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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 auch ein Getriebe, wie es in der
JP 2009-536 713 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 der Kraftübertragungsweg von dem Zahnrad für niedrige Drehzahl auf das Zahnrad für hohe Drehzahl umgeschaltet wird, dann 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 vorhanden ist, 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 werden Geräusche erzeugt, wenn ein äußerer Laufring eines Lagers, das die Welle abstützt, auf ein Getriebegehäuse auftrifft. Darüber hinaus kann ein Drehmomentruck Torsion in der Welle erzeugen, die Vibrationen bei einem Antriebsrad und dem Getriebegehäuse hervorruft.
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Aus diesem Grund ist ein Getriebe vorgeschlagen worden, das die Entstehung von Geräuschen und Vibrationen unterdrückt, indem ein Dämpfungsmechanismus mit einem elastischen Körper in ein Zahnrad integriert ist, um den Drehmomentruck zu absorbieren, wie dies z. B. in der
JP 2010-510 464 A offenbart ist.
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Wenn jedoch ein Dämpfungsmechanismus in ein Zahnrad integriert wird, wie dies in der
JP 2010-510 464 A offenbart ist, wird die Dicke des Zahnrads geringer, und dies führt zu einer Verringerung der Steifigkeit, und infolgedessen wird die Eingriffsgenauigkeit des Zahnrads vermindert, so dass es wiederum zu einem Anstieg beim Eingriffsgeräusch kommt.
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Wenn das Zahnrad einen besonders kleinen Durchmesser aufweist, kann ferner nur ein kleiner Dämpfungsmechanismus in dieses integriert werden, so dass es unmöglich wird, eine ausreichende Dämpfungsfunktion sicherzustellen. Darüber hinaus werden Dämpfungsmechanismen in Zahnräder für alle Drehzahlen bzw. Übersetzungen integriert, so dass es nicht nur zu einem Kostenanstieg, sondern auch zu einer zunehmenden Wellenlänge der Welle und einem entsprechenden Anstieg bei der Gesamtgröße des Getriebes kommt.
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Aus der
DE 24 10 164 A1 ist ein Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauweise, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge bekannt mit einem, einer Hauptschaltgruppe vorgeschalteten Gruppengetriebe, dessen Eingangswelle von einer Antriebsmaschine über eine ein- und ausrückbare Fahrkupplung antreibbar ist und zwei mittels je einer reibungsschlüssigen Schaltkupplung schaltbare Schaltstufen aufweist, wobei die beiden reibungsschlüssigen Schaltkupplungen auf einer durch die Eingangswelle über ein Eingangsvorgelege antreibbaren Vorgelegewelle angeordnet sind, wobei die Ausgangswelle des Gruppengetriebes durch die Sekundärteile der beiden Schaltkupplungen wahlweise über je ein Vorgelege antreibbar ist, und wobei deren, dem Eingangsvorgelege benachbartes Vorgelege durch das Eingangsvorgelege wahlweise unter Umgehung des Kraftflusses der beiden reibungsschlüssigen Schaltkupplungen antreibbar ist.
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Aus der
DE 32 17 241 A1 ist ein Getriebe für Fahrzeuge bekannt, zwischen dessen Eingangswelle und Ausgangswelle mindestens vier Ganggetriebe verschiedener Gänge zwischengeschaltet sind über Kupplungen, von denen mindestens eine zwei Ganggetrieben gemeinsam ist, wobei durch einen Wählmechanismus eines der zwei Ganggetriebe gewählt wird. Die genannten zwei Ganggetriebe unterscheiden sich um drei Gangschaltstufen voneinander und sind so eingerichtet, dass im Fall der Kraftübertragung über ein von den zwei Ganggetrieben verschiedenes Ganggetriebe durch den Wählmechanismus dasjenige der zwei Ganggetriebe gewählt ist, dessen Gangschaltstufe der Gangschaltstufe des gewählten Ganggetriebes näher ist.
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Aus der
DE 10 2005 029 351 A1 ist ein Triebrad zum Antreiben eines Nebenaggregates einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einer Dämpfungseinrichtung bekannt, wobei das Triebrad mit einer Welle gekoppelt und wobei die Dämpfungseinrichtung zumindest einen ohne Schmiermittel arbeitenden Torsionsschwingungs-Dämpfer umfasst.
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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 Kostenreduzierung und eine Reduzierung der Getriebegröße erzielen lassen, während gleichzeitig eine ausreichende Dämpfungsfunktion zum Dämpfen eines während eines Gangumschaltvorgangs erzeugten Drehmomentrucks sichergestellt wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Getriebe, wie es im Anspruch 1 angegeben ist.
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Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Getriebe, das folgendes aufweist:
eine Eingangswelle zum Aufnehmen der Rotationsbewegung eines Motors;
eine Zwischenwelle, die konzentrisch mit der Eingangswelle und relativ zu dieser drehbar angeordnet ist;
eine Ausgangswelle, die parallel zu der Zwischenwelle angeordnet ist;
mindestens ein erstes Antriebszahnrad, das auf der Zwischenwelle festgelegt ist;
ein oder eine Vielzahl von zweiten Antriebszahnrädern, die nacheinander jeweils frei drehbar auf einer Achse angeordnet sind, die sich von einem Wellenende der Zwischenwelle weg erstreckt;
einen Wellenverbindungsmechanismus zum Verbinden eines Zahnrads, das sich von den zweiten Antriebszahnrädern am nähesten bei der Zwischenwelle befindet, mit der Zwischenwelle in relativ zu dieser drehfester Weise;
mindestens ein erstes angetriebenes Zahnrad, das auf der Ausgangswelle frei drehbar angeordnet ist und mit dem ersten Antriebszahnrad kämmt;
ein oder eine Vielzahl von zweiten angetriebenen Zahnrädern, das bzw. die auf der Ausgangswelle frei drehbar angeordnet ist bzw. sind und mit dem einen oder der Vielzahl von zweiten Antriebszahnrädern kämmt bzw. kämmen;
einen Wählmechanismus zum Festlegen von einem des mindestens einen ersten angetriebenen Zahnrads und des einen oder der Vielzahl von zweiten angetriebenen Zahnrädern auf der Ausgangswelle in relativ zu dieser drehfester Weise; und
einen zwischen der Eingangswelle und der Zwischenwelle angeordneten Dämpfungsmechanismus zum Absorbieren eines Aufpralls, der erzeugt wird, wenn eines von dem mindestens einen ersten angetriebenen Zahnrad und dem einen oder der Vielzahl der zweiten angetriebenen Zahnräder durch den Wählmechanismus auf der Ausgangswelle in relativ zu dieser drehfester Weise festgelegt wird.
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Wenn das zweite Antriebszahnrad in Form von mehreren zweiten Antriebszahnrädern vorgesehen ist, kann das Getriebe vorzugsweise einen Zahnradverbindungsmechanismus aufweisen, um einander benachbarte zweite Antriebsräder relativ zueinander drehfest miteinander zu verbinden.
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Die zweiten Antriebszahnräder können vorzugsweise derart angeordnet sein, dass die Übersetzungsverhältnisse derselben von einem motorseitigen Ende der Eingangswelle weg allmählich abnehmen.
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Der Dämpfungsmechanismus kann vorzugsweise dazu ausgebildet sein, die Eingangswelle und die Zwischenwelle zu einer integralen Rotationsbewegung zu veranlassen, wenn ein an der Eingangswelle oder der Zwischenwelle erzeugtes Drehmoment geringer ist als ein vorbestimmtes Drehmoment, sowie die Eingangswelle und die Zwischenwelle zu einer relativen Rotationsbewegung zu veranlassen, wenn das Drehmoment dem vorgegebenen Drehmoment gleich ist oder dieses übersteigt.
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Der Dämpfungsmechanismus kann vorzugsweise folgendes aufweisen: eine Eingangswellen-Reibungsplatte, die sich in integraler Weise mit der Eingangswelle dreht; eine Zwischenwellen-Reibungsplatte, die zur Eingangswellen-Reibungsplatte überlappend angeordnet ist und sich in integraler Weise mit der Zwischenwelle dreht; sowie ein elastisches Element zum Andrücken der Zwischenwellen-Reibungsplatte gegen die Eingangswellen-Reibungsplatte.
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Vorzugsweise kann die Zwischenwelle hohl sein, die Eingangswelle kann die hohle Zwischenwelle durchsetzen und einen vorstehenden Wellenbereich beinhalten, der von einem Ende desselben vorsteht, und die zweiten Antriebszahnräder können frei drehbar auf dem vorstehenden Wellenbereich angeordnet sein.
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Der Wählmechanismus kann vorzugsweise folgendes aufweisen:
Mitnehmer, die jeweils von gegenüberliegenden Oberflächen einander benachbarter Zahnräder von den ersten angetriebenen Zahnrädern und den zweiten angetriebenen Zahnrädern vorstehen, die auf der Ausgangswelle frei drehbar angeordnet sind;
eine Nabe, die auf der Ausgangswelle zwischen den einander benachbarten Zahnrädern festgelegt 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 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 Ausgangswelle.
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Eine Vielzahl von in Axialrichtung verlaufenden Längskeilnuten kann 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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Wenn ein Gangschaltvorgang bei dem Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, dann wird eines der ersten angetriebenen Zahnräder und der zweiten angetriebenen Zahnräder, die frei drehbar auf der Ausgangswelle angeordnet sind, durch den Wählmechanismus auf der Ausgangswelle festgelegt, so dass es relativ dazu drehfest bzw. nicht drehbar ist. Ein zu diesem Zeitpunkt erzeugter Aufprall (Drehmomentruck) wird durch den Dämpfungsmechanismus absorbiert, der zwischen der Eingangswelle und der Zwischenwelle angeordnet ist.
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Der Dämpfungsmechanismus wird für alle Zahnradpositionen gemeinsam genutzt und ist somit in der Lage, auf einen Drehmomentruck anzusprechen, der erzeugt wird, wenn ein beliebiges der ersten angetriebenen Zahnräder und der zweiten angetriebenen Zahnräder auf der Ausgangswelle relativ zu dieser drehfest festgelegt wird. Im Gegensatz zu dem einschlägigen Stand der Technik ist ferner der Dämpfungsmechanismus nicht in das Innere eines Zahnrads integriert, und somit unterliegt die Dämpfungsfunktion keinen dimensionsmäßigen Einschränkungen.
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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:
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1 eine schematische Darstellung eines Getriebes für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur Erläuterung eines Wählmechanismus (einen Wählmechanismus für einen ersten und einen zweiten Gang) des Getriebes;
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3 eine Perspektivansicht der montierten Anordnung des Wählmechanismus für den ersten und den zweiten Gang;
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4A eine Schnittdarstellung des Wählmechanismus für den ersten und den zweiten Gang;
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4B eine Darstellung zur Erläuterung eines Mitnehmers, eines ersten Längskeils und eines zweiten Längskeils des Wählmechanismus für den ersten und den zweiten Gang;
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5 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Dämpfungsmechanismus des Getriebes;
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6 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines ersten Gangs dargestellt ist;
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7 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines zweiten Gangs dargestellt ist;
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8 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines dritten Gangs dargestellt ist;
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9 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines vierten Gangs dargestellt ist;
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10 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines fünften Gangs dargestellt ist; und
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11 eine Ansicht, in der das Getriebe bei der Auswahl eines sechsten Gangs dargestellt ist.
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Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Dimensionen, Materialien sowie andere spezielle Zahlenwerte und dergleichen, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 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, Zwischenwelle 2 und Ausgangswelle 3
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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, in die Rotation von einem Motor eingebracht wird, eine Zwischenwelle 2, die konzentrisch mit der Eingangswelle 1 und relativ zu dieser drehbar angeordnet ist, sowie eine Ausgangswelle 3, die parallel zu der Zwischenwelle 2 angeordnet ist. Die Wellen 1, 2, 3 sind in einem Getriebegehäuse des Getriebes M über jeweilige Lager frei drehbar gelagert.
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Die Eingangswelle 1 weist eine an einem Ende derselben vorgesehene 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. einen ersten Gang) verbracht wird, indem eine Rotation der Kurbelwelle auf die Eingangswelle 1 übertragen wird, während sich die Antriebsplatte C1 und die angetriebene Platte C2 in enger Berührung miteinander befinden.
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Die Zwischenwelle 2 ist hohl, und die Eingangswelle 1 ist in die Zwischenwelle 2 konzentrisch mit dieser derart eingesetzt, dass sie relativ zu dieser drehbar ist. Die Eingangswelle 1 besitzt einen vorstehenden Wellenbereich 1x, der von einem Ende der Zwischenwelle 2 hervorsteht. Die Ausgangswelle 3 ist parallel zu dem vorstehenden Wellenbereich 1x der Eingangswelle 1 und der Zwischenwelle 2 angeordnet. Die Ausgangswelle 3 gibt Rotationsbewegung nach einem Gangumschaltvorgang ab und ist mit Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden.
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Erste Antriebszahnräder 1Dv
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M erste Antriebszahnräder 1Dv, die auf der Zwischenwelle 2 vorgesehen sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die ersten Antriebszahnräder 1Dv ein Antriebszahnrad 1a für eine erste Drehzahl bzw. Übersetzung und ein Antriebszahnrad 2a für eine zweite Übersetzung auf, die auf der Zwischenwelle 2 festgelegt sind. Es ist darauf hinzuweisen, dass die ersten Antriebszahnräder 1Dv nicht auf das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung und das Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung beschränkt sind, sondern diese auch nur das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung allein, die Antriebszahnräder für eine erste, zweite und dritte Übersetzung oder auch die Antriebszahnräder für eine vierte Übersetzung oder mehr aufweisen können.
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Zweite Antriebszahnräder 2Dv
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M eine Vielzahl von zweiten Antriebszahnrädern 2Dv, die nacheinander auf einer Achse angeordnet sind, die sich von einem Wellenende der Zwischenwelle 2 weg erstreckt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhalten die zweiten Antriebsräder 2Dv ein Antriebszahnrad 3a für eine dritte Übersetzung, ein Antriebszahnrad 4a für eine vierte Übersetzung, ein Antriebszahnrad 5a für eine fünfte Übersetzung sowie ein Antriebszahnrad 6a für eine sechste Übersetzung, die auf dem vorstehenden Wellenbereich 1x der Eingangswelle 1 frei drehbar angeordnet sind. Es ist darauf hinzuweisen, dass die zweiten Antriebszahnräder 2Dv nicht auf die vier vorstehend beschriebenen Zahnräder beschränkt sind und auch ein oder mehrere Zahnräder beinhalten können.
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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, die die zweiten Antriebszahnräder 2Dv bilden, sind derart angeordnet, dass ihre jeweiligen Übersetzungsverhältnisse von der Betriebskupplung C weg, die als motorseitiges Ende der Eingangswelle 1 dient, allmählich geringer werden (d. h. in Richtung auf Zahnräder mit allmählich höherer Drehzahl).
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind auch das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung und das Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung, die die ersten Antriebszahnräder 1Dv bilden, derart angeordnet, dass die jeweiligen Übersetzungsverhältnisse derselben von der Betriebskupplung C weg allmählich abnehmen. Jedoch können die Antriebszahnräder 1a und 2a für die erste und die zweite Übersetzung auch umgekehrt angeordnet werden.
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Wellenverbindungsmechanismus SK
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Wie in 1 dargestellt, besitzt das Getriebe M einen Wellenverbindungsmechanismus SK zum Verbinden des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung, bei dem es sich um das am nähesten bei der Zwischenwelle 2 angeordnete zweite Antriebszahnrad 2Dv handelt, mit der Zwischenwelle 2 in relativ zu dieser drehfester Weise. Der Wellenverbindungsmechanismus SK weist eine Nabe 71, die an dem Wellenende der Zwischenwelle 2 in relativ dazu drehfester Weise angebracht ist, eine Nabe 81, die an dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung in relativ dazu drehfester Weise angebracht ist, sowie eine Hülse 91 auf, die mit der Nabe 81 durch eine Keilwellenverbindung oder dergleichen bzw. eine drehfeste Verbindung derart in Eingriff steht, dass sie in Axialrichtung frei beweglich ist, jedoch keine relative Rotationsbewegung dazu in Umfangsrichtung ausführen kann.
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Eine Eingriffsnut, mit der eine Schaltgabel in Eingriff steht, ist in einer Außenumfangsfläche der Hülse 91 in Umfangsrichtung gebildet. Die Schaltgabel wird durch eine Betätigungseinrichtung (einen elektrischen Zylinder oder dergleichen) parallel zu der Axialrichtung des vorstehenden Wellenbereichs 1x bewegt.
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Wenn die Hülse 91 zu der Zwischenwelle 2 bewegt wird, tritt die Hülse 91 mit der Nabe 71 der Zwischenwelle 2 in Eingriff, während sie mit der Nabe 81 des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung in Eingriff bleibt, so dass die Hülse 91 zwischen der Nabe 71 der Zwischenwelle 2 und der Nabe 81 des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung aufgehängt bzw. gehaltert ist.
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Infolgedessen dreht sich das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung in integraler Weise mit der Zwischenwelle 2. Wenn die Hülse 91 dagegen zu dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung bewegt wird, wird die Hülse 91 von der Nabe 71 der Zwischenwelle 2 entkoppelt, und somit wird das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung von der Rotationsbewegung der Zwischenwelle 2 getrennt. Ein Synchrongetriebemechanismus (Synchronisationsmechanismus) ist zwischen der Hülse 91 und der Nabe 71 der Zwischenwelle 2 vorgesehen.
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Zahnradverbindungsmechanismus GK
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M einen Zahnradverbindungsmechanismus GK zum miteinander Verbinden von einander benachbarten Zahnrädern der Antriebszahnräder 3a, 4a, 5a, 6a für die dritte bis sechste Übersetzung, die die zweiten Antriebszahnräder 2Dv bilden, in relativ zueinander drehfester Weise.
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Der Zahnradverbindungsmechanismus GK besitzt einen zwischen dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung und dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung vorgesehenen Zahnradverbindungsmechanismus 4GK für die vierte Übersetzung, einen zwischen dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung und dem Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung vorgesehenen Zahnradverbindungsmechanismus 5GK für die fünfte Übersetzung und einen zwischen dem Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung und dem Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung vorgesehenen Zahnradverbindungsmechanismus 6GK für die sechste Übersetzung.
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Der Zahnradverbindungsmechanismus 4GK für die vierte Übersetzung besitzt eine Nabe 72, die an dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung in relativ dazu drehfester Weise angebracht ist, eine Nabe 82, die an dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung in relativ dazu drehfester Weise angebracht ist, sowie eine Hülse 92, die mit der Nabe 82 durch eine Keilwellenverbindung oder dergleichen bzw. eine drehfeste Verbindung derart ein Eingriff steht, dass sie in Axialrichtung frei beweglich ist, jedoch keine relative Rotationsbewegung in Umfangsrichtung ausführen kann.
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Eine Eingriffsnut, mit der eine Schaltgabel in Eingriff steht, ist an einer Außenumfangsfläche der Hülse 92 in Umfangsrichtung gebildet. Die Schaltgabel wird durch eine Betätigungseinrichtung (einen elektrischen Zylinder oder dergleichen) parallel zu der Axialrichtung des vorstehenden Wellenbereichs bewegt.
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Wenn die Hülse 92 zu dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung bewegt wird, tritt die Hülse 92 mit der Nabe 72 des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung in Eingriff, während sie mit der Nabe 82 des Antriebszahnrads 4a für die vierte Übersetzung in Eingriff bleibt, so dass die Hülse 92 zwischen der Nabe 72 des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung und der Nabe 82 des Antriebszahnrads 4a für die vierte Übersetzung aufgehängt bzw. gehaltert ist. Infolgedessen dreht sich das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung in integraler Weise mit dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung.
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Wenn dagegen die Hülse 92 zu dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung bewegt wird, dann wird die Hülse 92 von der Nabe 71 des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung entkoppelt, und somit wird das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung von der Rotationsbewegung des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung getrennt. Ein Synchrongetriebemechanismus (Synchronisationsmechanismus) ist zwischen der Hülse 92 und der Nabe 72 des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung vorgesehen.
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Der Zahnradverbindungsmechanismus 5GK für die fünfte Übersetzung und der Zahnradverbindungsmechanismus 6GK für die sechste Übersetzung sind ähnlich wie der Zahnradverbindungsmechanismus 4GK für die vierte Übersetzung ausgebildet. Aus diesem Grund wird auf eine gesonderte Beschreibung des Zahnradverbindungsmechanismus 5GK für die fünfte Übersetzung und des Zahnradverbindungsmechanismus 6GK für die sechste Übersetzung verzichtet.
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Erste angetriebene Zahnräder 1Dn
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M erste angetriebene Zahnräder 2Dn, die auf der Ausgangswelle 3 derart angeordnet sind, dass sie mit den ersten Antriebszahnrädern 1Dv kämmen. Die ersten angetriebenen Zahnräder 1Dn beinhalten ein angetriebenes Zahnrad 1b für die erste Übersetzung und ein angetriebenes Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung, die mit dem Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung bzw. mit dem Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung kämmen, die die ersten Antriebszahnräder 1Dv bilden. Die angetriebenen Zahnräder 1b und 2b für die erste bzw. zweite Übersetzung sind auf der Ausgangswelle 3 jeweils frei drehbar angeordnet.
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Zweite angetriebene Zahnräder 2Dn
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M zweite angetriebene Zahnräder Dn, die auf der Ausgangswelle 3 derart angeordnet sind, dass sie mit den zweiten Antriebszahnrädern 2Dv kämmen. Die zweiten angetriebenen Zahnräder 2Dn beinhalten ein angetriebenes Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung, ein angetriebenes Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung, ein angetriebenes Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung und ein angetriebenes Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung, die mit 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, die die zweiten Antriebszahnräder 2Dv bilden.
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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 jeweils frei drehbar auf der Ausgangswelle 3 angeordnet.
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Wählmechanismus S
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Wie in 1 gezeigt, besitzt das Getriebe M einen Wählmechanismus S zum Festlegen von einem 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 und dem angetriebenen Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung auf der Ausgangswelle 3 in relativ dazu drehfester Weise.
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Der Wählmechanismus S besitzt einen Wählmechanismus 12S für einen ersten und einen zweiten Gang, um das angetriebene Zahnrad 1b für die erste Übersetzung oder das angetriebene Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung auf der Ausgangswelle 3 in relativ dazu drehfester Weise festzulegen, einen Wählmechanismus 34S für einen dritten und einen vierten Gang, um das angetriebene Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung oder das angetriebene Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung auf der Ausgangswelle 3 in relativ dazu drehfester Weise festzulegen, sowie einen Wählmechanismus 56S für einen fünften und einen sechsten Gang, um das angetriebene Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung oder das angetriebene Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung auf der Ausgangswelle 3 in relativ dazu drehfester Weise festzulegen.
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Der Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang, der Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang sowie der Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang sind alle ähnlich ausgebildet, und aus diesem Grund wird nur der Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang beschrieben.
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Mitnehmer 1D und 2D
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2 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur Erläuterung des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang des Getriebes M. 3 zeigt eine Perspektivansicht der montierten Anordnung des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang. 4A zeigt eine Schnittdarstellung des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang. 4B zeigt eine Ansicht zur Erläuterung von Mitnehmern 1D und 2D, eines ersten Längskeils 1K und eines zweiten Längskeils 2K des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang.
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Der Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang weist die Mitnehmer 1D und 2D auf, die jeweils von einander gegenüberliegenden Oberflächen des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung und des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung vorstehen. Die Mitnehmer 1D und 2D sind jeweils zu Mehreren in gleichen Abstandsintervallen in Umfangsrichtung der jeweiligen Zahnräder 1b, 2b vorgesehen.
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Die Mitnehmer 1D und 2D besitzen jeweils vordere Oberflächen (Antriebszahnradflächen) 1DR und 2DR, die in Rotationsrichtung der entsprechenden Zahnräder 1b oder 2b jeweils als vordere Oberfläche dienen, sowie rückwärtige Oberflächen (Abtriebszahnradflächen) 1DT und 2DT, die in Rotationsrichtung jeweils als rückwärtige Oberfläche dienen. Die vorderen Oberflächen 1DR und 2DR sowie die rückwärtigen Oberflächen 1DT und 2DT 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 12S für den ersten und den zweiten Gang eine Nabe H, die auf der Ausgangswelle 3 zwischen dem angetriebenen Zahnrad 1b für die erste Übersetzung und dem angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung befestigt ist. Eine Vielzahl von Längskeilnuten HA, die parallel zu der Axialrichtung der Ausgangswelle 3 gebildet sind, sind in einer 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 ihre Öffnung schmaler ist als ihr Boden. Wenn sich die Nabe H somit derart dreht, dass eine Zentrifugalkraft auf den ersten Längskeil 1K und den zweiten Längskeil 2K ausgeübt wird, dann 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, besitzt der Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang den ersten Längskeil 1K und den zweiten Längskeil 2K, die in den Längskeilnuten HA in Axialrichtung frei beweglich gehalten sind. Wie in 4B gezeigt, 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 2DT des Mitnehmers 2D des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite 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 2DR des Mitnehmers 2D des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite 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.
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Wie in 2 gezeigt, ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 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. Infolgedessen bewegen sich der erste Hülsenring 1R und der erste Längskeil 1K in Axialrichtung in integraler Weise.
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In ähnlicher Weise ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 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 12S für den ersten und den zweiten 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 34S für dritten und vierten Gang, Wählmechanismus 56S für fünften und sechsten Gang
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Der Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang sowie der Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang, wie sie in 1 dargestellt sind, sind ähnlich dem Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang ausgebildet, und aus diesem Grund wird auf eine erneute Beschreibung derselben verzichtet. Es sei erwähnt, dass ein Mitnehmer des angetriebenen Zahnrads 3b für die dritte Übersetzung mit 3D bezeichnet ist, ein Mitnehmer des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung mit 4D 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 bei jeweiligen Drehzahlen, unter Verwendung des Wählmechanismus 34S für den vierten und den fünften Gang sowie des Wählmechanismus 56S für den fünften 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, besitzt das Getriebe M einen Dämpfungsmechanismus W, der zwischen der Eingangswelle 1 und der Zwischenwelle 2 angeordnet ist. 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 12S für den ersten und den zweiten Gang, den Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang oder den Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang) relativ zu dieser drehfest festgelegt wird.
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Der Dämpfungsmechanismus W besitzt eine Funktion zum Veranlassen der Eingangswelle 1 und der Zwischenwelle 2 zum Ausführen einer integralen Rotationsbewegung, wenn ein an der Eingangswelle 1 oder der Zwischenwelle 2 erzeugtes Drehmoment geringer ist als ein vorbestimmtes Drehmoment, sowie zum Veranlassen der Eingangswelle 1 und der Zwischenwelle 2 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 der Eingangswelle 1 und der Zwischenwelle 2 – oder in anderen Worten Schlupf- dient, ist höher vorgegeben als ein maximales Drehmoment, das an der Eingangswelle 1 oder der Zwischenwelle 2 erzeugt werden kann, wenn die Ausgangswelle 3 durch den Motor gedreht wird, um dadurch das Fahrzeug in Fahrt zu versetzen, und ist niedriger vorgegeben als der Drehmomentruck, der an der Eingangswelle 1 oder der Zwischenwelle 2 erzeugt werden kann, wenn ein Gangumschaltvorgang unter Verwendung des Wählmechanismus S ohne Drehmomentunterbrechung ausgeführt wird.
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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 relativ Spielraum 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, zuverlässig gedämpft werden kann.
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5 zeigt eine Schnittdarstellung zur Erläuterung des Dämpfungsmechanismus W des Getriebes M. Der Dämpfungsmechanismus W besitzt eine Eingangswellen-Reibungsplatte (einen Innenring) W1, die sich in integraler Weise mit der Eingangswelle 1 dreht, eine Zwischenwellen-Reibungsplatte (einen Zwischenring) W2, die die Eingangswellen-Reibungsplatte W1 überlappend angeordnet ist und sich in integraler Weise mit der Zwischenwelle 2 dreht, und ein elastisches Element W3 zum Andrücken der Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 gegen die Eingangswellen-Reibungsplatte W1.
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Die Eingangswelle 1 ist an dem Getriebegehäuse durch ein Lager B axial gelagert und besitzt einen Wellenbereich 1y mit mittlerem Durchmesser und den bereits genannten vorstehenden Wellenbereich 1x, die in die hohle Zwischenwelle 2 eingesetzt sind (s. 1)
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Wie in 5 gezeigt, ist eine Keilwellenverzahnung auf einer Außenumfangsfläche des Wellenbereichs 1y mit mittlerem Durchmesser der Eingangswelle 1 gebildet, und eine Halteeinrichtung W4 und eine Nabe W5 sind daran in relativ dazu drehfester Weise angebracht. Die Halteeinrichtung W4 besitzt einen ringplattenförmigen Hauptkörper W41, der an dem Wellenbereich 1y mit mittlerem Durchmesser angebracht ist, und einen Federhalter W42, der von einer auf der Seite der Zwischenwelle 2 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 1y mit mittlerem Durchmesser 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 der Zwischenwelle 2 erstreckt.
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Der Neigungswinkel einer Innenumfangsfläche der Reibungsfläche W53 entspricht dem Neigungswinkel einer Außenumfangsfläche der Zwischenwellen-Reibungsplatte W2, so dass die Innenumfangsfläche der Reibungsfläche W53 mit der Außenumfangsfläche der Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 im wesentlichen gleichmäßig in Kontakt steht. Eine Vielzahl von Halteöffnungen W54 ist in dem Nabenhauptkörper W52 in Intervallen in Umfangsrichtung vorgesehen.
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Bei der 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 Eingangswellen-Reibungsplatte W1 ist derart ausgebildet, dass sie in ihrem Durchmesser von einer Endfläche auf der Seite der Zwischenwelle 2 (der rechten Seite in 5) in Richtung auf eine Endfläche auf der Seite der Eingangswelle 1 (der linken Seite in 5) allmählich abnimmt, während die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche der Eingangswellen-Reibungsplatte W1 relativ zu der Axialrichtung der Eingangswelle 1 geneigt ausgebildet sind.
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Eine Vielzahl von Haltestücken W11, die mit den jeweiligen Halteöffnungen W54 in der Nabe W5 in Eingriff treten, sind an dem einen Ende der Eingangswellen-Reibungsplatte W1 in Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet. Wenn die Haltestücke W11 der Eingangswellen-Reibungsplatte W1 mit den Halteöffnungen W54 in der Nabe W5 in Eingriff stehen, drehen sich die Nabe W5 und die Eingangswellen-Reibungsplatte W1 in integraler Weise.
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Die Zwischenwelle 2 ist hohl, und ein Flansch 21 ist auf ihrer Außenumfangsfläche gebildet. Eine Vielzahl von Haltenuten 22 ist in dem Flansch 21 in Intervallen in Umfangsrichtung gebildet. Haltestücke W21, die an der im folgenden noch beschriebenen Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 gebildet sind, treten mit den Haltenuten 22 in Eingriff. Eine ringförmige Reibungsfläche 23 ist an einem Ende der Zwischenwelle 2 mit einer Erstreckung bis zu der Eingangswelle 1 gebildet.
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Der Neigungswinkel einer Außenumfangsfläche der Reibungsfläche 23 entspricht dem Neigungswinkel einer Innenumfangsfläche der 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 Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 handelt es sich um ein ringförmiges Element, das in Form einer konischen Platte ausgebildet ist und eine vorbestimmte Länge in Axialrichtung der Zwischenwelle 2 aufweist. Die Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 ist derart ausgebildet, dass sie in ihrem Durchmesser von einer Endfläche auf der Seite der Zwischenwelle 2 (der rechten Seite in 5) in Richtung auf eine Endfläche auf der Seite der Eingangswelle 1 (der linken Seite in 5) allmählich abnimmt, während eine Innenumfangsfläche und eine Außenumfangsfläche der Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 relativ zu der Axialrichtung der Zwischenwelle 2 geneigt ausgebildet sind.
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Die Vielzahl der Haltestücke W21, die mit den jeweiligen Haltenuten 22 in der Zwischenwelle 2 in Eingriff treten, sind an dem einen Ende der Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 in Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet. Wenn die Haltestücke W21 der Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 mit den Haltenuten 22 in der Zwischenwelle 2 in Eingriff stehen, drehen sich die Zwischenwelle 2 und die Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 in integraler Weise.
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Die Eingangswellen-Reibungsplatte W1 und die Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 sind durch das elastische Element W3 gegeneinander gedrückt. Das elastische Element W3 in Form der konischen Plattenfeder W31 ist zwischen der Halteeinrichtung W4 und der Nabe W5 angeordnet. Ein Flansch 24 ist an einer Innenumfangsfläche der Zwischenwelle 2 gebildet, und eine Unterlegscheibe W6 steht mit dem Flansch 24 in Berührung.
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Wenn die Unterlegscheibe W6 durch eine Mutter M7, die auf eine an dem vorstehenden Wellenbereich 1x ausgebildete Gewindeeinrichtung geschraubt ist, in Richtung auf die Plattenfeder W31 gedrückt wird, biegt sich die Plattenfeder W31 derart, dass die Eingangswellen-Reibungsplatte W1 und die Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 gegeneinander gepresst werden. Gleichzeitig wird die Innenumfangsfläche der Eingangswellen-Reibungsplatte W1 gegen die Reibungsfläche 23 der Zwischenwelle 2 gedrückt, und die Außenumfangsfläche der Zwischenwellen-Reibungsplatte W2 wird gegen die Reibungsfläche W53 der Nabe W5 gedrückt.
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Infolgedessen bietet der Dämpfungsmechanismus W eine Funktion, die die Eingangswelle 1 und die Zwischenwelle 2 zum Ausführen einer integralen Rotationsbewegung veranlasst, wenn das an der Eingangswelle 1 oder der Zwischenwelle 2 erzeugte Drehmoment geringer ist als ein vorbestimmtes Drehmoment, sowie die Eingangswelle 1 und die Zwischenwelle 2 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 weist eine sogenannte Kegelkupplung bzw. Reibungskupplung auf.
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Hochschaltvorgänge
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6 veranschaulicht das Getriebe M, wenn ein erster Gang gewählt ist. Wenn das Fahrzeug im ersten Gang gestartet wird bzw. anfährt, werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang zu dem angetriebenen Zahnrad 1b für die erste Übersetzung bewegt, wobei sich die Betriebskupplung C in einem ausgerückten Zustand befindet.
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Die Betriebskupplung C wird dann durch Kupplungsbetätigung eingerückt, so dass die Rotation der Eingangswelle 1 über das Antriebszahnrad 1a für die erste Übersetzung, das angetriebene Zahnrad 1b für die erste Übersetzung und den Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang auf die Ausgangswelle 3 übertragen wird.
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Dabei tritt der erste Längskeil 1K mit dem Mitnehmer 1D des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung in Eingriff, um eine Drehmomentübertragung vorzunehmen, während der zweite Längskeil 2K in einen Freilaufzustand gelangt, in dem er nicht mit dem Mitnehmer 1D des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung in Eingriff tritt und sich somit zu dem angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung bewegen kann.
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7 veranschaulicht das Getriebe M, wenn ein zweiter Gang gewählt wird. Beim Hochschalten von dem ersten Gang in den zweiten Gang wird der zweite Längskeil 2K (im Freilaufzustand) des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang zu dem angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt. Infolgedessen tritt der zweite Längskeil 2K mit dem Mitnehmer 2D des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung in Eingriff, so dass ein Hochschalten von dem ersten Gang in den zweiten Gang ohne Drehmomentunterbrechung erzielt werden kann.
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Während des Hochschaltvorgangs wird ein Drehmomentruck durch eine Differenz der Rotationsgeschwindigkeiten 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 zweiten Längskeil 2K und dem Mitnehmer 2D des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung erzeugt, jedoch wird der Drehmomentruck durch den zwischen der Zwischenwelle 2 und der Eingangswelle 1 angeordneten Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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Wenn der zweite Längskeil 2K mit dem Mitnehmer 2D des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung in Eingriff tritt, wird ferner der erste Längskeil 1K von dem Mitnehmer 1D des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung entkoppelt, so dass er in den Freilaufzustand gelangt, so dass sich der erste Längskeil 1K ebenfalls zu dem angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung bewegt.
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8 zeigt das Getriebe M, wenn ein dritter Gang gewählt wird. Beim Hochschalten von dem zweiten Gang in den dritten Gang wird die Hülse 91 des Wellenverbindungsmechanismus SK zu dem Antriebszahnrad 2a für die zweite Übersetzung bewegt, so dass die Hülse 91 zwischen der Nabe 71 und der Nabe 81 gehaltert ist, so dass sich das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung in integraler Weise mit der Zwischenwelle 2 dreht.
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Der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang werden dann von neutralen Positionen (Positionen, in denen sie nicht mit dem linken und dem rechten Mitnehmer 3D, 4D in Eingriff stehen) 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 des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang mit dem Mitnehmer 3D des angetriebenen Zahnrads 3b für die dritte Übersetzung in Eingriff, so dass eine Drehmomentübertragung stattfindet, während der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang beide in den Freilaufzustand gelangen.
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Somit bewegen sich der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang in neutrale Positionen (Positionen, in denen kein Eingriff mit dem linken und dem rechten Mitnehmer 1D und 2D stattfindet).
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Auf diese Weise kann das Hochschalten von dem zweiten in den dritten Gang ohne Drehmomentunterbrechung erfolgen. Der Drehmomentruck, der während des Hochschaltens im Eingriffsmoment zwischen dem ersten Längskeil 1K des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang und dem Mitnehmer 3D des angetriebenes Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung erzeugt wird, wird von dem Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft. Es ist zu erwähnen, dass zu diesem Zeitpunkt der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang nicht mit Mitnehmer 3D des angetriebenen Zahnrads 3b für die dritte Übersetzung in Eingriff tritt (d. h. er gelangt in den Freilaufzustand).
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9 zeigt das Getriebe M, wenn ein vierter Gang gewählt wird. Beim Hochschalten von dem dritten Gang in den vierten Gang wird die Hülse 92 des Zahnradverbindungsmechanismus 4GK für die vierte Übersetzung zu dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung bewegt, so dass die Hülse 92 zwischen der Nabe 72 und der Nabe 82 gehaltert ist, so dass sich das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung in integraler Weise mit dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung dreht.
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Wenn der dritte Gang gewählt ist, werden das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung und die Zwischenwelle 2 durch die Hülse 91 des Wellenverbindungsmechanismus SK zum Ausführen einer integralen Rotationsbewegung veranlasst, und somit drehen sich die Zwischenwelle 2, das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung, und das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung alle in integraler Weise.
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Der zweite Längskeil 2K (im Freilaufzustand) des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang wird dann zu dem angetriebenen Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt. Infolgedessen tritt der zweite Längskeil 2K mit dem Mitnehmer 4D des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung in Eingriff, so dass der Hochschaltvorgang ohne Drehmomentunterbrechung ausgeführt werden kann.
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Der Drehmomentruck, der während des Hochschaltvorgangs in dem Eingriffsmoment zwischen dem zweiten Längskeil 2K und dem Mitnehmer 4D des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung erzeugt wird, wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft. Wenn der zweite Längskeil 2K mit dem Mitnehmer 4D des angetriebenen Zahnrads 4b für die vierte Übersetzung in Eingriff tritt, gelangt der erste Längskeil 1K in den Freilaufzustand, so dass sich der erste Längskeil 1K ebenfalls zu dem angetriebenen Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung bewegt.
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10 veranschaulicht das Getriebe M, wenn ein fünfter Gang gewählt wird. Beim Hochschalten von dem vierten Gang in den fünften Gang wird die Hülse 93 des Zahnradverbindungsmechanismus 5K für die fünfte Übersetzung zu dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung bewegt, so dass die Hülse 93 zwischen der Nabe 73 und der Nabe 83 gehaltert ist, so dass sich das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung in integraler Weise mit dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung dreht. Wenn der vierte Gang gewählt ist, werden das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung und die Zwischenwelle 2 durch die Hülse 91 zum Ausführen einer integralen Rotationsbewegung veranlasst, während das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung und das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung durch die Hülse 92 zum Ausführen einer integralen Rotationsbewegung veranlasst werden.
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Somit drehen sich die Zwischenwelle 2, das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung, das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung und das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung alle in integraler Weise. Der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang werden dann aus neutralen Positionen zu dem angetriebenen Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt.
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Infolgedessen tritt der erste Längskeil 1K des Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang mit dem Mitnehmer 5D des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung in Eingriff, um eine Drehmomentübertragung auszuführen, während der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang beide in den Freilaufzustand gelangen. Somit bewegen sich der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang in die neutralen Positionen.
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Somit kann das Hochschalten von dem vierten Gang in den fünften Gang ohne Drehmomentunterbrechung erfolgen. Der Drehmomentruck, der während des Hochschaltens zum Zeitpunkt des Eingriffs zwischen dem ersten Längskeil 1K des Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang und dem Mitnehmer 5D des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung stattfindet, wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass zu diesem Zeitpunkt der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang nicht mit dem Mitnehmer 5D des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung in Eingriff tritt (d. h. er gelangt in den Freilaufzustand).
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11 zeigt das Getriebe M, wenn ein sechster Gang gewählt wird. Beim Hochschalten von dem fünften Gang in den sechsten Gang wird die Hülse 94 des Zahnradverbindungsmechanismus 6GK für die sechste Übersetzung zu dem Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung bewegt, so dass die Hülse 94 zwischen der Nabe 74 und der Nabe 84 gehaltert ist, so dass das Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung sich in integraler Weise mit dem Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung dreht.
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Bei Auswahl des fünften Gangs drehen sich die Zwischenwelle 2, das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung, das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung und das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung in integraler Weise, und somit drehen sich die Zwischenwelle 2, 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 alle in integraler Weise. Der zweite Längskeil 2K (im Freilaufzustand) des Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang wird dann zu dem angetriebenen Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt.
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Infolgedessen tritt der zweite Längskeil 2K mit dem Mitnehmer 6D des angetriebenen Zahnrads 6b für die sechste Übersetzung in Eingriff, so dass das Hochschalten ohne Drehmomentunterbrechung erfolgen kann. Der Drehmomentruck, der während des Hochschaltvorgangs zu dem Zeitpunkt des Eingriffs zwischen dem zweiten Längskeil 2K und dem Mitnehmer 6D des angetriebenen Zahnrads 6b für die sechste Übersetzung erzeugt wird, wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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Wenn der zweite Längskeil 2K mit dem Mitnehmer 6D des angetriebenen Zahnrads 6b für die sechste Übersetzung in Eingriff tritt, gelangt der erste Längskeil 1K in den Freilaufzustand, so dass sich der erste Längskeil 1K ebenfalls zu dem angetriebenen Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung bewegt.
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Herunterschaltvorgänge
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Vorstehend sind Hochschaltvorgänge beschrieben worden. Herunterschaltvorgänge werden unter Verwendung umgekehrter Abläufe ausgeführt. Insbesondere wird beim Herunterschalten vom sechsten Gang in den fünften Gang gemäß der Darstellung in 10 die Hülse 94 des Zahnradverbindungsmechanismus 6GK für die sechste Übersetzung zu dem Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung bewegt, so dass die Hülse 94 von der Nabe 74 entkoppelt wird und das Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung von der Rotationsbewegung des Antriebszahnrads 5a für die fünfte Übersetzung getrennt wird.
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Dabei wird das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung durch die Hülse 93 mit dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung gekoppelt, das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung wird durch die Hülse 92 mit dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung gekoppelt, und das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung wird durch die Hülse 91 mit der Zwischenwelle 2 gekoppelt.
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In diesem Zustand wird der im Freilaufzustand befindliche Längskeil (z. B. der zweite Längskeil 2K) von dem ersten Längskeil 1K und dem zweiten Längskeil 2K des Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang zu dem angetriebenen Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden 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, so dass das Herunterschalten ohne Drehmomentunterbrechung erfolgen kann. Der Drehmomentruck, der während des Herunterschaltvorgangs zu dem Zeitpunkt des Eingriffs zwischen dem zweiten Längskeil 2K und dem Mitnehmer 5D des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung erzeugt wird, wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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Wenn der zweite Längskeil 2K mit dem Mitnehmer 5D des angetriebenen Zahnrads 5b für die fünfte Übersetzung in Eingriff tritt, gelangt der erste Längskeil 1K in den Freilaufzustand, so dass sich der erste Längskeil 1K ebenfalls zu dem angetriebenen Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung bewegt.
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Beim Herunterschalten von dem fünften Gang auf den vierten Gang wird gemäß der Darstellung in 9 die Hülse 93 des Zahnradverbindungsmechanismus 5GK für die fünfte Übersetzung zu dem Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung bewegt, so dass das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung von der Rotationsbewegung des Antriebszahnrads 4a für die vierte Übersetzung getrennt wird.
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In diesem Zustand werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang aus den neutralen Positionen zu dem angetriebenen Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt, während der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang in die neutralen Positionen bewegt werden.
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Infolgedessen kann das Herunterschalten ohne Drehmomentunterbrechung stattfinden. Der während des Herunterschaltens erzeugte Drehmomentruck wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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Beim Herunterschalten von dem vierten Gang auf den dritten Gang wird gemäß der Darstellung in 8 die Hülse 92 des Zahnradverbindungsmechanismus 4GK für die vierte Übersetzung zu dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung bewegt, so dass das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung von der Rotation des Antriebszahnrads 3a für die dritte Übersetzung getrennt wird.
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In diesem Zustand werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang zu dem angetriebenen Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt.
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Somit kann das Herunterschalten ohne Drehmomentunterbrechung erfolgen. Der während des Herunterschaltens erzeugte Drehmomentruck wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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Beim Herunterschalten von dem dritten Gang in den zweiten Gang wird gemäß der Darstellung in 7 die Hülse 91 des Wellenverbindungsmechanismus SK zu dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung bewegt, so dass das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung von der Rotation der Zwischenwelle 2 getrennt wird.
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In diesem Zustand werden der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang zu dem angetriebenen Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung bewegt, und der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang werden in die neutralen Positionen bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt.
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Somit kann das Herunterschalten ohne Drehmomentunterbrechung erfolgen. Der während des Herunterschaltens erzeugte Drehmomentruck wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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Beim Herunterschalten von dem zweiten Gang auf den ersten Gang werden gemäß der Darstellung in 6 der erste Längskeil 1K und der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang zu dem angetriebenen Zahnrad 1b für die erste Übersetzung bewegt, während die Betriebskupplung C verbunden bleibt. Somit kann das Herunterschalten ohne Drehmomentunterbrechung ausgeführt werden. Der während des Herunterschaltens erzeugte Drehmomentruck wird durch den Dämpfungsmechanismus W absorbiert und gedämpft.
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Wirkungsweise/Effekte
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Bei dem Getriebe M gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird während eines Gangumschaltvorgangs eines von den ersten angetriebenen Zahnrädern 1Dn (das angetriebene Zahnrad 1b für die erste Übersetzung und das angetriebene Zahnrad 2b für die zweite Übersetzung) und den zweiten angetriebenen Zahnrädern 2Dn (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), die auf der Ausgangswelle 3 frei drehbar angeordnet sind, durch den Wählmechanismus S (den Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang, den Wählmechanismus 34S für den dritten und den vierten Gang oder den Wählmechanismus 56S für den fünften und den sechsten Gang) auf der Ausgangswelle 3 in relativ zu dieser drehfester Weise festgelegt. Ein dabei erzeugter Aufprall (Drehmomentruck) wird von dem gemeinsam genutzten Dämpfungsmechanismus W absorbiert, der zwischen der Eingangswelle 1 und der Zwischenwelle 2 angeordnet ist.
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Der Dämpfungsmechanismus W ist zwischen der Eingangswelle 1 und der Zwischenwelle 2 angeordnet und kann somit von allen Gangpositionen gemeinsam genutzt werden, so dass auf einen Drehmomentruck reagiert werden kann, der erzeugt wird, wenn ein beliebiges 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 und dem angetriebenen Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung auf der Ausgangswelle 3 in relativ zu dieser drehfester Weise festgelegt wird.
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Im Vergleich zu einem Fall wie im Stand der Technik, bei dem ein Dämpfungsmechanismus für jede Gangposition bzw. jeden Gang vorgesehen ist, können somit eine Reduzierung der axialen Abmessung des Getriebes M sowie eine Reduzierung der Kosten erzielt werden.
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Ferner ist im Gegensatz zum Stand der Technik der Dämpfungsmechanismus W nicht in das Zahnradinnere integriert, und somit unterliegt eine Dämpfungsfunktion keinen dimensionsmäßigen Einschränkungen, wie diese vorliegen, wenn der Dämpfungsmechanismus in ein Zahnrad integriert ist. Ferner können eine Reduzierung der Dicke und der Steifigkeit eines Zahnrads, wie diese bei Integration des Dämpfungsmechanismus W in das Zahnradinnere vorliegen, vermieden werden, und somit kommt es zu keiner Reduzierung bei der Eingriffsgenauigkeit und zu keinem Anstieg der Eingriffsgeräusche aufgrund einer reduzierten Steifigkeit.
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Außerdem wird bei dem Getriebe M gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel während Gangumschaltvorgängen von dem ersten auf den zweiten Gang und von dem zweiten auf den ersten Gang die Zwischenwelle 2 durch den Wellenverbindungsmechanismus SK von dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung entkoppelt.
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Die für die hohen Übersetzungen vorgesehenen Antriebszahnräder von dem Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung bis zu den Antriebszahnrädern 4a, 4a, 5a und 6a für die vierte, fünfte und sechste Übersetzung sowie die damit kämmenden, für die hohen Übersetzungen vorgesehenen angetriebenen Zahnräder von dem angetriebenen Zahnrad 3b für die dritte Übersetzung bis zu den angetriebenen Zahnrädern 4b, 5b und 6b für die vierte, fünfte und sechste Übersetzung werden somit durch den Motor nicht gemeinsam rotationsmäßig bewegt.
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Wenn der erste Längskeil 1K oder der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus 12S für den ersten und den zweiten Gang während eines Gangumschaltvorgangs zwischen dem ersten Gang und dem zweiten Gang mit dem Mitnehmer 1D des angetriebenen Zahnrads 1b für die erste Übersetzung oder dem Mitnehmer 2D des angetriebenen Zahnrads 2b für die zweite Übersetzung in Eingriff tritt, kann die Anzahl der Zahnräder, die in Verbindung mit diesen Zahnrädern in Rotation versetzt werden, auf ein Minimum reduziert werden, und somit kann eine Trägheit bei der Rotation der jeweiligen Zahnräder, die ein Ansteigen des Drehmomentrucks verursacht, minimiert werden.
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Während eines Hochschaltvorgangs in den dritten Gang werden die Zwischenwelle 2 und das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung durch den Wellenverbindungsmechanismus SK gekoppelt, während das Antriebszahnrad 3a für die dritte Übersetzung und das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung durch den Zahnradverbindungsmechanismus 4K für die vierte Übersetzung entkoppelt werden.
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Damit werden die für hohe Drehzahlen vorgesehenen Antriebszahnräder von dem Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung bis zu den Antriebszahnrädern 5a, 6a für die fünfte und die sechste Übersetzung sowie die damit kämmenden, für hohe Drehzahlen vorgesehenen angetriebenen Zahnräder von dem angetriebenen Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung bis zu den angetriebenen Zahnrädern 5b, 6b für die fünfte und die sechste Übersetzung durch den Motor nicht gemeinsam in Rotation versetzt.
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Infolgedessen kann eine Trägheit bei der Rotation der jeweiligen Zahnräder, die ein Ansteigen des Drehmomentrucks verursacht, während eines Gangumschaltvorgangs zwischen dem zweiten Gang und dem dritten Gang minimiert werden.
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Bei nachfolgenden Hochschaltvorgängen in den vierten, fünften und sechsten Gang werden das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung, das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung und das Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung durch den Zahnradverbindungsmechanismus 4GK für die vierte Übersetzung, den Zahnradverbindungsmechanismus 5GK für die fünfte Übersetzung und den Zahnradverbindungsmechanismus 6GK für die sechste Übersetzung nacheinander mit der Zwischenwelle 2 gekoppelt, wobei dies zu einem Anstieg bei den gemeinsam in Rotation versetzten Zahnrädern und einem entsprechenden Anstieg bei der Trägheit führt.
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Der Drehmomentruck, der bei einem Gangumschaltvorgang erzeugt wird, der bei einer hohen Drehzahl ausgeführt wird, ist kleiner als der Drehmomentruck, der bei einem Gangumschaltvorgang erzeugt wird, der bei einer niedrigen Drehzahl ausgeführt wird, und zwar in erster Linie durch ein Stufenverhältnis zwischen Gangumschalt-Übersetzungsverhältnissen, so dass ein Anstieg bei der Trägheit zu keinem größeren Problem führt.
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Mit anderen Worten, es kann bei dem Getriebe M, wenn der erste Längskeil 1K oder der zweite Längskeil 2K des Wählmechanismus S mit einem Mitnehmer eines Zahnrads während eines Gangumschaltvorgangs bei einer niedrigen Drehzahl in Eingriff tritt, wobei dies einen Gangumschaltvorgang zwischen dem ersten Gang und dem zweiten Gang beinhaltet, bei dem ein hoher Drehmomentruck erzeugt wird, die Anzahl der Zahnräder, die gemeinsam mit diesem Zahnrad in Rotation versetzt werden, minimiert werden.
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Somit kann eine Trägheit bei der Rotation der jeweiligen Zahnräder, die einen Anstieg des Drehmomentrucks verursacht, während eines Gangumschaltvorgang bei einer niedrigen Drehzahl minimiert werden, und infolgedessen können Geräusche und Vibrationen in wirksamer Weise unterdrückt werden.
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Kurz gesagt, es kann mit dem Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung eine Reduzierung der Kosten sowie der Größe des Getriebes realisiert werden, während eine ausreichende Dämpfungsfunktion zum Dämpfen eines Drehmomentrucks sichergestellt werden kann, der während Gangumschaltvorgängen erzeugt wird, die in jeweiligen Gangpositionen ausgeführt werden.
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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 können das Antriebszahnrad 4a für die vierte Übersetzung, das Antriebszahnrad 5a für die fünfte Übersetzung, das Antriebszahnrad 6a für die sechste Übersetzung, das angetriebene Zahnrad 4b für die vierte Übersetzung, das angetriebene Zahnrad 5b für die fünfte Übersetzung, das angetriebene Zahnrad 6b für die sechste Übersetzung, der Zahnradverbindungsmechanismus 4GK für die vierte Übersetzung, der Zahnradverbindungsmechanismus 5GK für die fünfte Übersetzung und der Zahnradverbindungsmechanismus 6GK für die sechste Übersetzung weggelassen werden, um dadurch ein Getriebe mit drei Gangpositionen zu bilden. Ferner ist die Konfiguration des 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
- 1Dn
- erste angetriebene Zahnräder
- 1Dv
- erste Antriebszahnräder
- 1D
- Mitnehmer
- 1DT
- rückwärtige Oberfläche (Abtriebszahnradfläche)
- 1DR
- vordere Oberfläche
- 1K
- erster Längskeil
- 1KT
- Eingriffsklaue
- 2
- Zwischenwelle
- 2a
- Antriebszahnrad für zweite Übersetzung
- 2b
- angetriebenes Zahnrad für zweite Übersetzung
- 2Dn
- zweite angetriebene Zahnräder
- 2Dv
- zweite Antriebszahnräder
- 2D
- Mitnehmer
- 2DT
- rückwärtige Oberfläche (Abtriebszahnradfläche)
- 2DR
- vordere Oberfläche
- 2K
- zweiter Längskeil
- 2KT
- Eingriffsklaue
- 3
- Ausgangswelle
- 3a
- Antriebszahnrad für dritte Übersetzung
- 3b
- angetriebenes Zahnrad für dritte Übersetzung
- 4a
- Antriebszahnrad für vierte Übersetzung
- 4b
- angetriebenes Zahnrad für vierte Übersetzung
- 5a
- Antriebszahnrad für fünfte Übersetzung
- 5b
- angetriebenes Zahnrad für fünfte Übersetzung
- 6a
- Antriebszahnrad für sechste Übersetzung
- 6b
- angetriebenes Zahnrad für sechste Übersetzung
- 21
- Flansch
- 22
- Haltenuten
- 23
- Reibungsfläche
- 24
- Flansch
- H
- Nabe
- HA
- Längskeilnuten
- A
- Betätigungseinrichtung
- S
- Wähleinrichtung
- W
- Dämpfungsmechanismus
- W1
- Eingangswellen-Reibungsplatte (Innenring)
- W2
- Zwischenwellen-Reibungsplatte (Zwischenring)
- W3
- elastisches Element
- W4
- Halteeinrichtung
- W5
- Nabe
- W6
- Unterlegscheibe
- W7
- Mutter
- W31
- Plattenfeder
- W41
- Halteeinrichtungs-Hauptkörper
- W42
- Federhalter
- W51
- rohrförmiges Teil
- W52
- Nabenhauptkörper
- W53
- Reibungsfläche
- W54
- Halteöffnungen
- B
- Lager
- C1
- Antriebsplatte
- C2
- angetriebene Platte
- C
- Kupplung
- M
- Getriebe
- 71
- Nabe
- 72
- Nabe
- 73
- Nabe
- 74
- Nabe
- 81
- Nabe
- 82
- Nabe
- 83
- Nabe
- 84
- Nabe
- 91
- Hülse
- 92
- Hülse
- 93
- Hülse
- 94
- Hülse
- GK
- Zahnradverbindungsmechanismus
- 12S
- Wählmechanismus für ersten und zweiten Gang
- 34S
- Wählmechanismus für dritten und vierten Gang
- 56S
- Wählmechanismus für fünften und sechsten Gang
