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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, insbesondere auf ein Getriebe für Kraftfahrzeuge.
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Beispiele eines Getriebes vom Mitnehmer-Typ, das Gangschaltvorgänge ohne Trennen bzw. Ausrücken einer zwischen einem Motor und dem Getriebe vorgesehenen Kupplung ausführt, umfassen ein Getriebe, wie es in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung
JP 2009-536 713 A offenbart ist, sowie ein Getriebe, wie es in der
JP 2010-510 464 A offenbart ist.
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Das Getriebe vom Mitnehmer-Typ besitzt ein Zahnrad für niedrige Drehzahl und ein Zahnrad für hohe Drehzahl, die auf einer Ausgangswelle frei drehbar angebracht sind, eine Nabe, die auf der Welle zwischen dem Zahnrad für niedrige Drehzahl und dem Zahnrad für hohe Drehzahl befestigt ist, sowie einen ersten Längskeil und einen zweiten Längskeil, die an der Nabe in Axialrichtung frei bewegbar sowie zusammen mit dieser in Umfangsrichtung in integraler Weise drehbar angebracht sind.
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Wenn bei diesem Getriebe der erste und der zweite Längskeil während einer Beschleunigung mittels einer Betätigungseinrichtung beispielsweise zu dem Zahnrad für niedrige Drehzahl bewegt werden, tritt der erste Längskeil mit einem Mitnehmer in Eingriff, der an einer Seitenfläche des Zahnrads für niedrige Drehzahl vorgesehen ist, so dass eine Kraftübertragung zwischen dem Zahnrad für niedrige Drehzahl und der Nabe ausschließlich durch den ersten Längskeil realisiert wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der zweite Längskeil von dem Zahnrad für niedrige Drehzahl getrennt, und dieser kann somit zu dem Zahnrad für hohe Drehzahl bewegt werden, während die Kraftübertragung über den ersten Längskeil stattfindet.
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Wenn der zweite Längskeil zu dem Zahnrad für hohe Drehzahl bewegt wird, tritt der zweite Längskeil mit einem Mitnehmer in Eingriff, der an einer Seitenfläche des Zahnrads für hohe Drehzahl vorgesehen ist, so dass die Kraftübertragung zwischen dem Zahnrad für hohe Drehzahl und der Nabe durch den zweiten Längskeil realisiert wird
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Wenn ein Kraftübertragungsweg von dem Zahnrad für niedrige Drehzahl auf das Zahnrad für hohe Drehzahl umgeschaltet wird, wird die Rotationsgeschwindigkeit der Welle geringer, und aus diesem Grund wird der Eingriff zwischen dem ersten Längskeil und dem Zahnrad für niedrige Drehzahl zur gleichen Zeit wie der Umschaltvorgang in dem Kraftübertragungsweg gelöst, so dass der erste Längskeil auf das Zahnrad für hohe Drehzahl umgeschaltet werden kann.
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Durch das Bewegen des ersten Längskeils zu dem Zahnrad für hohe Drehzahl, kann ein Gangumschaltvorgang von dem Zahnrad für niedrige Drehzahl auf das Zahnrad für hohe Drehzahl abgeschlossen werden, ohne dass es zu einer Drehmomentunterbrechung kommt.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Getriebe wird jedoch jeder der Längskeile mit dem entsprechenden Zahnrad in einem Zustand in Eingriff gebracht, in dem ein Rotationsunterschied zwischen dem Längskeil und dem Zahnrad verbleibt, und wenn der Längskeil mit dem Mitnehmer des Zahnrads in Eingriff tritt, kommt es somit zu einer Drehmomentänderung (die im Folgenden als Drehmomentruck bezeichnet wird), bei der sich das Drehmoment momentan sprunghaft ändert und anschließend wieder auf Normal zurückkehrt
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Wenn ein Drehmomentruck in dieser Weise während eines Gangschaltvorgangs erzeugt wird, kommt es zu einem Aufprallgeräusch durch den Eingriff zwischen dem Längskeil und dem Mitnehmer, und es wird ein Geräusch erzeugt, wenn ein äußerer Laufring eines Lagers, das die Welle abstützt, auf ein Getriebegehäuse auftrifft. Darüber hinaus erzeugt der Drehmomentruck Torsion in der Welle, die Vibrationen bei einem Antriebsrad und dem Getriebegehäuse hervorruft.
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Bekanntermaßen wird bei einem Eingriff eines Längskeils mit einem Mitnehmer eines Zahnrads einer entsprechenden Gangposition während eines Gangumschaltvorgangs der vorstehend beschriebene Drehmomentruck in Abhängigkeit von der Anzahl der Zahnräder, die sich gemeinsam mit dem Zahnrad der entsprechenden Gangposition drehen (d.h. den an dem Gangumschaltvorgang beteiligten Rotationselementen), sowie der dort vorhandenen Trägheit größer.
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Bei einem herkömmlichen Getriebe führen auf einer Eingangswelle angebrachte Zahnräder sowie auf einer Ausgangswelle angebrachte angetriebene Zahnräder, die mit den Antriebszahnrädern kämmen, alle eine gemeinsame Rotationsbewegung aus, und aus diesen Grund sind die Anzahl der Rotationselemente, die an dem Gangumschaltvorgang beteiligt sind, sowie die an diesen vorhandene Trägheit hoch. Infolgedessen wird während des Gangumschaltvorgangs ein starker Drehmomentruck erzeugt.
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Die
WO 2007/132 209 A2 betrifft ein weiteres herkömmliches Getriebesystem mit einem Mechanismus zum Auswählen eines Zahnrads, das auf einer Eingangswelle festgelegt werden soll, sowie mit einer Ausgangswelle und einer Vielzahl von an der Ausgangswelle rotationsstarr angebrachten Zahnrädern. Während eines Gangumschaltvorgangs wird ein Getriebesteuerungs-Sensorsignal an einer Kupplungsbetätigung erzeugt, um die Kupplungsklemmkraft zu reduzieren, bis eine Getriebesteuerungseinheit eine Relativrotation zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Kupplung detektiert.
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Die
DE 199 38 934 A1 betrifft ein herkömmliches Getriebe mit einer Vorgelegewelle und einer Abtriebswelle, von denen jede eine Vielzahl von Zahnrädern aufweist, wodurch eine Vielzahl von schaltbaren Gängen des Getriebes ausgebildet wird, wobei während eines Gangumschaltvorgangs ein Ausrücken einer Kupplung erfolgen muss.
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Die
DE 199 30 972 C1 betrifft ein weiteres herkömmliches Getriebesystem und ein herkömmliches Verfahren zum Lastschalten eines Antriebsstranges für ein Kraftfahrzeug. Der Antriebsstrang weist eine Trennkupplung, deren Eingangsglied mit einer Motorausgangswelle verbunden ist, und ein Stufengetriebe auf, das eingangsseitig mit einem Ausgangsglied der Trennkupplung verbunden ist.
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Die
DE 880 855 B betrifft ein weiteres herkömmliches Getriebesystem, das einen von der Motorwelle vor der Hauptkupplung abgezweigten Hilfsantrieb aufweist für das Einschalten von Gangstufen eines mit Überholkupplungen versehenen Wechselgetriebes, bei welchem die motorseitige Kupplungshälfte zur Herbeiführung des Gleichlaufs im Betrieb verzögert wird, wobei eine Bremsvorrichtung vorgesehen ist, deren üblicherweise feststehender Teil durch den Hilfsantrieb in einem anderen Drehsinn als der andere mit einem umlaufenden Teil des Wechselgetriebes laufende Teil der Bremsvorrichtung angetrieben wird.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend geschilderten Situation entwickelt worden, und die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Getriebes, bei dem sich eine Reduzierung des Drehmomentrucks durch Minimieren der Anzahl der Zahnräder, die sich gemeinsam mit einem Zahnrad einer entsprechenden Gangposition bzw. Gangstufe drehen, sowie durch Reduzieren der dort vorhandenen Trägheit während eines Gangumschaltvorgangs erzielen lässt.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Getriebe, wie es in den Ansprüchen 1 und 3 angegeben ist. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Getriebes sind in den Unteransprüchen 2 und 4 bis 7 angegeben.
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Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Getriebe, das Folgendes aufweist:
- eine Eingangswelle zum Aufnehmen der Rotationsbewegung eines Motors; Antriebszahnräder, die auf der Eingangswelle frei drehbar angebracht sind;
- eine Ausgangswelle, die parallel zu der Eingangswelle angeordnet ist, um eine Rotationsbewegung nach einem Gangumschaltvorgang abzugeben; angetriebene Zahnräder, die auf der Ausgangswelle derart angebracht sind, dass sie frei drehbar sind und mit den Antriebszahnrädern kämmen können;
- einen Eingriffsmechanismus zum Festlegen eines bei einem Gangumschaltvorgang zu verwendenden Zahnrads der Antriebszahnräder auf der Eingangswelle in relativ zu dieser drehfester Weise; und
- einen Wählmechanismus, um während des Gangumschaltvorgangs das angetriebene Zahnrad einer entsprechenden Gangposition, das mit dem durch den Eingriffsmechanismus auf der Eingangswelle befestigten Antriebszahnrad kämmt, auf der Ausgangswelle in relativ zu dieser drehfester Weise festzulegen.
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Der Eingriffsmechanismus weist dabei Folgendes auf:
- eine Nabe, die auf der Eingangswelle zwischen einander benachbarten Zahnrädern von den auf der Eingangswelle frei drehbar angebrachten Antriebszahnrädern befestigt ist; und
- eine Hülse, die von der Nabe derart gehalten ist, dass sie in Axialrichtung der Eingangswelle frei beweglich ist, wobei die Hülse bei einer Bewegung zur einen Seite in Axialrichtung mit dem einen der einander benachbarten Zahnräder in Eingriff tritt und bei einer Bewegung zur anderen Seite in Axialrichtung mit dem anderen der einander benachbarten Zahnräder in Eingriff tritt, wobei die Antriebszahnräder auf der Eingangswelle derart angeordnet sind, dass einander benachbarte Zahnräder durch mindestens zwei Gangpositionen getrennt sind, und wobei die Eingangswelle eine Betriebskupplung aufweist, die während des Gangumschaltvorgangs eingerückt bleibt.
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Der Wählmechanismus kann vorzugsweise Folgendes aufweisen:
- Mitnehmer, die jeweils von gegenüberliegenden Oberflächen einander benachbarter Zahnräder von den angetriebenen Zahnrädern vorstehen, die auf der Ausgangswelle frei drehbar angebracht sind;
- eine Nabe, die auf der Ausgangswelle zwischen den einander benachbarten Zahnrädern befestigt ist;
- einen ersten Längskeil, der an der Nabe in Axialrichtung der Ausgangswelle frei beweglich gehalten ist, wobei das eine Ende des ersten Längskeils mit einer vorderen Oberfläche des von dem einen der einander benachbarten Zahnräder vorstehenden Mitnehmers in Eingriff bringbar ist und ein anderes Ende desselben mit einer rückwärtigen Oberfläche des von dem anderen der einander benachbarten Zahnräder vorstehenden Mitnehmers in Eingriff bringbar ist;
- einen zweiten Längskeil, der an der Nabe in Axialrichtung der Ausgangswelle frei beweglich gehalten ist, wobei das eine Ende des zweiten Längskeils mit der rückwärtigen Oberfläche des von dem einem der einander benachbarten Zahnräder vorstehenden Mitnehmers in Eingriff bringbar ist und ein anderes Ende desselben mit der vorderen Oberfläche des von dem anderen der einander benachbarten Zahnräder vorstehenden Mitnehmers in Eingriff bringbar ist; und eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des ersten Längskeils und des zweiten Längskeils in Axialrichtung der Ausgangswelle.
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Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Getriebe, das Folgendes aufweist:
- eine Eingangswelle zum Aufnehmen der Rotationsbewegung eines Motors; Antriebszahnräder, die auf der Eingangswelle frei drehbar angebracht sind;
- eine Ausgangswelle, die parallel zu der Eingangswelle angeordnet ist, um eine Rotationsbewegung nach einem Gangumschaltvorgang abzugeben;
- angetriebene Zahnräder, die auf der Ausgangswelle derart angebracht sind, dass sie frei drehbar sind und mit den Antriebszahnrädern kämmen können;
- einen Eingriffsmechanismus zum Festlegen eines bei einem Gangumschaltvorgang zu verwendenden Zahnrads der angetriebenen Zahnräder auf der Ausgangswelle in relativ zu dieser drehfester Weise; und
- einen Wählmechanismus, um während des Gangumschaltvorgangs das Antriebszahnrad einer entsprechenden Gangposition, das mit dem durch den Eingriffsmechanismus auf der Ausgangswelle befestigten angetriebenen Zahnrad kämmt, auf der Eingangswelle in relativ zu dieser drehfester Weise festzulegen.
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Der Eingriffsmechanismus weist dabei Folgendes auf:
- eine Nabe, die auf der Ausgangswelle zwischen einander benachbarten Zahnrädern von den auf der Ausgangswelle frei drehbar angebrachten angetriebenen Zahnrädern befestigt ist; und
- eine Hülse, die von der Nabe derart gehalten ist, dass sie in Axialrichtung der Ausgangswelle frei beweglich ist, wobei die Hülse bei einer Bewegung zur einen Seite in Axialrichtung mit dem einen der einander benachbarten Zahnräder in Eingriff tritt und bei einer Bewegung zur anderen Seite in Axialrichtung mit dem anderen der einander benachbarten Zahnräder in Eingriff tritt, wobei die angetriebenen Zahnräder auf der Ausgangswelle derart angeordnet sind, dass einander benachbarte Zahnräder durch mindestens zwei Gangpositionen getrennt sind, und wobei die Eingangswelle eine Betriebskupplung aufweist, die während des Gangumschaltvorgangs eingerückt bleibt.
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Der Wählmechanismus kann vorzugsweise Folgendes aufweisen:
- Mitnehmer, die jeweils von gegenüberliegenden Oberflächen einander benachbarter Zahnräder von den Antriebszahnrädern vorstehen, die auf der Eingangswelle frei drehbar angebracht sind;
- eine Nabe, die auf der Eingangswelle zwischen den einander benachbarten Zahnrädern befestigt ist;
- einen ersten Längskeil, der an der Nabe in Axialrichtung der Eingangswelle frei beweglich gehalten ist, wobei das eine Ende des ersten Längskeils mit einer vorderen Oberfläche des von dem einen der einander benachbarten Zahnräder vorstehenden Mitnehmers in Eingriff bringbar ist und ein anderes Ende desselben mit einer rückwärtigen Oberfläche des von dem anderen der einander benachbarten Zahnräder vorstehenden Mitnehmers in Eingriff bringbar ist;
- einen zweiten Längskeil, der an der Nabe in Axialrichtung der Eingangswelle frei beweglich gehalten ist, wobei das eine Ende des zweiten Längskeils mit der rückwärtigen Oberfläche des von dem einen der einander benachbarten Zahnräder vorstehenden Mitnehmers in Eingriff bringbar ist und ein anderes Ende desselben mit der vorderen Oberfläche des von dem anderen der einander benachbarten Zahnräder vorstehenden Mitnehmers in Eingriff bringbar ist; und eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen des ersten Längskeils und des zweiten Längskeils in Axialrichtung der Eingangswelle.
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In Axialrichtung verlaufende Längskeilnuten können vorzugsweise in einer Außenumfangsfläche der Nabe in Intervallen in Umfangsrichtung gebildet sein, und der erste Längskeil und der zweite Längskeil können in Umfangsrichtung abwechselnd in den Längskeilnuten gehalten werden.
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Die Eingangswelle kann vorzugsweise in einen ersten Eingangswellenbereich auf der Motorseite und in einen zweiten Eingangswellenbereich unterteilt sein, auf dem die Antriebszahnräder frei drehbar angebracht sind, und ein Dämpfungsmechanismus, der eine integrale Rotationsbewegung des ersten Eingangswellenbereichs und des zweiten Eingangswellenbereichs bewirkt, wenn ein an einem von dem ersten Eingangswellenbereich und dem zweiten Eingangswellenbereich erzeugtes Drehmoment geringer ist als ein vorbestimmter Wert, sowie eine relative Rotationsbewegung des ersten Eingangswellenbereichs und des zweiten Eingangswellenbereichs bewirkt, wenn das Drehmoment gleich dem vorgegebenen Drehmoment ist oder dieses übersteigt, kann zwischen dem ersten Eingangswellenbereich und dem zweiten Eingangswellenbereich angeordnet sein.
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Der Dämpfungsmechanismus kann vorzugsweise Folgendes aufweisen:
- eine erste Eingangswellen-Reibungsplatte, die sich in integraler Weise mit dem ersten Eingangswellenbereich dreht;
- eine zweite Eingangswellen-Reibungsplatte, die die erste Eingangswellen-Reibungsplatte überlappend angeordnet ist und sich in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich dreht; und
- ein elastisches Element zum Andrücken der zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte gegen die erste Eingangswellen-Reibungsplatte.
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Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Getriebes für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur Erläuterung eines Wählmechanismus (einen Wählmechanismus für einen ersten und einen vierten Gang) des Getriebes;
- 3 eine Perspektivansicht der montierten Anordnung des Wählmechanismus für den ersten und den vierten Gang;
- 4A eine Schnittdarstellung des Wählmechanismus für den ersten und den vierten Gang;
- 4B eine Darstellung zur Erläuterung eines Mitnehmers, eines ersten Längskeils und eines zweiten Längskeils des Wählmechanismus für den ersten und den vierten Gang;
- 5 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Dämpfungsmechanismus des Getriebes;
- 6 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines ersten Gangs dargestellt ist;
- 7 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines zweiten Gangs dargestellt ist;
- 8 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines dritten Gangs dargestellt ist;
- 9 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines vierten Gangs dargestellt ist;
- 10 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines fünften Gangs dargestellt ist;
- 11 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines sechsten Gangs dargestellt ist; und
- 12 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Dimensionen, Materialien sowie andere spezielle Zahlenwerte und dergleichen, die bei den Ausführungsbeispielen angegeben werden, sind lediglich Beispiele zum Erleichtern des Verständnisses der Erfindung und sollen die vorliegende Erfindung mit Ausnahme von speziell als gegenteilig bezeichneten Fällen nicht einschränken.
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Ferner ist darauf hinzuweisen, dass Elemente mit im wesentlichen identischen Funktionen und Konfigurationen in der Beschreibung und den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, wobei auf eine mehrmalige Beschreibung derselben verzichtet wird. Ferner sind Elemente, die in keiner direkten Beziehung zu der vorliegenden Erfindung stehen, in den Zeichnungen weggelassen worden.
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Eingangswelle 1 und Ausgangswelle 2
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1 veranschaulicht in schematischer Weise ein Getriebe M für ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Getriebe M gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt eine Eingangswelle 1 zum Aufnehmen der Rotationsbewegung eines Motors, sowie eine Ausgangswelle 2, die parallel zu der Eingangswelle 1 angeordnet ist.
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Die Eingangswelle 1 und die Ausgangswelle 2 sind in einem Getriebegehäuse des Getriebes M über jeweilige Lager frei drehbar gelagert. Wie im Folgenden noch ausführlich beschrieben wird, ist die Eingangswelle 1 in Axialrichtung in einen ersten Eingangswellenbereich 1x und einen zweiten Eingangswellenbereich 1y geteilt, zwischen denen ein Dämpfungsmechanismus W angeordnet ist.
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Der erste Eingangswellenbereich 1x weist an einem Ende eine Anfahr- bzw. Betriebskupplung C auf. Die Kupplung C besitzt eine Antriebsplatte C1, die mit einer Drehwelle (Kurbelwelle) des Motors verbunden ist, sowie eine angetriebene Platte C2, die mit der Eingangswelle 1 verbunden ist. Wenn das Fahrzeug (Kraftfahrzeug) gestartet werden soll, besitzt die Kupplung C die Funktion zum Anfahren des Fahrzeugs aus einem Zustand, in dem das Getriebe M in eine Anfahr-Gangposition (z.B. den ersten Gang) verbracht wird, indem Rotation der Kurbelwelle auf den ersten Eingangswellenbereich 1x übertragen wird, während sich die Antriebsplatte C1 und die angetriebene Platte C2 in enger Berührung miteinander befinden. Die Ausgangswelle 3 gibt Rotationsbewegung nach einem Gangumschaltvorgang ab und ist mit Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden.
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Antriebszahnräder Dv
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M Antriebszahnräder Dv, die auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y frei drehbar angebracht sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Antriebszahnrädern Dv um ein Antriebszahnrad 1a für eine erste Drehzahl bzw. Übersetzung, ein Antriebszahnrad 2a für eine zweite Übersetzung, ein Antriebszahnrad 3a für eine dritte Übersetzung, ein Antriebszahnrad 4a für eine vierte Übersetzung, ein Antriebszahnrad 5a für eine fünfte Übersetzung und ein Antriebszahnrad 6a für eine sechste Übersetzung, die auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y jeweils frei drehbar angebracht sind. Die Anzahl der Zähne, die auf jedem Antriebszahnrad Dv vorgesehen sind, nimmt von einem Zahnrad für eine niedrige Drehzahl zu einem Zahnrad für eine hohe Drehzahl der Reihe nach zu.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die Anzahl der Antriebszahnräder Dv nicht auf sechs beschränkt ist und nur mindestens zwei Antriebszahnräder vorhanden sein müssen. Die Antriebszahnräder Dv sind ausgehend von der Seite der Betriebskupplung C in Richtung auf eine gegenüberliegende Seite der Kupplung C in der Reihenfolge Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung, Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung, Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung, Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung, Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung sowie Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung angeordnet. Die Antriebszahnräder Dv sind somit derart angeordnet, dass einander benachbarte Zahnräder durch mindestens zwei Gangpositionen bzw. Gangstufen getrennt sind.
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Angetriebene Zahnräder Dn
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M angetriebene Zahnräder Dn die auf der Ausgangswelle 2 derart angebracht sind, dass sie frei drehbar sind und mit den Antriebszahnrädern Dv kämmen können. Bei den angetriebenen Zahnrädern Dn handelt es sich um ein angetriebenes Zahnrad 1b für eine erste Übersetzung, ein angetriebenes Zahnrad 2b für eine zweite Übersetzung, ein angetriebenes Zahnrad 3b für eine dritte Übersetzung, ein angetriebenes Zahnrad 4b für eine vierte Übersetzung, ein angetriebenes Zahnrad 5b für eine fünfte Übersetzung sowie ein angetriebenes Zahnrad 6b für eine sechste Übersetzung, die mit dem Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung, dem Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung, dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung, dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung, dem Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung bzw. dem Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung kämmen.
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Die Anzahl der Zähne, die auf jedem angetriebenen Zahnrad Dn vorgesehen sind, nimmt in der Reihenfolge von einem Zahnrad für eine niedrigere Drehzahl zu einem Zahnrad für eine hohe Drehzahl ab. Ähnlich wie bei den Antriebszahnrädern Dv sind auch die angetriebenen Zahnräder Dn von der Seite der Betriebskupplung C zu der gegenüberliegenden Seite der Kupplung C in der Reihenfolge angetriebenes Zahnrad 1b für die erste Übersetzung, angetriebenes Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung, angetriebenes Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung, angetriebenes Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung, angetriebenes Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung sowie angetriebenes Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung angeordnet. Somit sind die angetriebenen Zahnräder Dn derart angeordnet, dass einander benachbarte Zahnräder durch mindestens zwei Gangpositionen getrennt sind.
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Eingriffsmechanismus K
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M einen Eingriffsmechanismus K zum Festlegen eines bei einem Gangumschaltvorgang zu verwendenden Zahnrads der Antriebszahnräder Dv, bei denen es sich um das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung, das Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung, das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung, das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung, das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung und das Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung handelt, an dem zweiten Eingangswellenbereich 1y in relativ dazu drehfester Weise vor dem Gangumschaltvorgang.
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Der Eingriffsmechanismus K besitzt einen Eingriffsmechanismus 14K für den ersten und den vierten Gang, der zwischen dem Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung und dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung vorgesehen ist, um eines von dem Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung und dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y in relativ dazu drehfester Weise festzulegen, einen Eingriffsmechanismus 25K für den zweiten und den fünften Gang, der zwischen dem Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung und dem Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung vorgesehen ist, um eines von dem Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung und dem Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y festzulegen, sowie einen Eingriffsmechanismus 36K für den dritten und den sechsten Gang der zwischen dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung und dem Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung vorgesehen ist, um eines von dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung und dem Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y festzulegen.
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Der Eingriffsmechanismus 14K für den ersten und den vierten Gang besitzt eine Nabe 31, die zwischen dem Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung und dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y in relativ zu diesem drehfester Weise festgelegt ist, sowie eine Hülse 41, die von der Nabe 31 in Axialrichtung des zweiten Eingangswellenbereichs 1y frei beweglich gehalten ist.
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Eine Eingriffsnut, mit der eine in der Zeichnung nicht dargestellte Schaltgabel in Eingriff steht, ist in einer Außenumfangsfläche der Hülse 41 in Umfangsrichtung gebildet. Die Schaltgabel wird durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Betätigungseinrichtung (einen elektrischen Zylinder oder dergleichen) parallel zu der Axialrichtung der Eingangswelle 1 bewegt.
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Wenn die Hülse 41 in Axialrichtung zur Seite des Antriebszahnrads 1a für die erste Übersetzung bewegt wird, tritt die Hülse 41 mit einer Nabe 51 in Eingriff, die an dem Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung in relativ dazu drehfester Weise angebracht ist, so dass die Hülse 41 zwischen der Nabe 31 des zweiten Eingangswellenbereichs 1y und der Nabe 51 des Antriebszahnrads 1a für die erste Übersetzung aufgehängt bzw. gehaltert ist. Infolgedessen ist das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y derart festgelegt, dass es relativ zu diesem drehfest bzw. nicht drehbar ist.
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Wenn die Hülse 41 in Axialrichtung zur Seite des Antriebszahnrads 4a für die vierte Übersetzung bewegt wird, tritt die Hülse 41 dagegen mit einer Nabe 61 in Eingriff, die an dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung in relativ dazu drehfester Weise angebracht ist, so dass die Hülse 41 zwischen der Nabe 31 der Eingangswelle 1 und der Nabe 61 des Antriebszahnrads 4a für die vierte Übersetzung aufgehängt bzw. gehaltert ist.
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Infolgedessen ist das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y in relativ zu diesem drehfester Weise festgelegt. Synchrongetriebemechanismen (Synchronisationsmechanismen) sind zwischen der Hülse 41 und der Nabe 51 des Antriebszahnrads 1a für die erste Übersetzung bzw. zwischen der Hülse 41 und der Nabe 61 des Antriebszahnrads 4a für die vierte Übersetzung vorgesehen.
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Wenn die Hülse 41 in eine zwischengeordnete Position (eine neutrale Position) zwischen dem Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung und dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung bewegt wird, tritt die Hülse 41 ferner nur mit der Nabe 31 des zweiten Eingangswellenbereichs 1y in Eingriff, jedoch nicht mit der Nabe 51 des Antriebszahnrads 1a für die erste Übersetzung und der Nabe 61 des Antriebszahnrads 4a für die vierte Übersetzung.
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Infolgedessen führen das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung und das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung relativ zu dem zweiten Eingangswellenbereich 1y jeweils eine freie Rotationsbewegung aus (d.h. sie gelangen in einen neutralen Umstand).
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Vorstehend ist der Eingriffsmechanismus 14K für den ersten und den vierten Gang beschrieben worden, jedoch sind der Eingriffsmechanismus 25K für den zweiten und den fünften Gang sowie der Eingriffsmechanismus 36K für den dritten und den sechsten Gang in ähnlicher Weise wie der Eingriffsmechanismus 14K für den ersten und den vierten Gang konfiguriert, so dass aus diesem Grund auf eine erneute Beschreibung des Eingriffsmechanismus 25K für den zweiten und den fünften Gang sowie des Eingriffsmechanismus 36K für den dritten und den sechsten Gang verzichtet wird.
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Es sei darauf hingewiesen, dass bei dem Eingriffsmechanismus 25K für den zweiten und den fünften Gang eine Nabe des Antriebszahnrads 2a für die zweite Übersetzung mit 52 bezeichnet ist, eine Nabe des Antriebszahnrads 5a für die fünfte Übersetzung mit 62 bezeichnet ist sowie die Nabe und die Hülse der Eingangswelle 1 mit 32 bzw. 42 bezeichnet sind.
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Ferner ist bei dem Eingriffsmechanismus 36K für den dritten und den sechsten Gang eine Nabe des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung mit 53 bezeichnet, eine Nabe des Antriebszahnrads 6a für die sechste Übersetzung ist mit 63 bezeichnet, und die Nabe und die Hülse der Eingangswelle 1 sind mit 33 bzw. 43 bezeichnet.
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Wählmechanismus S
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M einen Wählmechanismus S zum Festlegen des angetriebenen Zahnrads Dn in einer entsprechenden Gangposition, das mit dem Antriebszahnrad Dv kämmt, das durch den Eingriffsmechanismus K auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y befestigt ist, auf der Ausgangswelle 2 in relativ dazu drehfester Weise während eines Gangumschaltvorgangs.
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Der Wählmechanismus S ist gebildet durch einen Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang, zum Festlegen von einem des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung und des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung auf der Ausgangswelle 2 in relativ dazu drehfester Weise, einen Wählmechanismus 25S für den zweiten und den vierten Gang, zum Festlegen von einem des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung und des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung auf der Ausgangswelle 2, sowie einen Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang, zum Festlegen von einem des angetriebenen Zahnrads 3b für die dritte Übersetzung und des angetriebenen Zahnrads 6b für die sechste Übersetzung auf der Ausgangswelle 2.
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Der Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang, der Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang sowie der Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang sind alle in ähnlicher Weise ausgebildet, und aus diesem Grund wird nur der Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang beschrieben.
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Mitnehmer 1D und 4D
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2 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur Erläuterung des Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang des Getriebes M. 3 zeigt eine Perspektivansicht der montierten Anordnung des Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang. 4A zeigt eine Schnittdarstellung des Wählmechanismus 14 für den ersten und den vierten Gang. 4B zeigt eine Ansicht zur Erläuterung von Mitnehmern 1D und 4D, eines ersten Längskeils 1K und eines zweiten Längskeils 2K des Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang.
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Der Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang weist die Mitnehmer 1D und 4D auf, die jeweils von einander gegenüberliegenden Oberflächen des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung und des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung vorstehen. Die Mitnehmer 1D und 4D sind jeweils zu Mehreren in gleichen Abstandsintervallen in Umfangsrichtung der jeweiligen Zahnräder 1b und 4b vorgesehen.
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Die Mitnehmer 1D und 4D beinhalten jeweils vordere Oberflächen (Antriebszahnradflächen) 1DR und 4DR, die in Rotationsrichtung der entsprechenden Zahnräder 1b oder 4b jeweils als vordere Oberfläche dienen, sowie rückwärtige Oberflächen (Abtriebszahnradflächen) 1DT und 4DT, die in Rotationsrichtung jeweils als rückwärtige Oberfläche dienen. Die vorderen Oberflächen 1DR und 4DR sowie die rückwärtigen Oberflächen 1DT und 4DT sind umgekehrt abgeschrägt derart ausgebildet, dass sie sich von einer Basis zu einem freien Ende fächerartig nach außen erstrecken.
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Nabe H
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Wie in 2 gezeigt, besitzt der Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang eine Nabe H, die auf der Ausgangswelle 2 zwischen dem angetriebenen Zahnrad 1b für die erste Übersetzung und dem angetriebenen Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung befestigt ist. Längskeilnuten HA, die parallel zu der Axialrichtung der Ausgangswelle 2 gebildet sind, sind in der Außenumfangsfläche der Nabe H in gleichen Intervallen in Umfangsrichtung vorgesehen. Der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K sind jeweils in den Längskeilnuten HA in Axialrichtung frei beweglich gehalten.
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Der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K sind einander in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd in den jeweiligen Längskeilnuten HA gehalten. Jede Längskeilnut HA ist derart ausgebildet, dass eine Öffnung derselben schmaler ist als ein Boden. Wenn sich die Nabe H somit derart dreht, dass eine Zentrifugalkraft auf den ersten Längskeil 1K und den zweiten Längskeil 2K ausgeübt wird, werden der erste Längskeil 1A und der zweite Längskeil 2K nicht aus den Öffnungen der Längskeilnuten HA heraus geschleudert.
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Erster Längskeil 1K und zweiter Längskeil 2K
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Wie vorstehend beschrieben, weist der Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang den ersten Längskeil 1K und den zweiten Längskeil 2K auf, die in den Längskeilnuten HA in Axialrichtung frei beweglich gehalten sind. Wie in 4B gezeigt ist, hat der erste Längskeil 1K an seinem einen Ende eine Eingriffsklaue 1KR, die mit der vorderen Oberfläche 1DR des Mitnehmers 1D des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung in Eingriff tritt, und an einem anderen Ende eine Eingriffsklaue 1KT, die mit der rückwärtigen Oberfläche 4DT des Mitnehmers 4D des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung in Eingriff tritt.
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In ähnlicher Weise hat der zweite Längskeil 2K an seinem einen Ende eine Eingriffsklaue 2KT, die mit der rückwärtigen Oberfläche 1DT des Mitnehmers 1D des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung in Eingriff tritt, und an einem anderen Ende eine Eingriffsklaue 2KR, die mit der vorderen Oberfläche 4DR des Mitnehmers 4D des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung in Eingriff tritt. Die Eingriffsklauen 1KR, 1KT, 2KR und 2KT sind gegenläufig abgeschrägt ausgebildet, um das Eingriffsvermögen der Eingriffsklauen 1KR, 1KT, 2KR und 2KT zu verbessern.
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Ein erster Hülsenring 1R und ein zweiter Hülsenring 2R sind auf der Außenumfangsfläche der Nabe H in Axialrichtung frei beweglich, jedoch in Umfangsrichtung relativ zu der Nabe H drehfest angebracht. Wie in 2 gezeigt ist, sind Vorsprünge 1RA an einer Innenumfangsfläche des ersten Hülsenrings 1R in gleichen Intervallen in Umfangsrichtung vorgesehen, wobei die Vorsprünge 1RA in Vertiefungen 1KA eingreifen, die in dem ersten Längskeil 1K gebildet sind.
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Infolgedessen bewegen sich der erste Hülsenring 1R und der erste Längskeil 1K in Axialrichtung in integraler Weise. In ähnlicher Weise sind Vorsprünge 2RA an einer Innenumfangsfläche des zweiten Hülsenrings 2R in gleichen Intervallen in Umfangsrichtung vorgesehen, wobei die Vorsprünge 2RA in Vertiefungen 2KA eingreifen, die in dem zweiten Längskeil 2K gebildet sind. Infolgedessen bewegen sich der zweite Hülsenring 2R und der zweite Längskeil 2K in Axialrichtung in integraler Weise.
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Betätigungseinrichtung A
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Der Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang besitzt eine Betätigungseinrichtung A zum Bewegen des ersten Längskeils 1K und des zweiten Längskeils 2K in Axialrichtung. Die Betätigungseinrichtung A besitzt eine erste Schaltgabel 1F, die mit dem ersten Hülsenring 1R in Eingriff steht, eine erste Schaltstange 1G, die mit der ersten Schaltgabel 1F verbunden ist, und einen in den Zeichnungen nicht dargestellten ersten Antriebsmechanismus (elektrischer Zylinder oder dergleichen), der die erste Schaltstange 1G in Axialrichtung bewegt.
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Ferner besitzt die Betätigungseinrichtung A eine zweite Schaltgabel 2F, die mit dem zweiten Hülsenring 2R in Eingriff steht, eine mit der zweiten Schaltgabel 2F verbundene zweite Schaltstange 2G sowie einen in den Zeichnungen nicht dargestellten zweiten Antriebsmechanismus (elektrischer Zylinder oder dergleichen), der die zweite Schaltstange 2G in Axialrichtung bewegt.
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Der erste Antriebsmechanismus und der zweite Antriebsmechanismus führen Gangumschaltvorgänge aus, indem sie die erste Schaltstange 1G und die zweite Schaltstange 2G in Abhängigkeit von einem Computersteuervorgang entsprechend den Fahrbedingungen des Fahrzeugs oder in Abhängigkeit von einem von einem Fahrer ausgeführten Schaltvorgang an einem Schalthebel in koordinierter Weise bewegen. Die Gangschaltvorgänge, die im Folgenden beschrieben werden, können ohne Drehmomentunterbrechung ausgeführt werden, wobei die Betriebskupplung C verbunden bzw. eingerückt bleibt.
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Wählmechanismus 35S für zweiten und fünften Gang, Wählmechanismus 36S für dritten und sechsten Gang
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Der Wählmechanismus 35S für den zweiten und den fünften Gang sowie der Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang, wie sie in 1 dargestellt sind, sind ähnlich dem Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang ausgebildet, und aus diesem Grund wird auf eine Beschreibung derselben verzichtet.
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Es sei erwähnt, dass ein Mitnehmer des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung mit 2D bezeichnet ist, ein Mitnehmer des angetriebenen Zahnrads 3b für die dritte Übersetzung mit 3D bezeichnet ist, ein Mitnehmer des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung mit 5D bezeichnet ist und ein Mitnehmer des angetriebenen Zahnrads 6b für die sechste Übersetzung mit 6D bezeichnet ist.
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Gangumschaltvorgänge an den jeweiligen Zahnrädern unter Verwendung des Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang sowie des Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang, wie diese nachfolgend beschrieben werden, können ebenfalls ohne Drehmomentunterbrechung ausgeführt werden, während die Betriebskupplung C eingerückt bleibt.
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Dämpfungsmechanismus W
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Wie in 1 gezeigt, ist bei dem Getriebe M gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Eingangswelle 1 in Axialrichtung in den ersten Eingangswellenbereich 1x auf der Seite des Motors (der Seite der Kupplung C) und den zweiten Eingangswellenbereich 1y auf der gegenüberliegenden Seite zu der Kupplung C geteilt.
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Die Kupplung C ist an dem einen Ende des ersten Eingangswellenbereichs 1x vorgesehen, und die Antriebszahnräder Dv (das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung, das Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung, das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung, das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung, das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung und das Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung) sind auf dem zweiten Eingangswellenbereich 1y jeweils frei drehbar angebracht. Der Dämpfungsmechanismus W ist zwischen dem ersten Eingangswellenbereich 1x und dem zweiten Eingangswellenbereich 1y angeordnet.
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Der Dämpfungsmechanismus W absorbiert einen Aufprall (Drehmomentruck), der erzeugt wird, wenn eines von dem angetriebenen Zahnrad 1b für die erste Übersetzung, dem angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung, dem angetriebenen Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung, dem angetriebenen Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung, dem angetriebenen Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung sowie dem angetriebenen Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung auf der Ausgangswelle 3 durch den Wählmechanismus S (den Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang, den Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang oder den Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang) relativ zu dieser drehfest festgelegt wird.
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Der Dämpfungsmechanismus W besitzt eine Funktion zum Veranlassen des ersten Eingangswellenbereichs 1x und des zweiten Eingangswellenbereichs 1y zum Ausführen einer integralen Rotationsbewegung, wenn ein an dem ersten Eingangswellenbereich 1x oder dem zweiten Eingangswellenbereich 1y erzeugtes Drehmoment geringer ist als ein vorbestimmter Wert, sowie zum Veranlassen des ersten Eingangswellenbereichs 1x und des zweiten Eingangswellenbereichs 1y zum Ausführen einer relativen Rotationsbewegung, wenn das Drehmoment gleich dem vorgegebenen Drehmoment ist oder dieses übersteigt.
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Das vorbestimmte Drehmoment, das als Schwellenwert zum Zulassen einer relativen Rotationsbewegung zwischen dem ersten Eingangswellenbereich 1x und dem zweiten Eingangswellenbereich 1y - oder in anderen Worten Schlupf - dient, ist höher vorgegeben als ein maximales Drehmoment, das an dem ersten Eingangswellenbereich 1x und dem zweiten Eingangswellenbereich 1y erzeugt werden kann, wenn der erste Eingangswellenbereich 1x durch den Motor gedreht wird, um dadurch das Fahrzeug in Fahrbewegung zu versetzen.
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Ferner ist das vorbestimmte Drehmoment niedriger vorgegeben als der Drehmomentruck, der an dem ersten Eingangswellenbereich 1x und dem zweiten Eingangswellenbereich 1y erzeugt werden kann, wenn Gangumschaltvorgänge durch die jeweiligen Wählmechanismus 14S, 25S und 36S ohne Drehmomentunterbrechung ausgeführt werden.
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Dabei kann ein normaler Fahrzeugfahrvorgang unter Verwendung des Motors ohne Beeinträchtigung ausgeführt werden, und der während eines Gangumschaltvorgangs erzeugte Drehmomentruck kann gedämpft werden. Das vorbestimmte Drehmoment ist mit einem höheren Wert als das vorstehend genannte maximale Drehmoment vorgegeben, so dass ein gewisser Spielraum relativ zu diesem verbleibt. Dieser Spielraum ist jedoch vorzugsweise so gering wie möglich. Das vorbestimmte Drehmoment ist somit derart vorgegeben, dass ein geringer Drehmomentruck, der das maximale Drehmoment geringfügig übersteigt, exakt gedämpft werden kann.
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5 zeigt eine Schnittdarstellung zur Erläuterung des Dämpfungsmechanismus W des Getriebes M. Der Dämpfungsmechanismus W besitzt eine erste Eingangswellen-Reibungsplatte (einen Innenring) W1, die sich in integraler Weise mit dem ersten Eingangswellenbereich 1x dreht, eine zweite Eingangswellen-Reibungsplatte (einen Außenring) W2, die die erste Eingangswellen-Reibungsplatte W1 überlappend angeordnet ist und sich in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich 1y dreht, und ein elastisches Element W3 zum Andrücken der zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte W2 gegen die erste Eingangswellen-Reibungsplatte W1.
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Der erste Eingangswellenbereich 1x ist an dem Getriebegehäuse durch ein Lager B axial gelagert und besitzt einen Wellenbereich 1xa mit kleinem Durchmesser. Der Wellenbereich 1xa mit kleinem Durchmesser des ersten Eingangswellenbereichs 1x ist in ein hohles Wellenende 1ya des zweiten Eingangswellenbereichs 1y eingesetzt. Der zweite Eingangswellenbereich 1y weist das hohle Wellenende 1ya sowie einen Wellenhauptkörper 1yb auf, der mit einer Innenumfangsfläche des Wellenendes 1ya über eine Keilwellenverbindung in Eingriff steht. Die Antriebszahnräder 1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a sind an dem Wellenhauptkörper 1yb jeweils frei drehbar angebracht.
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Eine Keilwellenverzahnung ist auf einer Außenumfangsfläche des Wellenbereichs 1xa mit kleinem Durchmesser der ersten Eingangswellenbereichs 1x gebildet, und eine Halteeinrichtung W4 und eine Nabe W5 sind daran in relativ dazu drehfester Weise angebracht. Die Halteeinrichtung W4 besitzt einen ringplatten-förmigen Halteeinrichtungs-Hauptkörper W41, der an dem Wellenbereich 1xa mit kleinem Durchmesser angebracht ist, und einen Federhalter W42, der von einer auf der Seite des zweiten Eingangswellenbereichs 1y gelegenen Seitenfläche des Halteeinrichtungs-Hauptkörpers W41 vorsteht.
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Eine konische Plattenfender W31, die das elastische Element W3 bildet, ist an dem Federhalter W42 angebracht. Die Nabe W5 besitzt ein rohrförmiges Teil W51, das an dem Wellenbereich 1xa mit kleinem Durchmesser des ersten Eingangswellenbereichs 1x angebracht ist, einen ringplatten-förmigen Nabenhauptkörper W52, der an dem rohrförmigen Teil W51 vorgesehen ist, und eine rohrförmige Reibungsfläche W53, die sich von einem Außenumfangsende des Nabenhauptkörpers W52 zu einer gegenüberliegenden Seite der Plattenfeder W31 erstreckt.
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Ein Neigungswinkel einer Innenumfangsfläche der Reibungsfläche W53 entspricht einem Neigungswinkel einer Außenumfangsfläche der zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte W2, so dass die Innenumfangsfläche der Reibungsfläche W53 mit der Außenumfangsfläche der zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte W2 im wesentlichen gleichmäßig in Kontakt steht. Halteöffnungen W54 sind in dem Nabenhauptkörper W52 in Intervallen in Umfangsrichtung vorgesehen.
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Bei der ersten Eingangswellen-Reibungsplatte W1 handelt es sich um ein ringförmiges Element, das in Form einer konischen Platte ausgebildet ist und in Axialrichtung der Eingangswelle 1 eine vorbestimmte Länge aufweist. Die erste Eingangswellen-Reibungsplatte W1 ist derart ausgebildet, dass sie in ihrem Durchmesser von einer Endfläche auf der Seite der Nabe W5 in Richtung auf eine auf der gegenüberliegenden Seite befindliche Endfläche der Nabe W5 allmählich zunimmt, während eine Innenumfangsfläche und eine Außenumfangsfläche der ersten Eingangswellen-Reibungsplatte W1 relativ zu der Axialrichtung der Eingangswelle 1 geneigt ausgebildet sind.
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Haltestücke W11, die mit den jeweiligen Halteöffnungen W54 in der Nabe W5 in Eingriff treten, sind an dem einen Ende der ersten Eingangswellen-Reibungsplatte W1 in Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet. Wenn die Haltestücke W11 der ersten Eingangswellen-Reibungsplatte W1 mit den Halteöffnungen W54 in der Nabe W5 in Eingriff stehen, dreht sich die erste Eingangswellen-Reibungsplatte W1 in integraler Weise mit der Nabe W5, so dass sie sich in integraler Weise mit dem ersten Eingangswellenbereich 1x dreht.
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Das Wellenende 1ya des zweiten Eingangswellenbereichs 1y ist hohl ausgebildet, und ein Flansch 21 ist auf einer Außenumfangsfläche desselben gebildet. Haltenuten 22 sind in dem Flansch 21 in Intervallen in Umfangsrichtung gebildet. Haltestücke W21, die an der im Folgenden noch beschriebenen zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte W2 gebildet sind, treten mit den Haltenuten 22 in Eingriff.
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Eine ringförmige Reibungsfläche 23 ist an dem Wellenende 1ya des zweiten Eingangswellenbereichs 1y mit einer Erstreckung bis auf die Seite der Nabe W5 gebildet. Der Neigungswinkel einer Außenumfangsfläche der Reibungsfläche 23 entspricht dem Neigungswinkel einer Innenumfangsfläche der ersten Eingangswellen-Reibungsplatte W1, so dass die Außenumfangsfläche der Reibungsfläche 23 mit der Innenumfangsfläche der Eingangswellen-Reibungsplatte W1 im wesentlichen gleichmäßig in Berührung steht.
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Bei der zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte W2 handelt es sich um ein ringförmiges Element, das in Form einer konischen Platte ausgebildet ist und eine vorbestimmte Länge in Axialrichtung der Eingangswelle 1 aufweist. Die zweite Eingangswellen-Reibungsplatte W2 ist derart ausgebildet, dass sie in ihrem Durchmesser von einer Endfläche auf der Seite des Flansches 21 in Richtung auf eine Endfläche auf der Seite der Nabe W5 allmählich abnimmt, während die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche der zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte W2 relativ zu der Axialrichtung der Eingangswelle 1 geneigt ausgebildet sind.
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Die Haltestücke W21, die mit den jeweiligen Haltenuten 22 in dem zweiten Eingangswellenbereich 1y in Eingriff treten, sind an dem einen Ende der zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte W2 in Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet. Wenn die Haltestücke W21 der zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte W2 mit den Haltenuten 22 in dem zweiten Eingangswellenbereich 1y in Eingriff stehen, dreht sich die zweite Eingangswellen-Reibungsplatte W2 in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich 1y.
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Die erste Eingangswellen-Reibungsplatte W1 und die zweite Eingangswellen-Reibungsplatte W2 sind durch das elastische Element W3 gegeneinander gedrückt. Das elastische Element W3 ist mit der konischen Plattenfeder W31 zwischen der Halteeinrichtung W4 und der Nabe W5 angeordnet. Ein Flansch 24 ist an einer Innenumfangsfläche des Wellenendes 1ya des zweiten Eingangswellenbereichs 1y gebildet, und eine Unterlegscheibe W6 steht mit dem Flansch 24 in Berührung.
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Wenn die Unterlegscheibe W6 durch ein Abdeckelement M7, das auf eine an dem Wellenbereich 1xa mit kleinem Durchmesser ausgebildete Gewindeeinrichtung geschraubt ist, in Richtung auf die Seite der Plattenfeder W31 gedrückt wird, biegt sich die Plattenfeder W31 derart, dass die erste Eingangswellen-Reibungsplatte W1 und die zweite Eingangswellen-Reibungsplatte W2 gegeneinander gepresst werden.
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Gleichzeitig wird die Innenumfangsfläche der ersten Eingangswellen-Reibungsplatte W1 gegen die Reibungsfläche 23 des zweiten Eingangswellenbereichs gedrückt, und die Außenumfangsfläche der zweiten Eingangswellen-Reibungsplatte W2 wird gegen die Reibungsfläche W53 des ersten Eingangswellenbereichs gedrückt.
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Auf diese Weise biegt sich die Plattenfeder W31 um ein vorbestimmtes Ausmaß, so dass eine vorgegebene Belastung erzeugt wird. Infolgedessen bietet der Dämpfungsmechanismus W eine Funktion, die den ersten Eingangswellenbereich 1x und den zweiten Eingangswellenbereich 1y zum Ausführen einer integralen Rotationsbewegung veranlasst, wenn das an dem ersten Eingangswellenbereich 1x oder dem zweiten Eingangswellenbereich 1y erzeugte Drehmoment geringer ist als das vorbestimmte Drehmoment, sowie den ersten Eingangswellenbereich 1x und den zweiten Eingangswellenbereich 1y zum Ausführen einer relativen Rotationsbewegung veranlasst, wenn das Drehmoment gleich dem vorbestimmten Drehmoment oder höher als dieses ist.
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Das vorbestimmte Drehmoment kann durch Modifizieren einer Plattenstärke der Unterlegscheibe W6 oder durch Modifizieren der Plattenfeder W31 an sich eingestellt werden. Der Dämpfungsmechanismus W ist durch eine sogenannte Kegelkupplung bzw. Reibungskupplung gebildet. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 5 grob schraffierte Bestandteile Komponenten bezeichnen, die sich mit Ausnahme des Lagers B in integraler Weise mit dem ersten Eingangswellenbereich 1x drehen, während fein schraffierte Bestandteile Komponenten bezeichnen, die sich in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich 1y drehen.
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Hochschaltvorgänge
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6 veranschaulicht das Getriebe M, wenn der erste Gang gewählt ist. Wenn das Fahrzeug im ersten Gang gestartet wird bzw. anfährt, wird die Hülse 41 des Eingriffsmechanismus 14K für den ersten und den vierten Gang zu dem Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung bewegt, wobei sich die Betriebskupplung C in einem ausgerückten Zustand befindet, so dass die Hülse 41 zwischen der Nabe 31 und der Nabe 51 aufgehängt bzw. gehaltert ist und sich das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich 1y dreht.
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In Vorbereitung für ein anschließendes Hochschalten in einen zweiten Gang wird dann die Hülse 42 des Eingriffsmechanismus 25K für den zweiten und den fünften Gang zu dem Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung bewegt, so dass die Hülse 42 zwischen der Nabe 32 und der Nabe 52 aufgehängt bzw. gehaltert ist und das Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung sich in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich 1y dreht. Der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang werden dann zu dem angetriebenen Zahnrad 1b für die erste Übersetzung bewegt, wobei sich die Betriebskupplung C in einem getrennten Zustand befindet.
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Es erfolgt dann eine Kupplungsbetätigung der Betriebskupplung C, so dass das Fahrzeug im ersten Gang gestartet wird bzw. anfährt. Dabei tritt der erste Längskeil 1K mit dem Mitnehmer 1D des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung in Eingriff, so dass eine Drehmomentübertragung stattfindet, während der zweite Längskeil in einen Freilaufzustand gelangt, in dem er nicht mit dem Mitnehmer 1D des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung in Eingriff steht.
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7 veranschaulicht das Getriebe M, wenn der zweite Gang gewählt wird. Beim Beschleunigen des Fahrzeugs, so dass ein Hochschalten von dem ersten Gang in den zweiten Gang stattfindet, werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang zu dem angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt. Infolgedessen tritt der erste Längskeil 1K mit dem Mitnehmer 2D des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung in Eingriff.
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Unmittelbar nachdem der erste Längskeil 1K des Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang mit dem Mitnehmer 2D des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung in Eingriff getreten ist (d.h. unmittelbar nach dem Hochschalten), wird die Motordrehzahl (min-1) in Abhängigkeit von einem Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad vermindert, und daher gelangt der erste Längskeil 1K des Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang in einen Freilaufzustand. Der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang werden somit in neutrale Positionen bewegt.
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Infolgedessen kann das Hochschalten von dem ersten Gang in den zweiten Gang ohne Drehmomentunterbrechung erzielt werden. Während des Hochschaltvorgangs wird ein Drehmomentruck durch eine Differenz in der Rotationsgeschwindigkeit zwischen dem angetriebenen Zahnrad 1b für die erste Übersetzung und dem angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung in dem Moment des Eingriffs zwischen dem ersten Längskeil 1K des Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang und dem Mitnehmer 2D des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung erzeugt, jedoch wird der Drehmomentruck durch den zwischen dem zweiten Eingangswellenbereich 1y und dem ersten Eingangswellenbereich 1x angeordneten Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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In Vorbereitung für ein anschließendes Hochschalten in den dritten Gang wird die Hülse 43 des Eingriffsmechanismus 36K für den dritten und den sechsten Gang zur Seite des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung bewegt, so dass die Hülse 43 zwischen der Nabe 33 und der Nabe 53 aufgehängt bzw. gehaltert ist und sich das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich 1y dreht.
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8 zeigt das Getriebe M, wenn der dritte Gang gewählt wird. Beim Beschleunigen des Fahrzeugs, so dass ein Hochschalten von dem zweiten Gang in den dritten Gang erfolgt, werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang zu dem angetriebenen Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt.
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Infolgedessen tritt der erste Längskeil 1K mit dem Mitnehmer 3D des angetriebenen Zahnrads 3b für die dritte Übersetzung in Eingriff. Unmittelbar nachdem der erste Längskeil 1K des Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang mit dem Mitnehmer 3D des angetriebenen Zahnrads 3b für die dritte Übersetzung in Eingriff getreten ist (d.h. unmittelbar nach dem Hochschalten), wird die Motordrehzahl geringer, und somit gelangt der erste Längskeil 1K des Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang in den Freilaufzustand.
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Dadurch werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang in neutrale Positionen bewegt. Infolgedessen kann das Hochschalten von dem zweiten Gang in den dritten Gang ohne Drehmomentunterbrechung erfolgen.
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Während des Hochschaltens wird ein Drehmomentruck durch eine Differenz der Rotationsgeschwindigkeiten zwischen dem angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung und dem angetriebenen Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung im Moment des Eingriffs zwischen dem ersten Längskeil 1K des Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang und dem Mitnehmer 3D des angetriebenen Zahnrads 3b für die dritte Übersetzung erzeugt, jedoch wird der Drehmomentruck durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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In Vorbereitung für ein anschließendes Hochschalten in den vierten Gang wird die Hülse 41 des Eingriffsmechanismus 14K für den ersten und den vierten Gang zu der Seite des Antriebszahnrads 4a für die vierte Übersetzung bewegt, so dass sich das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich 1y dreht.
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9 zeigt das Getriebe M, wenn der vierte Gang gewählt wird. Beim Beschleunigen des Fahrzeugs, so dass ein Hochschalten von dem dritten Gang in den vierten Gang stattfindet, werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang zur Seite des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt.
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Infolgedessen tritt der erste Längskeil 1K mit dem Mitnehmer 4D des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung in Eingriff. Unmittelbar nachdem der erste Längskeil 1K des Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang mit dem Mitnehmer 4D des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung in Eingriff getreten ist (d.h. unmittelbar nach dem Hochschalten), wird die Motordrehzahl vermindert, und somit gelangt der erste Längskeil 1K des Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang in den Freilaufzustand.
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Dadurch werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang in neutrale Positionen bewegt. Infolgedessen kann das Hochschalten von dem dritten Gang in den vierten Gang ohne Drehmomentunterbrechung stattfinden. Während des Hochschaltens wird ein Drehmomentruck durch eine Differenz der Rotationsgeschwindigkeiten zwischen dem angetriebenen Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung und dem angetriebenen Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung zum Zeitpunkt des Eingriffs zwischen dem ersten Längskeil 1K des Wählmechanismus 14S für den ersten und den vierten Gang und dem Mitnehmer 4D des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung erzeugt, jedoch wird der Drehmomentruck durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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In Vorbereitung für ein anschließendes Hochschalten in den fünften Gang wird ferner die Hülse 42 des Eingriffsmechanismus 25K für den zweiten und den fünften Gang auf die Seite des Antriebszahnrads 5a für die fünfte Übersetzung bewegt, so dass sich das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich 1y dreht.
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Im Anschluss daran erfolgen Hochschaltvorgänge von dem vierten Gang in den fünften Gang und von dem fünften Gang in den sechsten Gang in ähnlicher Weise. Die 10 und 11 veranschaulichen das Getriebe M bei der Auswahl des fünften Gangs bzw. des sechsten Gangs. Der während der Hochschaltvorgänge in die jeweiligen Gänge erzeugte Drehmomentruck wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert.
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Herunterschaltvorgänge
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Herunterschaltvorgänge werden unter Verwendung umgekehrter Abläufe ausgeführt. Insbesondere werden bei Verzögerung des Fahrzeugs, so dass ein Herunterschalten vom sechsten Gang in den fünften Gang gemäß der Darstellung in 10 stattfindet, der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang zu dem angetriebenen Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bzw. eingerückt bleibt.
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Infolgedessen tritt der zweite Längskeil 2K mit dem Mitnehmer 5D des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung in Eingriff. Unmittelbar nachdem der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang mit dem Mitnehmer 5D des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung in Eingriff getreten ist (d.h unmittelbar nach dem Herunterschalten), nimmt die Rotationsgeschwindigkeit des Motors in Abhängigkeit von einem Übersetzungsverhältnis zwischen dem sechsten Gang und dem fünften Gang zu, und hierdurch gelangt der erste Längskeil 1K des Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang in den Freilaufzustand.
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Auf diese Weise werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 36S für den dritten und den sechsten Gang in neutrale Positionen bewegt. Infolgedessen kann das Herunterschalten von dem sechsten Gang in den fünften Gang ohne Drehmomentunterbrechung erfolgen. Während des Herunterschaltens wird ein Drehmomentruck durch eine Differenz in der Rotationsgeschwindigkeit zwischen dem angetriebenen Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung und dem angetriebenen Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung zum Zeitpunkt des Eingriffs zwischen dem zweiten Längskeil 2K des Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang und dem Mitnehmer 5D des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung erzeugt, jedoch wird der Drehmomentruck durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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In Vorbereitung für ein nachfolgendes Herunterschalten in den vierten Gang wird ferner die Hülse 41 des Eingriffsmechanismus 14K für den ersten und den vierten Gang auf die Seite des Antriebszahnrads 4a für die vierte Übersetzung bewegt, so dass sich das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung in integraler Weise mit dem zweiten Eingangswellenbereich 1y dreht.
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Anschließend erfolgen Herunterschaltvorgänge von dem fünften Gang in den vierten Gang, von dem vierten Gang in den dritten Gang, von dem dritten Gang in den zweiten Gang sowie von dem zweiten Gang in den ersten Gang in ähnlicher Weise. Der beim Herunterschalten in die jeweiligen Gänge erzeugte Drehmomentruck wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert.
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Wirkungsweise/Effekte
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Bei dem Getriebe M gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben worden ist, sind die Antriebszahnräder Dv (das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung, das Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung, das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung, das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung, das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung und das Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung) auf der Eingangswelle 1 frei drehbar angebracht, und die mit den Antriebszahnrädern Dv jeweils kämmenden, angetriebenen Zahnräder Dn (das angetriebene Zahnrad 1b für die erste Übersetzung, das angetriebene Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung, das angetriebene Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung, das angetriebene Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung, das angetriebene Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung und das angetriebene Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung) sind auf der Ausgangswelle 2 frei drehbar angebracht.
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Vor einem Gangumschaltvorgang wird nur ein bei dem Gangumschaltvorgang zu verwendendes Antriebszahnrad Dv durch den Eingriffsmechanismus K auf der Eingangswelle 1 in relativ zu dieser drehfester Weise festgelegt, während die nicht an dem Gangumschaltvorgang beteiligten Antriebszahnräder Dv von der Rotationsbewegung der Eingangswelle 1 entkoppelt sind. Der Gangumschaltvorgang erfolgt dann durch Festlegen des angetriebenen Zahnrads Dn in der entsprechenden Gangposition auf der Ausgangswelle 2 unter Verwendung des Wählmechanismus S.
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Beispielsweise wird bei einem Gangumschaltvorgang von dem ersten Gang in den zweiten Gang, wie es in 7 veranschaulicht ist, das bei dem Gangumschaltvorgang zu verwendende Antriebszahnrad Dv (das Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung) durch den Eingriffsmechanismus K (den Eingriffsmechanismus 25K für den zweiten und den fünften Gang) auf der Eingangswelle 1 festgelegt, und in diesem Zustand wird das mit dem Antriebszahnrad Dv (dem Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung) kämmende, angetriebene Zahnrad Dn (das angetriebene Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung) in der entsprechenden Gangposition durch den Wählmechanismus S (den Wählmechanismus 25S für den zweiten und den fünften Gang) auf der Ausgangswelle 2 in relativ zu dieser drehfester Weise festgelegt.
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Zu diesem Zeitpunkt drehen sich nur das Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung, das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung, das durch den Eingriffsmechanismus 36K für den dritten und den sechsten Gang in Vorbereitung für den ohne Drehmomentunterbrechung auszuführenden Hochschaltvorgang auf den dritten Gang auf der Eingangswelle 1 festgelegt ist, sowie das angetriebene Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung, das mit dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung kämmt, gemeinsam mit angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung, das mit dem Drehmomentruck beaufschlagt wird, der durch den Betrieb des Wählmechanismus 25S für den zweiten von den fünften Gang erzeugt wird, während alle anderen Zahnräder von der Rotation abgekoppelt sind.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass bei der Erwartung eines Herunterschaltens von dem zweiten Gang in den ersten Gang anstatt eines Hochschaltens von dem zweiten Gang in den dritten Gang auf der Basis von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und des Motors das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung durch den Eingriffsmechanismus 14K für den ersten und den vierten Gang in Vorbereitung für den auszuführenden Herunterschaltvorgang in den ersten Gang ohne Drehmomentunterbrechung auf der Eingangswelle 1 festgelegt wird, anstelle der Festlegung des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung auf der Eingangswelle 1.
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Während eines Gangumschaltvorgangs in den zweiten Gang führen somit nur die Zahnräder, die an dem Gangumschaltvorgang beteiligt sind (das Zahnrad, das als direktes Ziel des Gangumschaltvorgangs dient, sowie das Zielzahnrad des Gangumschaltvorgangs in den nächsten Gang), eine gemeinsame Rotationsbewegung aus, während die nicht an dem Gangumschaltvorgang beteiligten Zahnräder von der Rotation abgekoppelt sind. Während eines Gangumschaltvorgangs in den zweiten Gang können somit die Anzahl der Zahnräder, die sich zusammen mit dem Zahnrad der entsprechenden Gangposition drehen, sowie die dort vorhandene Trägheit minimiert werden, und infolgedessen kann der während des Gangumschaltvorgangs erzeugte Drehmomentruck auf ein Minimum unterdrückt werden.
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Die vorstehend beschriebene Vorgehensweise gilt in ähnlicher Weise für andere Gangumschaltvorgänge in die jeweiligen Gangpositionen. Somit kann in allen Gangpositionen ein Gangumschaltvorgang in einem Zustand ausgeführt werden, in dem das Zahnrad der entsprechenden Gangposition auf der Ausgangswelle 2 festgelegt wird, wobei nur die an dem Gangumschaltvorgang beteiligten Zahnräder eine gemeinsame Rotationsbewegung ausführen, während die nicht an dem Gangumschaltvorgang beteiligten Zahnräder von der Rotation abgekoppelt sind.
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Während der Gangumschaltvorgänge in die jeweiligen Gangpositionen können somit die Anzahl der Zahnräder, die sich gemeinsam mit dem Zahnrad der entsprechenden Gangposition drehen, sowie die dort vorhandene Trägheit minimiert werden, und infolgedessen kann der während der Gangumschaltvorgänge in jeweilige Gangpositionen erzeugte Drehmomentruck auf ein Minimum unterdrückt werden.
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Der Drehmomentruck, der bei Gangumschaltvorgängen in die jeweiligen Gangpositionen erzeugt wird, wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft, der zwischen dem ersten Eingangswellenbereich 1x und dem zweiten Eingangswellenbereich 1y angeordnet ist. Der Dämpfungsmechanismus W ist zwischen dem ersten Eingangswellenbereich 1x, mit dem die Betriebskupplung C verbunden ist, und dem zweiten Eingangswellenbereich 1y angeordnet, auf dem die Antriebszahnräder Dv angebracht sind, auf die der Drehmomentruck ausgeübt wird, der während der Gangumschaltvorgänge in jeweiligen Gangpositionen erzeugt wird.
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Somit wird der Dämpfungsmechanismus W in gemeinschaftlicher Weise genutzt, um den während Gangumschaltvorgängen auf die jeweiligen Gangpositionen erzeugten Drehmomentruck zu absorbieren. Infolgedessen kann eine Kostenreduzierung im Vergleich zu einem Fall erzielt werden, in dem ein Dämpfungsmechanismus W für jeden Gang vorgesehen ist.
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Mit dem Getriebe M gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem es sich um ein sogenanntes Getriebe vom Mitnehmer-Typ handelt, das Gangumschaltvorgänge ohne Drehmomentunterbrechung ausführt, können somit die Anzahl der Zahnräder, die sich gemeinsam mit dem Zahnrad der entsprechenden Gangposition drehen, sowie die dort auftretende Trägheit während eines Gangumschaltvorgangs minimiert werden, so dass eine Reduzierung des Drehmomentrucks möglich ist und infolgedessen eine Kostenreduzierung erzielt werden kann, während gleichzeitig eine ausreichende Dämpfungsfunktion zum Dämpfen des während des Gangumschaltvorgangs erzeugten Drehmomentrucks aufrechterhalten wird.
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Modifiziertes Ausführungsbeispiel
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12 zeigt ein Getriebe Mx für ein Fahrzeug gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in schematischer Form. Bei dem Getriebe Mx sind der Eingriffsmechanismus K und der Wählmechanismus S in Relation zu dem Getriebe M gemäß dem in 1 dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel in umgekehrter Weise angeordnet. Genauer gesagt, es ist der Eingriffsmechanismus K auf der Ausgangswelle 2 vorgesehen, und der Wählmechanismus S ist auf der Eingangswelle 1 vorgesehen.
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Abgesehen von der Anordnung des Eingriffsmechanismus K und des Wählmechanismus S in umgekehrter Weise, ist das Getriebe Mx ähnlich ausgebildet und zeigt ähnliche Wirkungsweisen und Effekte wie das Getriebe M gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Aus diesem Grund sind identische Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Beschreibung derselben verzichtet worden ist.
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Darüber hinaus können die Wählmechanismen 14S, 25S und 36S auf der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 getrennt vorgesehen werden (z.B. abwechselnd), und die Eingriffsmechanismen 14K, 25K und 36K, die paarweise mit diesen vorgesehen sind, können ebenfalls auf der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 getrennt vorgesehen werden. Dieses Getriebe erzielt ebenfalls ähnliche Wirkungen und Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und gestattet verschiedene Modifikationen und Änderungen im technischen Umfang der Erfindung. Zum Beispiel ist der Wählmechanismus S nicht auf die vorstehend beschriebene Konfiguration beschränkt, und anstelle desselben kann ein bekannter, herkömmlicher Wählmechanismus verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung ist in erster Linie als Getriebe für ein Kraftfahrzeug vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Eingangswelle
- 1a
- Antriebszahnrad für erste Übersetzung
- 1b
- angetriebenes Zahnrad für erste Übersetzung
- 1x
- erster Eingangswellenbereich
- 1xa
- Wellenbereich mit kleinem Durchmesser
- 1y
- zweiter Eingangswellenbereich
- 1ya
- hohles Wellenende
- 1yb
- Wellenhauptkörper
- 1D
- Mitnehmer
- 1F
- erste Schaltgabel
- 1G
- erste Schaltstange
- 1R
- erster Hülsenring
- 2
- Ausgangswelle
- 2a
- Antriebszahnrad für zweite Übersetzung
- 2b
- angetriebenes Zahnrad für zweite Übersetzung
- 2D
- Mitnehmer
- 2F
- zweite Schaltgabel
- 2G
- zweite Schaltstange
- 2R
- zweiter Hülsenring
- 3a
- Antriebszahnrad für dritte Übersetzung
- 3b
- angetriebenes Zahnrad für dritte Übersetzung
- 3D
- Mitnehmer
- 4a
- Antriebszahnrad für vierte Übersetzung
- 4b
- angetriebenes Zahnrad für vierte Übersetzung
- 4D
- Mitnehmer
- 5a
- Antriebszahnrad für fünfte Übersetzung
- 5b
- angetriebenes Zahnrad für fünfte Übersetzung
- 5D
- Mitnehmer
- 6a
- Antriebszahnrad für sechste Übersetzung
- 6b
- angetriebenes Zahnrad für sechste Übersetzung
- 6D
- Mitnehmer
- Dv
- Antriebszahnräder
- Dn
- angetriebene Zahnräder
- A
- Betätigungseinrichtung
- B
- Lager
- C
- Betriebskupplung
- C1
- Antriebsplatte
- C2
- angetriebene Platte
- H
- Nabe
- HA
- Längskeilnuten
- K1
- erster Längskeil
- K2
- zweiter Längskeil
- M
- Getriebe
- K
- Eingriffsmechanismus
- S
- Wählmechanismus
- W
- Dämpfungsmechanismus
- W 1
- erste Eingangswellen-Reibungsplatte
- W2
- zweite Eingangswellen-Reibungsplatte
- W3
- elastisches Element
- W4
- Halteeinrichtung
- W5
- Nabe
- W6
- Unterlegscheibe
- W7
- Abdeckelement
- W11
- Haltestück
- W31
- Plattenfeder
- W42
- Federhalter
- W51
- rohrförmiges Teil
- W52
- Nabenhauptkörper
- W53
- Reibungsfläche
- 21
- Flansch
- 22
- Haltenuten
- 23
- Reibungsfläche
- 24
- Flansch
- 31
- Nabe
- 32
- Nabe
- 33
- Nabe
- 41
- Hülse
- 42
- Hülse
- 43
- Hülse
- 51
- Nabe
- 52
- Nabe
- 53
- Nabe
- 61
- Nabe
- 62
- Nabe
- 63
- Nabe
