ausgangswellen 15, 16 erstrecken
in einer gegen die Achse der Eingangswellen 5, 6 versetzten
Ebene. Die Ausgangswellen 15, 16 umfassen jeweils
eine Vollwelle 17 bzw. 18, die mit einem gleichen,
nicht dargestellten Differential kämmende Ausgangszahnräder 19 bzw. 20 tragen,
sowie zu den Vollwellen 17, 18 konzentrische Hohlwellen 21, 22,
die durch eine Sperrsynchronisiereinrichtung e bzw. d an die Vollwelle 17 bzw. 18 ankoppelbar
sind. Die Hohlwelle 21 trägt ein Gangrad 23,
das mit dem Gangrad 11 der hohlen Eingangswelle 6 kämmt.
Alternativ ist durch die Sperrsynchronisiereinrichtung e anstelle
des Gangrades 23 ein Gangrad 24 an die Vollwelle 17 ankoppelbar,
das mit dem Gangrad 14 der Hohlwelle 10 sowie
mit einem Gangrad 25 der Ausgangswelle 16 kämmt.
Durch die Sperrsynchronisiereinrichtung d ist entweder das Gangrad 25 oder
die Hohlwelle 22 an die Vollwelle 18 ankoppelbar.
Die Hohlwelle 22 trägt Gangräder 26, 27,
die mit den Gangrädern 12 bzw. 13 kämmen.
Eine weitere Sperrsynchronisiereinrichtung c ermöglicht
die Ankopplung eines mit dem Gangrad 11 kämmenden
Gangrades 28 an die Hohlwelle 22.
-
Die
Arbeitsweise dieses Schaltgetriebes wird anhand der 2 bis 8 erläutert.
Dabei zeigen die 2 bis 7 jeweils
Konfigurationen der Sperrsynchronisiereinrichtungen und den Verlauf
des Kraftflusses durch das Getriebe in den Gängen 1 bis
6, und 8 zeigt eine tabellarische Übersicht über
die Konfigurationen der Sperrsynchronisiereinrichtungen in den einzelnen
Gängen bzw. beim Wechsel zwischen Gängen.
-
2 zeigt
das Getriebe im 1. Gang beim Anfahren. Die Schaltmuffe 8a der
Sperrsynchronisiereinrichtung a ist aus ihrer Neutralstellung nach
links verschoben und steht im Eingriff mit der Schaltverzahnung 9la der
zweiten Eingangswelle 6. Die Eingangswellen 5, 6 sind
dadurch starr aneinandergekoppelt, und die Kupplungen 1l, 1r können
gleichzeitig geschlossen werden. Beim Schließen der Kupplungen
auftretende Reibungswärme verteilt sich daher gleichmäßig
auf beide Kupplungsscheiben 3l, 3r, so dass die
Temperatur der Kupplungsscheiben niedrig und ihr Verschleiß gering
bleibt.
-
Der
Kraftfluss, symbolisiert durch eine dicke gestrichelte Linie, verläuft
von den beiden Eingangswellen 5, 6 über
den aus den Gangrädern 11, 28 bestehenden
Radzug, die geschlossene Sperrsynchronisiereinrichtung c, die Hohlwelle 22,
den aus den Gangrädern 27, 13 bestehenden
Radzug, die aus ihrer Neutralstellung nach rechts, in Eingriff mit
einer Schaltverzahnung 9rb, verschobene Schaltmuffe 8b,
die Hohlwelle 10, den aus Gangrädern 14, 24 bestehenden
Radzug und die aus ihrer Neutralstellung nach rechts verschobene Schaltmuffe 8e zur
Vollwelle 17.
-
Bei
normalem Fahrbetrieb im 1. Gang ist die Kupplung 1l offen,
und die Sperrsynchronisiereinrichtung a befindet sich in ihrer Neutralstellung.
-
Um
ein Schalten in den 2. Gang vorzubereiten, wird die Schaltmuffe 8a in
Eingriff mit der Schaltverzahnung 9ra der Hohlwelle 10 gebracht.
Dies ist möglich, da die Kupplung 1l offen ist
und die Eingangswelle 5 daher keine Last überträgt.
-
Um
den Wechsel in den 2. Gang durchzuführen, werden gleichzeitig
die Kupplung 1r geöffnet und die Kupplung 1l geschlossen.
Die Lastübertragung findet nun über die Eingangswelle 5 und
die Schaltmuffe 8a zur Hohlwelle 10 statt. Die
dadurch lastfrei gewordenen Sperrsynchronisiereinrichtungen b, c
werden in ihre Neutralstellung versetzt, um Reibungsverluste durch
unnötig drehangetriebene Teile zu minimieren. Dieser Zustand
ist in 3 gezeigt.
-
Um
den Übergang in den 3. Gang vorzubereiten, wird die Sperrsynchronisiereinrichtung
c wieder geschlossen, und in der bisher neutralen Sperrsynchronisiereinrichtung
d wird die Schaltmuffe 8d nach links verschoben, um die
Hohlwelle 22 an die Vollwelle 18 anzukoppeln.
Der Übergang in den 3. Gang erfolgt dann durch Schließen
der Kupplung 1r und Öffnen der Kupplung 1l.
Der Kraftfluss geht, wie in 4 gezeigt, über die
zweite Eingangswelle 6, die Gangräder 11, 28,
die Sperrsynchronisiereinrichtung c, die Hohlwelle 22 und die
Sperrsynchronisiereinrichtung d zur Vollwelle 18. Die hierdurch
lastfrei gewordenen Sperrsynchronisiereinrichtungen a, e werden
in die Neutralstellung versetzt.
-
Zur
Vorbereitung des Wechsels in den 4. Gang wird die Schaltmuffe 8a nach
rechts, in Eingriff mit der Schaltverzahnung 9ra der Hohlwelle 10 und
die Schaltmuffe 8b nach links, in Eingriff mit der Schaltverzahnung 9lb des
Gangrades 12, verschoben. Dann wird die Last von der Kupplung 1r auf
die Kupplung 1l verlagert. Es resultiert für den
4. Gang der in 5 gezeigte Kraftfluss von der
Welle 5 über die Schaltmuffe 8a, die
Hohlwelle 10, die Schaltmuffe 8b, die Gangräder 12, 26,
die Hohlwelle 22, die Schaltmuffe 8d zur Vollwelle 18.
Die dadurch lastfrei gewordene Sperrsynchronisiereinrichtung c wird
in Neutralstellung gebracht.
-
Um
einen Wechsel vom 4. in den 5. Gang vorzubereiten, wird die Schaltmuffe 8e in
Eingriff mit der Schaltverzahnung 9re der Hohlwelle 21 gebracht.
Es findet erneut ein Lastwechsel, von der Kupplung 1l zur Kupplung 1r,
statt, woraus ein Kraftfluss von der Eingangswelle 6 über
die Gangräder 11, 23 und die Sperrsynchronisiereinrichtung
e zur Vollwelle 17 resultiert, wie in 6 gezeigt.
Die lastfrei gewordenen Sperrsynchronisiereinrichtungen a, b, d
werden in Neutralstellung versetzt.
-
Zur
Vorbereitung des Überganges vom 5. zum 6. Gang werden die
Schaltmuffen 8a, 8b aus ihrer Neutralstellung
nach rechts und die Schaltmuffe 8d nach links verschoben.
Durch den sich anschließenden Lastwechsel zur Kupplung 1l ergibt
sich ein Kraftfluss über die Eingangswelle 5,
die Schaltmuffe 8a, die Hohlwelle 10, die Schaltmuffe 8b,
die Gangräder 13, 27 und die Schaltmuffe 8d zur
Vollwelle 18.
-
Das
Zurückschalten in den 5. Gang wird vorbereitet durch Verschieben
der Schaltmuffe 8e nach links, wodurch das Gangrad 23 an
die Vollwelle 17 gekoppelt wird. Das Umschalten in den
5. Gang erfolgt durch Lastwechsel von der Kupplung 1l zur
Kupplung 1r; die dadurch lastfreien Sperrsynchronisiereinrichtungen
a, b, d werden in Neutralstellung versetzt. So wird der Zustand
der 6 wieder hergestellt.
-
Das
Schalten in den 4. Gang wird vorbereitet durch Verschieben der Schaltmuffen 8a, 8b, 8d nach rechts,
links bzw. links; und nach erfolgtem Lastwechsel zur Kupplung 1l geht
die Sperrsynchronisiereinrichtung e in Neutralstellung, wie in 5 gezeigt.
-
Zur
Vorbereitung des Schaltens in den 3. Gang wird die Schaltmuffe 8c nach
links verschoben; nach Lastwechsel zur Kupplung 1r werden
die lastfreien Sperrsynchronisiereinrichtungen a, b in Neutralstellung
versetzt.
-
Der
Wechsel in den 2. Gang wird vorbereitet durch Verschieben der Schaltmuffen 8a, 8e nach
rechts, und nach erfolgtem Lastwechsel gehen die Schaltmuffen 8c, 8d in
Neutralstellung.
-
Der
Wechsel in den 1. Gang wird vorbereitet durch Verschieben der Schaltmuffe 8b nach
rechts und der Schaltmuffe 8c nach links. Nach Lastwechsel
wird die nun lastfreie Schaltmuffe 8a in Neutralstellung
versetzt.
-
8 zeigt
eine tabellarische Zusammenstellung der Schaltvorgänge,
wobei in der ersten Spalte der Tabelle jeweils der eingelegte Gang
angegeben ist, in der zweiten Spalte D den Normalfahrzustand, PSn
einen Vorwahlzustand zur Vorbereitung des Überganges in
einen benachbarten Gang n und im Falle des 1. Ganges L den Anfahrzustand
bezeichnet. Die den Sperrsynchronisiereinrichtungen 8a bis 8e zugeordneten
Buchstaben n, l, r bezeichnen jeweils die Neutralstellung bzw. die
nach links oder rechts verschobene Stellung der Schaltmuffe der
betreffenden Sperrsynchronisiereinrichtung. Grau unterlegte Felder
bezeichnen Last führende Sperrsynchronisiereinrichtungen.
Wie in der Übersicht deutlich zu erkennen ist, erfolgen
Umschaltungen der Sperrsynchronisiereinrichtungen, herausgehoben
durch eine elliptische Umrahmung, nur im lastfreien Zustand der
Sperrsynchronisiereinrichtungen.
-
Das
erfindungsgemäße Getriebe unterstützt
eine Mehrzahl von Rückwärtsgängen, deren
Kraftfluss in den 9 bis 11 dargestellt
ist. Bei den in 9 und 10 dargestellten
Rückwärtsgängen ist wie im ersten Vorwärtsgang
der 2 eine Kopplung der zwei Eingangswellen 5, 6 aneinander über
die Sperrsynchronisiereinrichtung a möglich.
-
Der
Kraftfluss des in 9 gezeigten Rückwärtsganges
verläuft von den Eingangswellen 5, 6 über
die Gangräder 11, 28, die Hohlwelle 22,
die Gangräder 27, 13, die Hohlwelle 10 und
die Gangräder 14, 24, 25 zur Vollwelle 18.
Der Kraftverlauf im Rückwärtsgang der 10 ist ähnlich,
es sind lediglich die Gangräder 27, 13 gegen
die Gangräder 26, 12 ausgetauscht. Der
in
-
11 gezeigte
Rückwärtsgang verläuft von der ersten
Eingangswelle 5 über die Sperrsynchronisiereinrichtung
a, die Hohlwelle 10, die Gangräder 14, 24, 25 und
die Sperrsynchronisiereinrichtung d zur Vollwelle 18.
-
Die Übersetzungen
der Gänge 2 bis 6 sind jeweils durch einen Radzug bestehend
aus den Gangrädern 14 und 24, 11 und 26, 12 und 26, 11 und 23 bzw. 13 und 27 festgelegt.
Wenn man die Übersetzungen der Vorwärtsgänge
mit i1, ..., i6 und
die der Rückwärtsgänge mit iR1,
..., iR3 bezeichnet, so folgt: i1 = (i3 × i2)/i6 iR1 = (i3 × i2 × iR)/i6 wobei iR das Übersetzungsverhältnis
vom Rad 24 zum Rad 25 bezeichnet, iR2 = (i3 × i2 × i1R)/i4 iR3 =
(i2 × i1R).
-
Es
sind beispielsweise die folgenden Übersetzungsverhältnisse
realisierbar:
| Gang | Beispiel
1 | Beispiel
2 |
| 1 | 3,75 | 4,02 |
| 2 | 2,04 | 2,04 |
| 3 | 1,36 | 1,32 |
| 4 | 1,05 | 0,954 |
| 5 | 0,85 | 0,755 |
| 6 | 0,74 | 0,67 |
| Spreizung | 5,06 | 6 |
| R1 | 3,75·i1R | 4,02·iR |
| R2 | 2,64·i1R | 2,82·iR |
| R3 | 2,04·i1R | 0,954·iR |
-
Weitere
Vorwärtsgänge sind durch Hintereinanderschaltung
von drei Radzügen realisierbar, zum Beispiel durch Schalten
des Kraftflusses von der Eingangswelle 6 über
die Räder 11, 28 zur Hohlwelle 22,
von dort über die Räder 26, 12 zur
Hohlwelle 10 und schließlich über die
Räder 14, 24 zur Ausgangswelle 15.
Für die zwei oben dargestellten Beispiele ergeben sich Übersetzungsverhältnisse
dieses Gangs ia von 2,64 bzw. 2,82, was
zahlenmäßig zwischen den Gängen 1 und
2 liegt. Dieser Gang ist insbesondere als Anfahrgang bei schlüpfrigem
Untergrund, z. B. anstelle des zweiten Gangs im Rahmen einer an
sich bekannten „Winterschaltung" brauchbar.
-
Ein
Kraftfluss von der Eingangswelle 5 über die Räder 13, 27 zur
Hohlwelle 22 und über die Räder 28, 11, 23 zur
Ausgangswelle 15 ergibt ein Übersetzungsverhältnis
ib = (i6 × i5)/i3 von 0,46 bzw.
0,38, und von der Eingangswelle 5 über die Räder 12, 26 zur
Hohlwelle 22 und die Räder 28, 11, 23 zur
Ausgangswelle 15 ein Übersetzungsverhältnis
ic = (i4 × i5)/i3 von 0,66 bzw.
0,55, jeweils noch jenseits des 6. Ganges.
-
Weitere
Gänge sind ohne Vergrößerung der Abmessungen
des Getriebes realisierbar, indem an der Hohlwelle 21 zusätzliche,
nicht in den Fig. dargestellte Gangräder vorgesehen werden,
die jeweils mit den Gangrädern 12, 13 der
Hohlwelle 10 kämmen. Sperrsynchronisiereinrichtungen
zum selektiven Entkoppeln dieser zusätzlichen Gangräder
können jeweils in einer Ebene mit den vorhandenen Sperrsynchronisiereinrichtungen
a und c bzw. b an der Hohlwelle 21 platziert werden.
-
Es
besteht die Möglichkeit, nur über die Kupplungen 1l, 1r ohne
Unterbrechung des Kraftflusses zwischen Vor- und Rückwärtsgang
umzuschalten, indem, während über eine der Kupplungen
ein Gang angetrieben wird, für die nicht gleichzeitig im
Kraftfluss stehende andere Kupplung ein Gang mit entgegengesetzter Bewegungsrichtung
vorgewählt wird. So kann, wenn der erste Vorwärtsgang über
die Kupplung 1l angetrieben ist, gleichzeitig über
die Kupplung 1l der Rückwärtsgang R3
vorgewählt sein. Oder es kann bei eingelegtem Gang ia, der über die Kupplung 1l angetrieben
ist, ein über die Kupplung 1r angetriebener Rückwärtsgang
wie R1 oder R2 vorgewählt sein. Indem zwischen diesen Vor-
und Rückwärtsgängen durch alleinige Nutzung
der Kupplungen 1l, 1r, ohne Betätigung
der Sperrsynchronisiereinrichtungen, umgeschaltet wird, kann ein
stecken gebliebenes Fahrzeug sich durch Pendelbewegungen wieder
frei arbeiten.
-
- 1
- Doppelkupplung
- 1l,
1r
- Kupplungen
- 2
- Schwungrad
- 3l,
3r
- Kupplungsscheibe
- 5,
6
- Eingangswelle
- 7a,
..., 7e
- Schaltmuffenträger
- 8a,
..., 8e
- Schaltmuffe
- 9la,
9lb, ..., 9le, 9re
- Schaltverzahnung
- 10
- Hohlwelle
- 11–14
- Gangräder
- 15,
16
- Ausgangswellen
- 17,
18
- Vollwelle
- 19,
20
- Ausgangszahnrad
- 21,
22
- Hohlwelle
- 23,
..., 28
- Gangrad
-
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
-