DE102012004096B4 - Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe - Google Patents

Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe Download PDF

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Abstract

Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge mit auf mindestens einer Eingangswelle (10; 42, 46) und einer achsparallelen Welle (12) angeordneten Zahnradsätzen (14, 16) für mehrere Vorwärtsgänge und mit einem über zwei Umkehrzahnräder (34, 36) bewirkten Rückwärtsgang, sowie mit die Zahnradsätze (14, 16) mit den Wellen (10; 12) kuppelnden Synchronkupplungen (26, 28, 30), wobei die zwei Umkehrzahnräder (34, 36) auf einer gemeinsamen Rückwärtsgangwelle (32) angeordnet sind und mit einem auf der Eingangswelle (10; 42, 46) gelagerten Zahnrad (18; 52) eines Vorwärtsganges und mit einem auf der weiteren Welle (12, 44) gelagerten Zahnrad (24; 58) eines benachbarten Vorwärtsganges kämmen, und die Umkehrzahnräder (34, 36) zur Bildung des Rückwärtsganges über zumindest eine Kupplung (26, 30, 60) in einen durchgehenden Kraftfluss schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (18, 20, 22, 24) der beiden Vorwärtsgänge als Loszahnräder ausgeführt sind, die über Synchronkupplungen (26, 28, 30) zur Bildung der beiden Vorwärtsgänge und des Rückwärtsganges alternierend an die Eingangswelle (10) und die weitere Welle (12) ankuppelbar sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei manuell oder automatisch geschalteten Wechselgetrieben mit mehreren Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang bestimmt sich die Länge des Getriebes unter anderem durch die Anzahl der axial hintereinander liegenden Zahnradsätze, die auf der Eingangswelle des Getriebes und auf einer achsparallelen Abtriebswelle oder einer Zwischenwelle angeordnet sind, mit jeweils dazwischen positionierten Synchronkupplungen, die die Loszahnräder der Gänge mit der entsprechenden Welle kuppeln. Gleiches gilt auch für sogenannte Doppelkupplungsgetriebe, bei denen die Vorwärtsgänge in zwei Teilgetriebe aufgeteilt und über zwei Trennkupplungen alternierend aktivierbar sind (Gangwechsel ohne Unterbrechung der Zugkraft).
  • Aus der GB 2 159 898 A ist ein gattungsgemäßes Getriebe mit einem synchronisierten Rückwärtsgang bekannt. Die DE 42 36 000 A1 offenbart ein Gangschaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wechselgetriebe vorzuschlagen, dass ohne Veränderung des wesentlichen Getriebeaufbaus eine kürzere Baulänge oder die Anordnung eines weiteren Vorwärtsganges ohne Zunahme der Baulänge ermöglicht.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zwei auf einer gemeinsamen Rückwärtsgangwelle angeordnete Umkehrzahnräder vorgesehen sind, die mit einem auf der Eingangswelle gelagerten Zahnrad eines Vorwärtsganges und mit einem auf der weiteren Welle gelagerten Zahnrad eines benachbarten Vorwärtsganges kämmen und die zur Bildung des Rückwärtsganges über zumindest eine Kupplung in einen durchgehenden Kraftfluss schaltbar sind. Mit diesen Merkmalen gelingt es, einen separaten Rückwärtsgang-Zahnradsatz mit nur einem Umkehrzahnrad entfallen zu lassen. Stattdessen werden zwei vorhandene Vorwärtsgang-Zahnräder trieblich über die Rückwärtsgangwelle und die zwei Umkehrzahnräder derart miteinander verbunden, dass neben den regulären Vorwärtsgängen auch ein Rückwärtsgang realisiert ist. Durch den Entfall des separaten Rückwärtsgang-Zahnradsatzes kann entweder die Baulänge des Getriebes verkürzt oder an dieser Stelle ein weiterer Vorwärtsgang vorgesehen werden.
  • Erfindungsgemäß sind die Zahnräder der beiden Vorwärtsgänge als Loszahnräder ausgeführt, die über Synchronkupplungen zur Bildung der beiden Vorwärtsgänge und des Rückwärtsganges alternierend an die Eingangswelle und die weitere Welle ankuppelbar sind. Es ist also eine zusätzliche Synchronkupplung erforderlich, um die nötigen Freiheitsgrade im Kraftfluss der jeweils geschalteten Gänge (Vorwärts oder Rückwärts) herzustellen; die die Synchronkupplungen beaufschlagende Schaltbetätigung ist entsprechend zu modifizieren.
  • Dabei können alternativ die Zahnräder der beiden Vorwärtsgänge über zwei auf der Eingangswelle und der weiteren Welle angeordnete Doppelsynchronkupplungen schaltbar sein, oder es können die Zahnräder der beiden Vorwärtsgänge über eine zwischen zwei axial benachbarten Loszahnrädern angeordnete Doppelsynchronkupplung auf der einen Welle und über zwei Doppelsynchronkupplungen auf der anderen Welle schaltbar sein, wobei die zwei Doppelsynchronkupplungen jeweils auch die Loszahnräder axial benachbarter Vorwärtsgänge des Wechselgetriebes kuppeln. Welche der aufgezeigten Alternativen baulich und konstruktiv vorteilhafter ist, hängt unter anderem von der bestehenden Getriebekonstruktion ab.
  • In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest ein Umkehrzahnrad auf der Rückwärtsgangwelle als Loszahnrad ausgeführt und über die zumindest eine Kupplung zur Bildung des Rückwärtsganges mit der Rückwärtsgangwelle kuppelbar sein. Damit kann ebenfalls die Baulänge des Getriebes vermindert werden, indem die besagte Kupplung radial nach außen in die Position der achsparallel zur Eingangswelle und der weiteren Welle angeordneten Rückwärtsgangwelle verlagert wird.
  • Diese Verlagerung eröffnet ferner eine noch einfachere Getriebekonstruktion, bei der das kuppelbare Umkehrzahnrad mit einem Festzahnrad des einen Vorwärtsganges und das andere, wellenfeste Umkehrzahnrad mit einem über eine Synchronkupplung schaltbaren Loszahnrad des anderen Vorwärtsganges kämmt.
  • Des Weiteren kann die das Umkehrzahnrad auf der Rückwärtsgangwelle kuppelnde Kupplung als eine baulich und fertigungstechnisch einfachere Synchronisierungsbremse ausgebildet sein, also keine übliche Sperrsynchronisierung aufweisen. Dabei wird davon ausgegangen, dass Rückwärtsgänge in der Regel bei stehendem Kraftfahrzeug geschaltet werden (sollten) und deshalb ein geringerer Synchronisierungsanteil erforderlich ist, der gegebenenfalls noch durch einen Motoreingriff eines elektronischen Motorsteuergerätes des Kraftfahrzeuges unterstützt sein kann (Drehzahlanpassung der Eingangswelle).
  • Besonders bevorzugt kann die Synchronisierungsbremse eine auf einem wellenfesten Kupplungskörper axial verschiebbar angeordnete, äußere Schaltmuffe aufweisen, in der ein in Umfangsrichtung formschlüssig geführtes und axial verschiebliches Innenkonusteil über ein Federelement gegen die Schaltmuffe abgestützt ist, wobei das Innenkonusteil mit einem Außenkonus des kuppelbaren Umkehrzahnrades und die Schaltmuffe mit einer Innenverzahnung mit einer Schaltverzahnung auf dem Umkehrzahnrad zusammenwirkt. Über das Innenkonusteil wird das gegebenenfalls drehende Umkehrzahnrad angebremst und über die Schaltmuffe mit der Rückwärtsgangwelle gekuppelt. Dabei sind nur einfache, fertigungstechnisch günstige Bauteile ohne komplizierte, Sperrwirkungen erzeugende Verzahnungen erforderlich.
  • Das Innenkonusteil der Synchronisierungsbremse kann über eine Mittenzentrierung mit zumindest einer radial nach außen federnd vorgespannten Rastkugel am Kupplungskörper gehalten sein und vermeidet somit, dass der Innenkonus bei nicht geschaltetem Rückwärtsgang Schlepp- bzw. Reibverluste ausübt.
  • In vorteilhafter, weiterer Ausgestaltung der Erfindung bei einem Doppelkupplungsgetriebe als Wechselgetriebe mit zwei axial hintereinander angeordneten Teilgetrieben, die über zwei Eingangswellen und zwei Trennkupplungen alternierend aktivierbar sind und mit einer gemeinsamen, weiteren Welle zusammenwirken, zwischen denen die Zahnradsätze der Vorwärtsgänge angeordnet sind, wird vorgeschlagen, dass die die Umkehrzahnräder tragende Rückwärtsgangwelle zwischen den beiden Teilgetrieben angeordnet ist, wobei das eine Umkehrzahnrad mit einem Zahnrad des Vorwärtsganges des einen Teilgetriebes und das andere Umkehrzahnrad mit einem Zahnrad eines Vorwärtsganges des anderen Teilgetriebes kämmt.
  • Diese Anordnung hat den großen Vorteil, dass durch die Auswahl der Vorwärtsgänge an beiden Teilgetrieben die Funktion der beiden Trennkupplungen in den Schaltablauf miteinbezogen ist, mit der Auswirkung, dass die beiden Vorwärtsgänge bzw. deren Zahnradsätze unverändert bleiben können (jeweils ein Loszahnrad und ein Festzahnrad) und der Rückwärtsgang durch Schließen der einen Trennkupplung und der eine Vorwärtsgang durch Schließen der anderen Trennkupplung (siehe nachfolgende Beschreibung) schaltbar ist.
  • Demzufolge kämmt ein Festzahnrad auf der einen Eingangswelle des einen Teilgetriebes mit dem schaltbaren Umkehrzahnrad auf der Rückwärtsgangwelle und das andere Umkehrzahnrad mit einem schaltbaren Loszahnrad auf der weiteren Welle des anderen Teilgetriebes. Als eine übersetzungstechnisch und konstruktiv günstige Auslegung hat sich dabei erwiesen, wenn bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit sieben oder acht Vorwärtsgängen der vierte Gang des einen Teilgetriebes mit dem ersten Gang des anderen Teilgetriebes über die Umkehrzahnräder und die Rückwärtsgangwelle zur Bildung des Rückwärtsganges miteinander kuppelbar sind.
  • Schließlich kann die weitere, Gangzahnräder tragende Welle des Wechselgetriebes eine Zwischenwelle sein, die direkt über einen Zahnradtrieb auf eine Abtriebswelle des Wechselgetriebes oder indirekt über ein Verteilerdifferenzial auf die Abtriebswelle und auf eine weitere Abtriebswelle (Allradantrieb) abtreibt.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 in skizzenhafter Darstellung eine Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit zwei auf einer Eingangswelle und einer weiteren Welle angeordneten und über Synchronkupplungen schaltbaren Zahnradsätzen und einer Rückwärtsgangwelle mit zwei Umkehrzahnrädern zur Darstellung von zwei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang;
    • 2 die Schaltvorrichtung nach 1 in einem Querschnitt mit Darstellung der räumlichen Anordnung der Wellen und der Zahneingriffe zwischen den Zahnrädern der Zahnradsätze und den Umkehrzahnrädern;
    • 3 in ebenfalls skizzenhafter Darstellung ein Doppelkupplungsgetriebe für allradgetriebene Kraftfahrzeuge mit zwei Teilgetrieben, zwischen denen eine Rückwärtsgangwelle mit zwei Umkehrzahnrädern angeordnet ist, die zur Bildung eines Rückwärtsganges mit zwei Vorwärtsgang-Zahnradsätzen der Teilgetriebe zusammenwirken;
    • 4 eine raumbildliche Teilansicht auf das Doppelkupplungsgetriebe nach 3 mit Anordnung der in einem Längsschnitt gezeichneten Rückwärtsgangwelle, den beiden Umkehrzahnrädern und einer Synchronisierungsbremse als Kupplung; und
    • 5 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Synchronisierungsbremse nach 4 zum Kuppeln des einen Umkehrzahnrads mit der Rückwärtsgangwelle.
  • Die 1 zeigt skizzenhaft eine Schaltvorrichtung für ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe bzw. Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge, das jedoch nur soweit dargestellt ist, als dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Im Übrigen kann das Wechselgetriebe bekannter Bauart sein.
  • Das Wechselgetriebe weist eine nur abschnittsweise dargestellte Eingangswelle 10 und eine weitere, achsparallele Welle 12 (dies kann eine Zwischenwelle oder eine Abtriebswelle sein) auf, die drehbar in einem Getriebegehäuse (nicht dargestellt) gelagert sind und zwischen denen zwei Zahnradsätze 14, 16 für zwei Vorwärtsgänge angeordnet sind.
  • Die axial einander benachbarten Zahnradsätze 14, 16 sind durch Loszahnräder 18, 20 bzw. 22, 24 gebildet, die drehbar auf der Eingangswelle 10 und der weiteren Welle 12 gelagert und über drei Doppelsynchronkupplungen 26, 28, 30 mit der jeweiligen Welle 10, 12 kuppelbar sind, wie nachstehend noch ausgeführt wird.
  • Ferner ist eine Rückwärtsgangwelle 32 im Getriebegehäuse drehbar gelagert, die wellenfest zwei Umkehrzahnräder 34, 36 trägt, von denen das eine Umkehrzahnrad 34 mit dem Loszahnrad 18 auf der Eingangswelle 10 des einen Zahnradsatzes 14 und das andere Umkehrzahnrad 36 mit dem Loszahnrad 24 auf der weiteren Welle 12 des axial benachbarten Zahnradsatzes 16 kämmt.
  • In der 1 ist die achsparallel zur Eingangswelle 10 und zur weiteren Welle 12 angeordnete, axial relativ kurze Rückwärtsgangwelle 32 in einer einheitlichen Zeichnungsebene mit gestrichelt angedeuteter Verbindung dargestellt; die 2 zeigt, dass die Rückwärtsgangwelle 32 mit der Eingangswelle 10 und der weiteren Welle 12 im Querschnitt betrachtet ein Dreieck mit definierten Achsabständen bildet, wobei das Umkehrzahnrad 34 mit dem Loszahnrad 18 auf der Eingangswelle 10 und das Umkehrzahnrad 36 mit dem Loszahnrad 24 auf der weiteren Welle 12 in Eingriff ist.
  • Zum Schalten des ersten Vorwärtsganges, gebildet durch den Zahnradsatz 14, wird die Doppelsynchronkupplung 26 so geschaltet, dass das Loszahnrad 18 mit der Eingangswelle 10 gekuppelt ist. Ferner wird über die Doppelsynchronkupplung 30 das Loszahnrad 20 an die weitere Welle 12 angeschaltet. Der Kraftfluss verläuft über die beiden Zahnräder 18, 20 von der Eingangswelle 10 auf die weitere Welle 12.
  • Der zweite Vorwärtsgang, gebildet durch den Zahnradsatz 16, wird geschaltet, indem die beiden Loszahnräder 22, 24 über die Doppelsynchronkupplungen 28, 30 mit der Eingangswelle 10 und der weiteren Welle 12 gekuppelt werden.
  • Zum Schalten des Rückwärtsganges wird über die Doppelsynchronkupplung 26 das Loszahnrad 18 des einen Zahnradsatzes 14 mit der Eingangswelle 10 gekuppelt und über die Doppelsynchronkupplung 30 das Loszahnrad 24 des anderen Zahnradsatzes 16 mit der weiteren Welle 12 trieblich verbunden. Der Kraftfluss verläuft nunmehr unter Drehrichtungsumkehr der weiteren Welle 12 von der Eingangswelle 10 über das Loszahnrad 18, die beiden Umkehrzahnräder 34, 36 auf das Loszahnrad 24 auf der weiteren Welle 12.
  • Die beiden Synchronkupplungen 26, 28 sind als Doppelsynchronkupplungen ausgeführt, so dass über diese beidseitig benachbarte Loszahnräder auf der Eingangswelle 10 für weitere Vorwärtsgänge (nicht dargestellt) kuppelbar sind.
  • Alternativ können die beiden Synchronkupplungen 26, 28 durch eine Doppelsynchronkupplung gebildet sein, die analog zur Doppelsynchronkupplung 30 zwischen den beiden Zahnradsätzen 14, 16, jedoch auf der Eingangswelle 10 anzuordnen wäre.
  • Die 3 zeigt ein an sich bekanntes Doppelkupplungsgetriebe 40, das jedoch nur soweit beschrieben ist, als dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Funktionell zur vorbeschriebenen Schaltvorrichtung gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Das Doppelkupplungsgetriebe 40 umfasst acht Vorwärtsgänge (1 bis 8) mit entsprechenden Zahnradsätzen mit jeweils einem Loszahnrad und einem Festzahnrad, die in bekannter Weise über Doppelsynchronkupplungen schaltbar und in zwei Teilgetriebe I und II unterteilt sind.
  • Das Teilgetriebe II weist dabei die geraden Vorwärtsgänge 2, 4, 6, 8 auf, die über eine hohle Eingangswelle 42 und mittels einer Trennkupplung K2 aktivierbar sind, wobei die abtreibenden Zahnräder auf einer beiden Teilgetrieben I, II gemeinsamen, achsparallelen Zwischenwelle 44 angeordnet sind.
  • Das Teilgetriebe I mit den ungeraden Vorwärtsgängen 1, 3, 5, 7 ist über eine koaxiale, zweite Eingangswelle 46 und eine zweite Trennkupplung K1 aktivierbar und treibt dann ebenfalls auf die Zwischenwelle 44 ab.
  • Herausgegriffen seien nur die einander unmittelbar benachbarten Vorwärtsgänge 4 des Teilgetriebes II und 1 des Teilgetriebes I mit den Zahnradsätzen 14, 16, die über Doppelsynchronkupplungen 48, 50 schaltbar sind.
  • Dazu ist beim Vorwärtsgang 4 bzw. Zahnradsatz 14 auf der hohlen Eingangswelle 42 ein Festzahnrad 52 und auf der Zwischenwelle 44 ein Loszahnrad 54 angeordnet; ferner ist der Vorwärtsgang 1 bzw. der Zahnradsatz 16 durch ein Festzahnrad 56 auf der zweiten Eingangswelle 46 und ebenfalls ein Loszahnrad 58 auf der Zwischenwelle 44 gebildet.
  • Durch Schalten der Synchronkupplung 48 auf das Loszahnrad 54 und Schließen der Trennkupplung K2 kann der vierte Vorwärtsgang 4 und durch Schalten der Synchronkupplung 50 auf das Loszahnrad 58 und Schließen der Trennkupplung K1 der erste Vorwärtsgang 1 aktiviert werden.
  • Zur Bildung eines Rückwärtsganges R ist achsparallel zu den Eingangswellen 42, 46 und der Zwischenwelle 44 eine beide Teilgetriebe I und II überbrückende Rückwärtsgangwelle 32 im nicht dargestellten Getriebegehäuse des Doppelkupplungsgetriebes 40 gelagert.
  • Die Rückwärtsgangwelle 32 trägt zwei Umkehrzahnräder 34, 36, von denen das eine Umkehrzahnrad 34 mit dem Festzahnrad 52 auf der hohlen Eingangswelle 42 und das andere Umkehrzahnrad 36 mit dem Loszahnrad 58 auf der Zwischenwelle 44 in Eingriff ist. Die Anordnung der Wellen 32, 44, sowie 42 und 46 ist im Wesentlichen wie zur 2 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben.
  • Das mit dem vierten Gang 4 des Teilgetriebes II zusammenwirkende Umkehrzahnrad 34 ist als Loszahnrad ausgeführt und mittels einer noch zu beschreibenden Kupplung 60 mit integrierter Synchronisierungsbremse an die Rückwärtsgangwelle 32 ankuppelbar, während das mit dem Zahnradsatz 16 des ersten Vorwärtsganges 1 im Teilgetriebe I zusammenwirkende Umkehrzahnrad 36 ein Festzahnrad ist.
  • Der Rückwärtsgang R kann aktiviert werden, indem die Doppelsynchronkupplung 50 auf das Loszahnrad 58 des ersten Vorwärtsganges 1 geschaltet und zudem die Kupplung 60 auf der Rückwärtsgangwelle 32 geschlossen wird.
  • Der Kraftfluss verläuft dann bei geschlossener Trennkupplung K2 über die hohle Eingangswelle 42 und das Festzahnrad 52 auf das Umkehrzahnrad 34 und weiter über die Rückwärtsgangwelle 32 und das Umkehrzahnrad 36 auf das mit der Zwischenwelle 44 gekuppelte Loszahnrad 58.
  • Wird hingegen die Kupplung 60 des Umkehrzahnrades 34 geöffnet, so kann bei noch geschlossener Synchronkupplung 50 bzw. geschaltetem Loszahnrad 58 und durch Schließen der Trennkupplung K1 der erste Vorwärtsgang 1 wie vorbeschrieben aktiviert werden.
  • Die Zwischenwelle 44 treibt ein nicht weiter dargestelltes Eingangselement eines Verteilerdifferenzials 62 an, dessen eines Ausgangselement über einen Zahnradtrieb 64 und eine Abtriebswelle 66 des Doppelkupplungsgetriebes 40 ein angebautes Vorderachsdifferenzial 68 antreibt.
  • Das zweite Ausgangselement des Verteilerdifferenzials 62 (zum Beispiel ein Kegelraddifferenzial) ist durch eine weitere Abtriebswelle 70 gebildet, die über eine nicht dargestellte Kardanwelle ein hinteres Achsdifferenzial des Kraftfahrzeugs antreibt.
  • Die 4 und 5 zeigen in einem Längsschnitt die hohl ausgeführte Rückwärtsgangwelle 32, die in einer nicht näher ersichtlichen, im Getriebegehäuse des Doppelkupplungsgetriebes 40 befestigten Lagerkonsole 72 über Wälzlager 74 drehbar gelagert und axial unverschiebbar gehalten ist.
  • Auf der Rückwärtsgangwelle 32 ist das als Festzahnrad ausgeführte Umkehrzahnrad 36 befestigt, welches mit dem in der Zeichnungsansicht darunter liegenden Loszahnrad 58 auf der Zwischenwelle 44 für den ersten Vorwärtsgang 1 in Eingriff ist.
  • Ferner ist auf der Rückwärtsgangwelle 32 das als Loszahnrad ausgeführte Umkehrzahnrad 34 über eine Wälzlagerung 74 drehbar gelagert, das wie vorbeschrieben mit dem Festzahnrad 52 auf der hohlen Eingangswelle 34 in Eingriff ist.
  • Das an einem Lagerbund 32a der Rückwärtsgangwelle 32 anlaufende Umkehrzahnrad 34 trägt andererseits eine Schaltverzahnung 34a, die mit der Kupplung 60 mit integrierter Synchronisierungsbremse zusammenwirkt und über die das Umkehrzahnrad 34 an die Rückwärtsgangwelle 32 ankuppelbar ist.
  • Die Kupplung 60 (5) weist eine äußere, ringförmige Schaltmuffe 76 mit einer Ringnut 76a auf, in die eine Schaltgabel einer nicht dargestellten Schaltbetätigung des Doppelkupplungsgetriebes 40 eingreifen kann. Ferner ist in die Schaltmuffe 76 eine Innenverzahnung 76b eingearbeitet, die mit der Schaltverzahnung 34a des Umkehrzahnrads 34 zusammenwirkt.
  • Die Schaltmuffe 76 ist unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar auf einem über eine Kerbverzahnung 32b auf der Rückwärtsgangwelle 32 befestigten Kupplungskörper 78 geführt.
  • Zwischen der Schaltmuffe 76 und dem Kupplungskörper 78 ist ein ringförmiges Innenkonusteil 80 eingefügt, das mit einem Innenkonus 80a mit einem am Umkehrzahnrad 34 angeformten Außenkonus 34b als Synchronisierungsbremse zusammenwirkt.
  • Das Innenkonusteil 80 ist auf einem Ringbund 78a des Kupplungskörpers 78 über zumindest eine federnd nach außen vorgespannte Rastkugel 82 mittenzentriert, wobei die Rastkugel 82 in eine korrespondierende Vertiefung 80b des Innenkonusteils 80 eingreift.
  • Schließlich ist innerhalb der Schaltmuffe 76 und dem Kupplungskörper 78 ein Ringraum 84 gebildet, in dem eine im Ausgangszustand entspannte Tellerfeder 86 angeordnet ist. Die Tellerfeder 86 stützt sich einerseits an dem Innenkonusteil 80 und andererseits an der Schaltmuffe 76 ab.
  • In der gezeichneten Stellung der Schaltmuffe 76 ist die Kupplung 60 offen, wobei das Innenkonusteil 80 mittenzentriert so auf dem Kupplungskörper 78 gehalten ist, dass dessen Innenkonus 80a keinen Kontakt mit dem Außenkonus 34b des Umkehrzahnrads 34 hat, dieses also frei relativ zur Rückwärtsgangwelle 32 drehen kann.
  • Wird die Kupplung 60 geschaltet bzw. die Schaltmuffe 76 auf der Zeichnung 5 nach rechts verschoben, so wird zunächst das Innenkonusteil 80 mit der Schaltmuffe 76 aus der Mittenzentrierung heraus verschoben, wobei durch die Stützkraft der Tellerfeder 86 das Innenkonusteil 80 mit dem Innenkonus 80a gegen den Außenkonus 34b des Umkehrzahnrads 34 geführt wird und über die Konusflächen das Umkehrzahnrad 34 relativ zur Rückwärtsgangwelle 32 bis zum Gleichlauf abbremst. In diesem Moment ist die Innenverzahnung 76b der Schaltmuffe 76 noch nicht mit der Außenverzahnung 34a des Umkehrzahnrads 34 in Eingriff.
  • Mit der weiteren Betätigung bzw. Verschiebung der Schaltmuffe 76 gerät dann unter entsprechender Verformung der Tellerfeder 86 die Innenverzahnung 76b mit der Schaltverzahnung 34b in Eingriff und die Kupplung 60 ist geschlossen.
  • Wird die Kupplung 60 durch nach links Verschieben der Schaltmuffe 76 wieder geöffnet, so führt dies zunächst zur Entspannung der Tellerfeder 86 innerhalb der Schaltmuffe 76, so dass die Mittenzentrierung mit der Rastkugel 82 wieder greifen kann.
  • Anstelle des gezeigten Doppelkupplungsgetriebes 40 für ein Allrad getriebenes Kraftfahrzeug kann dieses auch für den Antrieb nur einer Achse des Kraftfahrzeugs ausgelegt sein, wobei die Zwischenwelle 44 direkt die Abtriebswelle bildet oder über den Zahnradtrieb 64 nur auf die Abtriebswelle 66 und das Vorderachsdifferenzial 68 abtreibt.

Claims (12)

  1. Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge mit auf mindestens einer Eingangswelle (10; 42, 46) und einer achsparallelen Welle (12) angeordneten Zahnradsätzen (14, 16) für mehrere Vorwärtsgänge und mit einem über zwei Umkehrzahnräder (34, 36) bewirkten Rückwärtsgang, sowie mit die Zahnradsätze (14, 16) mit den Wellen (10; 12) kuppelnden Synchronkupplungen (26, 28, 30), wobei die zwei Umkehrzahnräder (34, 36) auf einer gemeinsamen Rückwärtsgangwelle (32) angeordnet sind und mit einem auf der Eingangswelle (10; 42, 46) gelagerten Zahnrad (18; 52) eines Vorwärtsganges und mit einem auf der weiteren Welle (12, 44) gelagerten Zahnrad (24; 58) eines benachbarten Vorwärtsganges kämmen, und die Umkehrzahnräder (34, 36) zur Bildung des Rückwärtsganges über zumindest eine Kupplung (26, 30, 60) in einen durchgehenden Kraftfluss schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (18, 20, 22, 24) der beiden Vorwärtsgänge als Loszahnräder ausgeführt sind, die über Synchronkupplungen (26, 28, 30) zur Bildung der beiden Vorwärtsgänge und des Rückwärtsganges alternierend an die Eingangswelle (10) und die weitere Welle (12) ankuppelbar sind.
  2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (18, 20, 22, 24) der beiden Vorwärtsgänge über zwei auf der Eingangswelle (10) und der weiteren Welle (12) angeordnete Doppelsynchronkupplungen (30) schaltbar sind.
  3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (18, 20, 22, 24) der beiden Vorwärtsgänge über eine zwischen zwei axial benachbarten Loszahnrädern angeordnete Doppelsynchronkupplung (30) auf der einen Welle (12) und über zwei Doppelsynchronkupplungen (26, 28) auf der anderen Welle (10) schaltbar sind, wobei die zwei Doppelsynchronkupplungen (26, 28) jeweils auch die Loszahnräder axial benachbarter Vorwärtsgänge des Wechselgetriebes kuppeln.
  4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Umkehrzahnrad (34) auf der Rückwärtsgangwelle (32) als Loszahnrad ausgeführt ist und über die Kupplung (60) zur Bildung des Rückwärtsganges mit der Rückwärtsgangwelle (32) kuppelbar ist.
  5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das kuppelbare Umkehrzahnrad (34) mit einem Festzahnrad (52) des einen Vorwärtsganges (4) und das andere, wellenfeste Umkehrzahnrad (36) mit einem über eine Synchronkupplung (50) schaltbaren Loszahnrad (58) des anderen Vorwärtsganges kämmt.
  6. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Umkehrzahnrad (34) auf der Rückwärtsgangwelle (32) kuppelnde Kupplung (60) mit einer Synchronisierungsbremse ausgebildet ist.
  7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungsbremse eine auf einem wellenfesten Kupplungskörper (78) axial verschiebbar angeordnete, äußere Schaltmuffe (76) aufweist, in der ein in Umfangsrichtung formschlüssig geführtes und axial verschiebliches Innenkonusteil (80) über ein Federelement (86) gegen die Schaltmuffe (76) abgestützt ist, wobei das Innenkonusteil (80) mit einem Außenkonus (34b) des kuppelbaren Umkehrzahnrades (34) und die Schaltmuffe (76) mit einer Innenverzahnung (76b) mit einer Schaltverzahnung (34a) auf dem Umkehrzahnrad (34) zusammenwirkt.
  8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenkonusteil (80) über eine Mittenzentrierung mit zumindest einer radial nach außen federnd vorgespannten Rastkugel (82) am Kupplungskörper (78) gehalten ist.
  9. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Doppelkupplungsgetriebe (40) als Wechselgetriebe mit zwei axial hintereinander angeordneten Teilgetrieben (I, II), die über zwei Eingangswellen (42, 46) und zwei Trennkupplungen (K1, K2) alternierend aktivierbar sind und mit einer gemeinsamen, weiteren Welle (44) zusammenwirken, zwischen denen die Zahnradsätze der Vorwärtsgänge (1 bis 8) angeordnet sind, wobei die die Umkehrzahnräder (34, 36) tragende Rückwärtsgangwelle (32) zwischen den beiden Teilgetrieben (I, II) angeordnet ist und wobei ferner das eine Umkehrzahnrad (34) mit einem Zahnrad (52) des Vorwärtsganges (4) des einen Teilgetriebes (II) und das andere Umkehrzahnrad (36) mit einem Zahnrad (58) eines Vorwärtsganges (1) des anderen Teilgetriebes (I) kämmt.
  10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Festzahnrad (52) auf der einen Eingangswelle (46) des einen Teilgetriebes (II) mit dem schaltbaren Umkehrzahnrad (34) auf der Rückwärtsgangwelle (32) und das andere Umkehrzahnrad (36) mit einem schaltbaren Loszahnrad (58) auf der weiteren Welle (44) des anderen Teilgetriebes (I) kämmt.
  11. Schaltvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Doppelkupplungsgetriebe (40) mit sieben oder acht Vorwärtsgängen der vierte Gang (4) des einen Teilgetriebes (II) mit dem ersten Gang (1) des anderen Teilgetriebes (I) über die Umkehrzahnräder (34, 36) und die Rückwärtsgangwelle (32) zur Bildung des Rückwärtsganges miteinander kuppelbar sind.
  12. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere, Gangzahnräder tragende Welle eine Zwischenwelle (44) ist, die direkt über einen Zahnradtrieb (64) auf eine Abtriebswelle (66) des Wechselgetriebes oder indirekt über ein Verteilerdifferenzial (62) auf die Abtriebswelle (66) und auf eine weitere Abtriebswelle (70) abtreibt.
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