-
Bei den normalen Zahnradgetrieben vor allem im Automobilbau werden Zahnräder verwendet welche beim Gangwechsel den Zahneingriff von einem Zahnrad auf das nächste übertragen oder mit Synchronringen zu- und abgeschaltet werden. Der Aufbau solcher Stirnrad- oder Planetenradgetriebe (Umlaufgetriebe) ist sehr aufwändig, nicht zuletzt durch die Mechanik, die zum Gangwechsel notwendig ist.
-
Das Kegelradgetriebe ist ein normales Getriebe mit einer vereinfachten Funktion. Es baut erheblich kleiner als die traditionellen Getriebe. Das Schalten geschieht durch zuschalten oder abschalten von Getriebestufen ohne dass der Eingriff der Zähne verändert wird. Synchronringe sind daher nicht notwendig. Das Kegelradgetriebe kann als manuelles Getriebe oder als Automatikgetriebe verwendet werden. Das Schwungrad des Motors kann ersetzt werden durch den Kegelzahnkranzträger im Kegelradgetriebe. Es können beliebig viele Gänge vorgesehen werden, auch, wenn gewünscht, mehrere Rückwärtsgänge. Jeder weitere Gang im unten beschriebenen Kegelradgetriebe vergrößert die Größe des Kegelradgetriebes unwesentlich. Die Höhe bleibt unverändert. Das Schalten erfolgt durch lineares Verschieben der Schaltwelle, es ist kein kompliziertes Hebelsystem notwendig.
-
Die Kupplung im Fahrzeug könnte, wie üblich, zwischen Motor und Getriebe angeordnet werden. Es ist allerdings vorteilhafter diese beim Kegelradgetriebe nach dem Getriebe, also zwischen der Kardanwelle und Getriebe, einzubauen. Der Vorteil liegt darin dass beim Gangwechsel weniger Masse bewegt wird. Dadurch wird weniger kinetische Energie aufgebaut und der Impuls beim Starten eines Zahnrades erheblich verringert.
-
Die Ausführungen werden mit folgenden Zeichnungen näher erläutert:
- 1
Komplettes Getriebegehäuse (Pos. 1) an Motor angebaut. Das bedeutet dass das Getriebe direkt mit der Motordrehzahl angetrieben wird. Wenn eine andere Eingangsdrehzahl in das Kegelradgetriebe gewünscht wird kann ein Zwischengetriebe, zum Beispiel ein Planetenradgetriebe, vorgeschaltet werden. Der Kegelzahnkranzträger (Pos. 8) des Getriebes kann so massiv vorgesehen werden dass das Schwungrad des Motors durch den Kegelzahnkranzträger ersetzt wird. Die Kupplung, die normalerweise mit dem Schwungrad im Motor zusammengebaut ist, wird auf der Getriebeausgangsseite angebracht. Das verbessert die Funktion des Getriebes.
Auf Zeichnung 1 ist das Getriebe mit waagerechter Abtriebswelle (Pos. 4) bzw. Schaltstange (Pos. 5) dargestellt. Je nach Fahrzeugmodell kann das Getriebe in jeder gewünschten Position angebaut werden. z.B. senkrecht oder schräg bei Frontmotor Fahrzeugen.
- 2
Die Darstellung zeigt das eigentliche Zahnradgetriebe. Der Kegelzahnkranzträger (Pos. 8) wird durch die Antriebswelle (Pos. 12, auf 8 dargestellt), die mit dem Motor verbunden ist, angetrieben. Auf dem Kegelzahnkranzträger (Pos. 8) sind die Zahnkränze (Pos. 7) montiert, jeweils ein Zahnkranz für jeden Vorwärtsgang. Der Rückwärtsgang (Pos. 6) läuft auf dem Zahnkranz (Pos. 7) für den ersten Gang.
Die angetriebenen Zahnräder (Pos. 6 und 9) sind frei drehbar auf der Abtriebswelle (Pos. 4) angebracht, wobei das links dargestellte Zahnrad (Pos. 6) für den Rückwärtsgang und die rechts dargestellte Zahnradgruppe (Pos. 9) für die Vorwärtsgänge vorgesehen sind. Dargestellt sind hier 5 Zahnräder für die Vorwärtsgänge, das heißt dieses Getriebe ist ein 5 Ganggetriebe. Durch Anbringen von mehreren Zahnkränzen (Pos. 7) und Zahnrädern (Pos. 9) können jede gewünschte Anzahl Gänge realisiert werden. Es ist auch möglich ohne Größenveränderung des Getriebes mehrere Rückwärtsgänge vorzusehen. Es werden einfach mehrere Zahnräder (Pos. 6) auf der linken Seite eingebaut.
- 3
Auf der Abtriebswelle (Pos. 4) laufen die Zahnräder (Pos. 6 und 9) frei und werden durch die Zahnkränze (Pos. 7) kontinuierlich angetrieben. Die seitliche Position wird durch die Lagerböcke (Pos. 11) fixiert. Die Abtriebswelle (Pos. 4) hat eine Anzahl Löcher (Pos. 17), jeweils ein (oder mehrere) Loch für jedes Zahnrad. Die Löcher (Pos. 17) liegen mittig unter dem Zahnrad (Pos. 9 und 6). Die Abtriebswelle (Pos. 4) ist hohl und die Schaltstange (Pos. 5) mit dem Schaltkolben (Pos. 10) lässt sich hier linear verschieben.
- 4
Die Schaltstange (Pos. 5) lässt sich in der Abtriebswelle (Pos. 4) linear verschieben. Der Schaltkolben (Pos. 10) ist frei drehbar auf der Schaltstange (Pos. 5) angebracht. Die Position ist fixiert sodass der Schaltkolben (Pos. 10) sich nicht linear auf der Schaltstange (Pos. 5) verschieben lässt.
- 5Die Zahnräder (Pos. 6 und 9) sind Kegelzahnräder die mit einem Wälzlager oder Gleitlager auf der Abtriebswelle (Pos. 4) frei drehbar angebracht sind. Es sind eine oder mehrere Mitnahmetaschen (Pos. 15) vorgesehen.
- 6
Der Kegelzahnkranzträger (Pos. 8) ist fest mit der Antriebswelle (Pos. 12) verbunden. Der Kegelzahnkranzträger kann ein erhebliches Gewicht erhalten und damit das Schwungrad des Motors ersetzen. Auf dem Kegelzahnkranzträger sind die Zahnkränze (Pos. 7) fest montiert.
- 7
Das Getriebe (2) ist im Getriebegehäuse (Pos. 2 und 3) eingebaut. Dargestellt ist das Getriebegehäuse ohne das obere Gehäuseteil (Pos. 2). Die Antriebswelle (Pos. 12) geht durch den Boden des unteren Getriebegehäuses (Pos. 3) und ist da gelagert. Die Zahnkränze (Pos. 7) auf dem Kegelzahnkranzträger (Pos. 8) treiben die Zahnräder (Pos. 6 und 9) an. Die Zahnräder laufen frei auf der Abtriebswelle (Pos. 4) . Diese ist in den Lagerböcken (Pos. 11) gelagert. Die Lagerböcke sind fest an dem nicht dargestellten oberen Getriebegehäuse (Pos. 2) angebracht.
- 8
Hier ist das Getriebe gemäß 7 von der Seite dargestellt. Man kann hier deutlich die Antriebswelle (Pos. 12) sehen.
- 9
Zum besseren Verständnis ist hier das Zahnrad (Pos. 13) einfacher und die Abtriebswelle (Pos. 4) und Schaltstange (Pos. 5) transparent dargestellt.
Die Mitnahme der Zahnräder (Pos. 6 und 9) erfolgt mit Kugeln (Pos. 16) die sich in den Löchern (Pos. 17) der Abtriebswelle (Pos. 4) befinden. Bei nicht eingelegtem Gang liegen die Kugeln (Pos. 16) bündig mit dem Außendurchmesser der Abtriebswelle (Pos. 4). Dadurch können die Zahnräder (Pos. 6 und 9) sich frei drehen. Die Kugeln (Pos. 16) werden durch den Außendurchmesser der Schaltstange (Pos. 5), dem Loch (Pos. 17) in der Abtriebswelle (Pos. 4) und dem Innendurchmesser des Zahnrades (Pos. 13) in ihrer Position gehalten. Wenn ein Gang eingelegt werden soll wird die Schaltstange (Pos. 5) axial verschoben sodass der Schaltkolben (Pos. 10) unter dem gewünschten Zahnrad (Pos. 13) zu liegen kommt. Die Kugel (Pos. 16) wird jetzt angehoben und landet in der Mitnahmetasche (Pos. 15) des Zahnrades (Pos. 13) welches in dieser Situation unbelastet ist. Dadurch, dass die Kugel (Pos. 16) jetzt eingesperrt ist im Loch (Pos. 17) der Abtriebswelle (Pos. 4) und sich am Zahnrad (Pos. 13) und dem Schaltkolben (Pos. 10) abstützt, wird die Drehbewegung des Zahnrades (Pos. 13) auf die Abtriebswelle (Pos. 4) übertragen.
Der gewünschte Gang ist eingelegt. Der Federbügel (Pos. 14) wird hierbei eingedrückt. Wenn der Gang herausgenommen werden soll wird die Schaltstange (Pos. 5) linear verschoben. Dadurch kann die Kugel (Pos. 16) wieder radial zurückfallen in die Startposition und der Federbügel (Pos. 14) unterstützt diese Bewegung. Eine weitere Funktion des Federbügels (Pos. 14) ist es die Kugel daran zu hindern dass sie bei den freilaufenden Zahnrädern (Pos. 6 und 9) durch die Fliehkraft unbeabsichtigt in die Mitnahmetasche (Pos. 15) der Zahnräder (Pos. 6 und 9) geschoben wird.
- 10
Die Kugel (Pos. 16) befindet sich in der Mitnahmetasche (Pos. 15) des Zahnrades (Pos. 13, hier aufgeschnitten dargestellt) und treibt dieses an. Der Federbügel (Pos. 14) ist eingedrückt.
- 11
Anstelle des Federbügels (Pos. 14) kann auch ein Niederhalter (Pos. 37) vorgesehen werden. Dieser besteht aus einem Bolzen (Pos. 20) der mit einer Feder (Pos. 19) gegen einen Anschlag (Pos. 36) in Richtung Zentrum gedrückt wird. Die Feder (Pos. 19) stützt sich am Deckel (Pos. 18) ab.
Die Endlage des Bolzens (Pos. 20) ist bündig mit dem Innendurchmessers des Zahnrades (Pos. 13). Dadurch wird verhindert dass die Kugeln (Pos. 16) unbeabsichtigt in die Mitnahmetaschen (Pos. 15) der Zahnräder (Pos. 6 und 9) eintreten können.
- 12
Die Kugel (Pos. 16) wurde durch den Schaltkolben (Pos. 10) in die Mitnahmetasche (Pos. 15) des Zahnrades (Pos. 13) eingedrückt. Dadurch erfolgt die Mitnahme der Abtriebswelle (Pos. 4) durch das Zahnrad (Pos. 13)
- 13
Wenn hohe Drehmomente im Getriebe auftreten kann es günstiger sein die Abtriebswelle (Pos. 4) mit mehreren Kugeln (Pos. 16) anzutreiben. Dadurch wird der Kontaktdruck der Kugeln (Pos. 16) auf das Zahnrad (Pos. 13), der Lochwand und dem Schaltkolben (Pos. 10) reduziert. Hier wird eine Lösung mit 3 Kugeln (Pos. 16) gezeigt. Das dürfte die optimalste Lösung sein da sich hierbei die Anpresskräfte der Kugeln (Pos. 16) gleichmässig verteilen.
- 14
Hier ist das 5 Ganggetriebe schematisch dargestellt. Die Positionen entsprechen den Positionen wie auf 2 dargestellt. Das einzelne Zahnrad (rechts) ist der Rückwärtsgang. Die anderen 5 Zahnräder sind die Vorwärtsgänge.
- 15
Auf diesem Diagramm ist das Übersetzungsverhältnis des 5 Ganggetriebes gemäß 14 aufgezeichnet. Das Übersetzungsverhältnis ist linear. Der erste Gang hat das Übersetzungsverhältnis, ü = 1:1, der zweite Gang ü = 1:1,5 usw. bis zum fünften Gang mit ü = 1:3.
- 16
Diese schematische Darstellung zeigt ein 9 Ganggetriebe. Es wurden lediglich 4 weitere Zahnkränze und 4 Zahnräder hinzugefügt.
- 17
Hier ist das Übersetzungsverhältnis des 9 Ganggetriebes dargestellt. Auch hier ist das Übersetzungsverhältnis linear von ü = 1:1 im ersten Gang und ü = 1:5 im neunten Gang
- 18
Es ist nicht immer erwünscht dass das Übersetzungsverhältnis linear ist. Bei schnellen Fahrzeugen kann es von Vorteil sein wenn die hohen Gänge einen größeren Abstand zueinander haben. Auch kann es bei Nutzfahrzeugen von Vorteil sein wenn die Gänge im kleinen Gangbereich näher beieinander liegen. 18 zeigt dass auch nicht lineares Übersetzungsverhältnis mit diesem Getriebe realisiert werden kann. Es werden die gleichen Zahnkränze (Pos. 7) wie bei den linearen Getriebe verwendet. Die sind in diesem Fall auf Distanzringen (Pos. 26) aufgebaut. Die Durchmesser der Zahnräder (Pos. 6 und 9) sind angepasst zu diesen Distanzringen und damit kann jedes gewünschte Übersetzungsverhältnis realisiert werden
- 19
Das Übersetzungsverhältnis des Getriebeaufbaus gemäß 18 ist hier dargestellt. Das Übersetzungsverhältnis ist folgendermaßen:
| Gang | ü |
| 1 | 1:0,4 |
| 2 | 1:0,6 |
| 3 | 1:0,8 |
| 4 | 1:1,2 |
| 5 | 1:1,5 |
| 6 | 1:2 |
| 7 | 1:2,7 |
| 8 | 1:3,6 |
| 9 | 1:5 |
- 20
Diese Darstellung zeigt wie das Getriebe (Pos. 1) geschaltet werden kann. Da das manuelle Schalten nur eine lineare Verschiebung der Schaltstange (Pos. 5) benötigt ist der Schaltmechanismus einfach. Die Schaltstange (Pos. 5) wird mit dem Schalthebel (Pos. 21) durch ein Gelenkstück (Pos. 28) verbunden. Der Schalthebel (Pos. 21) wird über ein Langloch (Pos. 38) in der Umlenkplatte (Pos. 27) und in der Schaltkulisse (Pos. 22) geführt. Die Gänge liegen in einer Reihe und Schalten der Gänge wird dadurch einfach.
- 21
Das Getriebe kann auch automatisch geschaltet werden. Hierzu ist ein Schrittmotor (Pos. 23) nötig der die Schaltstange (Pos. 5) linear bewegt. Die Motorwelle ist mit einem Gewinde versehen welches die Gewindehülse (Pos. 24) hin und her bewegen kann. Dadurch kann jede gewünschte Gangposition über die Elektronik eingestellt werden
- 22
Die Motorwelle mit Gewinde und die Gewindehülse (Pos. 24) sind hier dargestellt.
- 23
Es können zwei Getriebe aufeinander gebaut werden. Am unteren Getriebe (Pos. 33) wird auf der Abtriebswelle (Pos. 4) ein Kegelrad (Pos. 29) angebracht. Dieses treibt ein Gegenrad (Pos. 30) welches im Gehäuse gelagert ist. Dieses Gegenrad (Pos. 30) ist mit einem Stirnrad (Pos. 31) verbunden welches ein weiteres Stirnrad (Pos. 32) antreibt und dieses ist mit dem Kegelzahnkranzträger (Pos. 35) des zweiten Getriebes (Pos. 34) verbunden. Der Kegelzahnkranzträger (Pos. 35) des zweiten Getriebes (Pos. 34) dreht sich dadurch mit der Drehzahl welche im ersten Getriebe (Pos. 33) gewählt wurde. Diese Drehzahl kann nach Wunsch angepasst werden durch die Übersetzung des Zwischengetriebes (Pos.31 und 32). Schließlich kann die ausgehende Drehzahl mit dem zweiten Getriebe durch einstellen des gewünschten Ganges gewählt werden. Ein Beispiel der möglichen Übersetzungen ist auf 24 und 25 dargestellt.
- 24
Dieses Diagramm zeigt die Übersetzungen die mit dem auf 23 gezeigten Doppelgetriebe erreicht werden können. In der Realität können insgesamt 5 x 5 = 25 verschiedene Gänge erreicht werden. Allerdings liegen in unserem Beispiel einige Gänge so dicht nebeneinander dass diese eliminiert wurden weil es keinen Sinn macht diese beizubehalten.
- 25
Alle theoretisch möglichen Gänge sind hier dargestellt. Aus der Tabelle ist ersichtlich dass einige Gänge doppelt sind
- 26
Übersetzungen des Doppelgetriebes
- 27
An der Abtriebsseite des Getriebes ist die Kupplung (Pos. 39) angebaut. Die Abtriebswelle (Pos.4) des Getriebes treibt die Antriebswelle (Pos. 43) der Kupplung (Pos. 39) an
- 28
Es ist günstiger die Kupplung nicht wie üblich zwischen Motor und Getriebe einzubauen sondern es ist besser das der Einbau zwischen Getriebe und Antriebsstrang gemacht wird. Der Grund ist in dieser Beschreibung bereits genannt. Diese Figur zeigt einen Kupplungstyp der sich platzmäßig und funktionsmäßig für den Einbau eignet.
Die Funktion ist folgende:
- Die Antriebswelle (Pos. 43) ist mit der Abtriebswelle (Pos. 4) am Getriebe befestigt und und wird von dieser angetrieben. Das Lamellenpaket (Pos. 40, 41, und 42) ist folgendermaßen geschichtet:
- innere Lamelle, Friktionsscheibe, äußere Lamelle, innere Lamelle, Friktionsscheibe, äußere Lamelle usw. Das Lamellenpaket befindet sich im Gehäuse (Pos. 44) und dieses ist in Drehrichtung verbunden mit der unteren Druckscheibe (Pos. 49). Diese wiederum ist mit einer Vielzahnverbindung (Pos. 50) verbunden mit der Abtriebswelle (Pos. 53) und kann sich in Achsrichtung bewegen. Die untere Druckscheibe (Pos. 49) liegt mit der unteren Fläche auf dem Lamellenpaket auf. Unter dem beweglichem Stellring (Pos. 46) befindet sich ein Axialkugellager (Pos. 48). Innerhalb des Bereiches Abtriebswelle (Pos. 53) und untere Druckscheibe (Pos. 49) liegt ein Paket mit Scheibenfedern (Pos. 51) welches gegen die Abtriebswelle (Pos. 53) oben drückt und unten gegen die untere Druckscheibe (Pos. 49). Die Form des unteren und oberen Stellringes ist in 29 dargestellt.
Die Funktion der Stellringe ist folgende:
- Wenn die Stellringe (Pos. 45,46) komplett aufeinander liegen besteht kein Druck vom Scheibenfederpaket (Pos. 51) auf die untere Druckscheibe (Pos. 49). Wenn der bewegliche Stellring (Pos. 46) gedreht wird erhöht sich der Abstand zwischen den Stellringen und der bewegliche Stellring (Pos. 46) drückt jetzt mit dem Axialkugellager (Pos. 48) auf das Scheibenfederpaket (Pos. 51). Dieser Druck wird über die untere Druckplatte (Pos. 49) auf das Lamellenpaket (Pos. 40,41,42) übertragen. Die Reibung zwischen den Lamellen wird dadurch proportional zum Druck erhöht und die Kupplung beginnt das Gehäuse (Pos. 44) zu drehen. Das Gehäuse (Pos. 44) ist mit einer Splinesverbindung (Pos. 50) mit der unteren Druckplatte (Pos. 49) verbunden und diese ist wiederum mit einer Splinesverbindung (Pos. 50) mit der Abtriebswelle (Pos. 53) verbunden. Die Abtriebswelle (Pos. 53) dreht sich jetzt und das Drehmoment wird an die Räder weitergegeben
- 29
Der untere und der obere Stellring haben Kontakt miteinander über eine schräge Fläche. Der obere Stellring ist fest mit dem Gehäuse verbunden und durch Drehen des beweglichem Stellringes vergrössert oder verkleinert sich der Abstand zueinander.
- 30
Die Kugel (Pos. 16) kann auch mit einer sperrenden Kugel (Pos. 55) am unbeabsichtigten Einlauf in die Zahnräder gehindert werden. Seitlich an der Kugelbohrung wird ein Loch eingearbeitet in welcher die Sperrkugel (Pos. 55) sich bewegen kann. Die Sperrkugel wird mit einer Feder (Pos. 56) gegen die Kugel (Pos. 16) gedrückt. Wenn der Schaltkolben (Pos. 5) die Kugel (Pos. 16) nach außen bewegt wird die Sperrkugel (Pos. 55) gegen die Feder (Pos. 56) eingedrückt. Die neue Position der Kugel (Pos. 16) wird jetzt beibehalten weil sie wegen der Sperrkugel nicht zurücklaufen kann. Wenn ein neuer Gang eingelegt wird drückt das Zahnrad (Pos. 6 und 9) die Kugel (Pos. 16) wieder zurück in die Ausgangslage.
- 31
Das Sichern der Kugel (Pos. 16) kann auch folgendermaßen geschehen. Im Loch, in welchem sich die Kugel (Pos. 16) bewegt, wird ein Federring (Pos. 60) eingelegt. Der Innendurchmesser dieses Federringes (Pos. 60) ist etwas kleiner als der Durchmesser der Kugel (Pos. 16) .
Das Loch hat außen eine Ausdrehung mit einen größeren Durchmesser als der Lochdurchmesser. Hier wird eine Hülse (Pos. 59) eingepresst. Diese Hülse hält den Federring (Pos. 60) in seiner Lage. Die Hülse dient gleichzeitig als Kontaktfläche wenn die Kugel (Pos. 16) beim Antrieb des Zahnrades (Pos. 6 und 9) Druck ausübt. Die Kugel hat eine grössere Härte als diese Hülse. Dadurch bildet sich beim Belasten eine Mulde die die beim wiederholten Belasten immer größer wird und zwar solange bis der Kontaktdruck eine Mulde gebildet hat die so groß ist das sich diese Mulde wegen des jetzt geringen Flächendruck nicht mehr vergrößert. Damit entsteht eine ausgezeichnete Kontaktfläche zwischen Kugel (Pos. 16) und Hülse (Pos. 59)
- 32
Dieser Federring (Pos. 60) ist als Kugelsicherung in die Abtriebswelle (Pos. 4) eingelegt
- 33
Wenn sehr hohe Drehmomente übertragen werden müssen kann es sein dass die Kontaktflächen der Kugeln zum Zahnrad den entstehenden Flächendruck nicht aushalten. In diesem Fall werden Mitnahmeplatten (Pos. 61) in Kanäle, welche in die Abtriebswelle (Pos. 4) eingearbeitet sind, bewegt. Eine grössere Anzahl dieser Mitnahmeplatten (Pos. 31) können in der Abtriebswelle (Pos. 4) bewegt werden. Die Funktion der Drehmomentübertragung entspricht jetzt ungefähr einer Vielzahnmitnahme (Splinesverbindung).
- 34
Hier ist die Funktion der Mitnahmeplatten (Pos. 61) dargestellt. In der Grundstellung (Schaltkolben Pos. 10 nicht im Bereich eines Zahnrades) werden die Mitnahmeplatten (Pos. 61) durch die Federn (Pos. 62) zum Zentrum gedrückt. Das Zahnrad (Pos. 6 und 9) läuft frei, d.h. es besteht keine Drehmomentübertragung.
- 35
Der Schaltkolben (Pos. 10) auf der Schaltstange (Pos. 5) ist angekommen und drückt jetzt die Mitnehmerplatte (Pos. 61) radial nach außen in die Nut (Pos. 67) im Zahnrad (Pos. 6 und 9). Dadurch wird das Zahnrad angetrieben und das Drehmoment übertragen
- 36
Das Bewegen der Mitnahmeplatten (Pos. 61) kann anstelle der Rückführung durch Federn (Pos. 62) auch mit einer Zwangsbewegung erfolgen. Das bedeutet dass keine Federn (Pos. 62) die Mitnahmeplatten (Pos. 61) wieder in ihre Grundstellung bringen. Die Bewegen der Mitnahmeplatten geschieht durch Nuten (Pos. 64) in Führungsplatten (Pos. 63). An der Schaltstange (Pos. 5) befindet sich nicht der Schaltkolben (Pos. 10) sondern die Nuten (Pos. 64) zwingen die Mitnahmeplatten (Pos. 61) nach außen wenn der Schaltbereich unter das Zahnrad (Pos. 6und 9) kommt.
- 37
Die Mitnahmeplatte (Pos. 61) wird in der Abtriebswelle (Pos. 4) am dickerem Bereich geführt (in 37 ist das der obere Bereich). Am unteren Bereich befindet sich ein Stift (Pos. 65) der in der Nut (Pos. 64) der Führungsplatte (Pos. 63) läuft. Dieser Stift kann mit einem Lager in der Mitnahmeplatte (Pos. 61) gelagert werden. Alternativ können auch Rollen an beiden Seiten des Stiftes (Pos. 65) angebracht werden und diese Rollen laufen dann in der Nut (Pos. 64) in den Führungsplatten (Pos. 63)
- 38
Die Führungsplatten (Pos. 63) werden in einer Nut (Pos. 66) in der Schaltstange (Pos. 5) befestigt. Es wäre theoretisch auch möglich die Schaltstange (Pos. 5) und die Führungsplatten (Pos. 63) aus einem Teil zu fertigen. Allerdings ist dann das Fräsen der Nuten (Pos. 66) in den Führungsplatten entweder außerordentlich schwierig oder nicht möglich. Deshalb werden die Führungsplatten (Pos. 63) getrennt gefertigt und wärmebehandelt und dann in den Nuten (Pos. 66) der Schaltstange befestigt.
- 39Hier ist die Form der Führungsplatten (Pos. 63) dargestellt. Der Schaltbereich ist der Bereich in welchem die Mitnahmeplatten (Pos. 61) nach außen bewegt werden und in die Nuten (Pos. 67) im Zahnrad (Pos. 6 und 9) eingreifen. Wenn die Schaltstange (Pos. 5) in diesen Bereich in die Mitte eines Zahnrades (Pos. 6 und 9) gestellt wird dann wird die Abtriebswelle (Pos. 4) mitgenommen. Wenn die Schaltstange (Pos. 5) verschoben wird werden die Mitnahmeplatten (Pos. 61) nach innen gezwungen und die Mitnahme hört auf. Ein neuer Gang kann eingelegt werden.
- 40
Die Positionen Schaltstange (Pos. 5), Mitnahmeplatten (Pos. 61), Abtriebswelle (Pos. 4) und Zahnrad (Pos. 6 und 9) für Rückwärtsgang und Vorwärtsgänge sind hier zusammengebaut dargestellt. Allerdings sind die Teile aufgeschnitten sodass die inneren Teile sichtbar sind.
- 41
Hier sind die Lamellen der Kupplung dargestellt. Ein Lamellensatz besteht aus innerer Lamelle (Pos. 42), Friktionsscheibe (Pos. 41) und äußerer Lamelle (Pos. 40). Die innere Lamelle wird durch die Antriebswelle (Pos.43) angetrieben, die äußere Lamelle (Pos. 40) treibt das Gehäuse (Pos. 44 hier transparent dargestellt) an und die Friktionslamelle (Pos. 41) stellt bei Druck die Reibung zwischen innerer und äußerer Lamelle her.
- 42
Der Antrieb kann mit verschiebbaren Mitnahmeplatten (Pos. 61) erfolgen oder aber mit drehbaren Mitnahmeplatten (Pos. 73). Die drehbaren Mitnahmeplatten (Pos. 73) haben den Vorteil dass sie mit weniger Aufwand realisiert werden können. Die drehbaren Mitnahmeplatten bewegen sich in Kanälen (Pos. 75) die in der Abtriebswelle (Pos. 4) eingearbeitet sind. Die Lagerbolzen (Pos. 74) befinden sich in Bohrungen (Pos. 77) in der Abtriebswelle (Pos. 4) . Die Wartepostion (Pos. 78) der Mitnahmeplatten (Pos. 73) ist immer so dass die Mitnahmeöffnungen (Pos. 79) immer in Richtung des Schaltringes (Pos. 80) stehen. Die Warteposition kann nicht durch irgendwelche Fehlbewegungen in eine andere Richtung gebracht werden. Die Position der Mitnahmeplatten (Pos. 73) ist unveränderlich gesichert durch die Fläche (Pos. 76) die auf der Schaltstange (Pos. 5) ruht. Nur der die Schaltring (Pos. 80) kann die Position verändern
- 43
Hier ist der erste Schritt gezeigt wie die Mitnahmeplatte (Pos. 73) bewegt wird. Der nächste Gang soll eingelegt werden und die Schaltstange (Pos. 5) wird gegen die Mitnahmeplatte (Pos. 73) bewegt (von rechts nach links). Die Kupplung (Pos. 39) ist in dieser Situation ausgekuppelt und die Abtriebswelle (Pos. 4) ist ohne Antrieb und frei drehbar.
- 44
Der Schaltring (Pos. 80) hat die Mitnahmeplatte (Pos. 73) erreicht
- 45
Der Schaltring (Pos. 80) hat die Mitnahmeöffnung (Pos. 79) getroffen und die Mitnahmeplatte (Pos. 73) etwas gedreht
- 46
Die Mitnahmeplatte (Pos. 73) wurde durch den Schaltring (Pos. 80) in die Stellung gedreht in welcher das Zahnrad (Pos. 6 und 9) komplett angetrieben wird. Der Gang ist eingelegt, die Abtriebswelle (Pos. 4) wird angetrieben, die Kupplung (Pos. 39) wird eingekuppelt und die Räder drehen.
- 47
Der nächste Gang soll eingeleitet werden. Die Kupplung (Pos. 39) wird ausgekuppelt und die Schaltstange (Pos. 5) bewegt sich in Richtung der nächsten Mitnahmeplatte (Pos. 73) . Die aktuelle Mitnahmeplatte (Pos. 73) hat sich jetzt etwas weiter gedreht.
- 48
Der Schaltring (Pos. 80) hat die Mitnahmeöffnung (Pos. 79) verlassen und bewegt sich in Richtung der nächsten Mitnahmeplatte (Pos. 73), Die Lage der vorherigen Mitnahmeplatte ist jetzt unveränderlich durch die Fläche (Pos. 76) unten gesichert.
- 49
Nicht nur eine Mitnahmeplatte (Pos. 73) kann das Kegelzahnrad (Pos. 6 und 9) antreiben sondern es können mehrere Mitnahmeplatten (Pos. 73) für jedes Kegelzahnrad (Pos. 6 und 9) eingesetzt werden. Auf diesem Bild sind 4 Mitnahmeplatten (Pos. 73) per Kegelzahnrad (Pos. 6 und 9) dargestellt, es können jedoch mehr oder weniger eingebaut werden. Die Anzahl hängt ab von dem erforderlichen Drehmoment.
-
Aufbau des Kegelradgetriebe's
-
Die gesamte Mechanik ist in einem Gehäuse (Pos. 2 und 3) untergebracht und besteht aus folgenden Teilen:
-
Komplettes Getriebe
-
Auf dem Kegelzahnkranzträger (Pos. 8) befinden sich die Zahnkränze (Pos. 7) für die Gänge. Für jeden Vorwärtsgang ist ein Zahnkranz (Pos. 7) vorgesehen. Der kleinste Zahnkranz ist für den Rückwärtsgang und den ersten Gang. Die weiteren Zahnkränze sind für den zweiten, dritten vierten usw. Gang. Dargestellt ist ein 5 Gang Getriebe. Oberhalb des Kegelzahnkranzträgers (Pos. 8) mit den Zahnkränzen (Pos. 7) ist die Abtriebswelle mit Zahnrad (Pos. 6) links für den Rückwärtsgang und rechts 5 Zahnrädern (Pos. 9) für die Gänge 1 bis 5.
-
Abtriebswelle (Pos. 4)
-
Die Abtriebswelle (Pos. 4) ist eine Hohlwelle mit einer Anzahl von radiellen Löchern (Pos. 17) . Sie ist in der oberen Gehäusehälfte (Pos. 2) in den Lagerböcken (Pos. 11) gelagert.
-
Schaltstange (Pos. 5)
-
Auf einer durchgehenden Schaltstange (Pos. 5) befindet sich der drehbar gelagerte Schaltkolben (Pos. 10). Diese Schaltstange ist mit dem Schalthebel (Pos. 21) bei manuellem Getriebe oder mit dem Schrittmotor (Pos. 23) bei Automatikgetrieben verbunden.
-
Angetriebene Zahnräder (Pos. 6 und 9)
-
Für jeden Gang einschließlich Rückwärtsgang ist ein angetriebenes Zahnrad (Pos. 6 und 9) notwendig. Diese befinden drehbar auf der Abtriebswelle. (Pos. 4) Die Zahnräder haben eine halbrunde Mitnahmetasche (Pos. 15) im Innendurchmesser zur Mitnahme und eine Nut im Zahnradkörper für den Federbügel (Pos. 14) oder eine alternative Methode (wie vorbeschrieben).
-
Treibende Zahnkränze (Pos. 7)
-
Auf einem Kegelzahnkranzträger (Pos. 8) befinden sich Zahnkränze (Pos. 7), jeweils ein Zahnkranz jeden Vorwärtsgang. Das Zahnrad (Pos. 6) für den Rückwärtsgang. läuft im Zahnkranz des ersten Ganges.
-
Zahneingriff der Zahnräder
-
Die angetriebenen Zahnräder greifen permanent in die Zähne der treibenden Zahnkränze ein. Diese haben verschiedene Teilkreisdurchmesser wobei der erste Gang den kleinsten Teilkreisdurchmesser und der größte Gang (hier dargestellt ein 5-Gang Getriebe) den größten Teilkreisdurchmesser hat. Beide Zahnrädertypen, die treibenden und die angetriebenen, sind Kegelräder
-
Funktion
-
Die Antriebswelle (Pos. 12) ist direkt mit der Motorwelle verbunden. Das bedeutet dass der Kegelzahnkranzträger (Pos. 8) mit den Zahnkränzen (Pos. 7) sich dreht wenn der Motor arbeitet.
-
Parkposition
-
Der Schaltkolben (Pos. 10) auf der Schaltstange (Pos. 5) befindet sich in der Mittelstellung, d.h. im Zentrum des Kegelzahnkranzträgers (Pos. 6). Das ist die Normalstellung des Getriebes. Diese Stellung entspricht der Normalposition in den heutigen Getrieben.
Die Motorbremse (der fahrende Wagen wird durch den Motorwiderstand gebremst) funktioniert wie im normalen Auto.
-
Anfahren
-
Wenn das Fahrzeug anfahren soll wird zunächst ausgekuppelt. Die Schaltstange (Pos. 5) wird axial verschoben sodass der Schaltkolben (Pos. 10) mittig unter dem Zahnrad des ersten Ganges zu liegen kommt. Der Schaltkolben (Pos. 10) drückt die Kugel (Pos. 16) nach außen und trifft die Mitnahmetasche (Pos. 15) im angetriebenen Zahnrad. Der Federbügel (Pos. 14) in diesem Zahnrad wird in die Nut im Zahnrad gedrückt und das Zahnrad wird angetrieben. Wenn Mitnahmeplatten vorgesehen läuft der gleiche Ablauf aber nicht mit Kugeln sondern mit den Mitnahmeplatten
-
Der Federbügel (Pos. 14) hat zwei Funktionen:
- 1) In der Normalposition drehen sich die Zahnräder (Pos. 6 und 9) angetrieben vom Motor und dem Zahnkranzträger aber die Antriebswelle steht still und ist unbelastet. Bei der Einleitung des Schaltens eines Ganges und das Einlaufen der Kugel (Pos. 16) in die Mitnahmetasche (Pos. 15) im Zahnrad wird der Federbügel (Pos. 14) zusammengedrückt. Damit passt sich die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle (Pos. 4) zur Drehgeschwindigkeit des unbelasteten Zahnrades weicher an. Die Masse der Abtriebswelle (Pos. 4) ist sehr gering und die Kugel (Pos. 16) braucht diese nur in Drehung zu bringen. Weil die Abtriebswelle (Pos. 4) unbelastet ist und geringe zentrumsnahe Masse besitzt so wird der Impuls sehr klein.
- 2) Die Zahnräder (Pos. 6 und 9) drehen sich immer wenn der Motor läuft. Damit laufen alle Kugeln (Pos. 16) in den Löchern (Pos. 17) der Abtriebswelle (Pos. 4) und am Innendurchmesser der Zahnräder (Pos. 6 und 9) und könnten durch die Fliehkraft der Drehbewegung unbeabsichtigt in die Mitnahmetasche (Pos. 15) der Zahnräder (Pos. 6 und 9) einlaufen. Der Federbügel (Pos. 14) verhindert das. Dieser leitet die Kugeln (Pos. 16) an den Mitnahmetaschen (Pos. 15) vorbei.
-
Anstelle des Federbügels (Pos. 14) kann auch eine andere Lösung die Kugel (Pos. 16) führen. Ein federnder hohler Bolzen (Pos. 20) wird mit einer Feder (Pos. 19) nach unten gehalten. Dadurch wird die Kugel (Pos. 16) am Loch (Pos. 17) vorbei geleitet. Wenn die Schräge des Schaltkolbens (Pos. 10) unterhalb des Zahnrades (Pos. 6 und 9) ankommt wird die Kugel (Pos. 16) radial nach außen durch die Abtriebswelle (Pos. 4) gedrückt und diese wird mitgenommen.
-
Es können auch mehrere Kugeln (Pos. 16) zur Mitnahme der Abtriebswelle (Pos. 4) vorgesehen werden. Das kann zweckmäßig sein wenn ein hohes Drehmoment benötigt wird.
-
Eine weitere Möglichkeit ist es die Kugel (Pos. 16) mit einem Federring (Pos. 60) in der Abtriebswelle (Pos. 4) zu halten. Auf 31 ist in der Abtriebswelle (Pos. 4) eine gehärtete Hülse (Pos. 59) eingepresst die die Kugel (Pos. 16) führt, das Antriebsdrehmoment überträgt und und eine Kammer bildet für den Federring (Pos. 60) .
-
Der Ablauf beim Schalten ist dann folgender:
-
Der Schaltkolben (Pos. 10) wird zum gewünschten Gang geschoben. Die Schräge am Schaltkolben (Pos. 10) trifft die Kugel (Pos. 16) und drückt diese nach außen. Die Kugel öffnet den Sicherungsring (Pos. 60) und trifft zunächst den Innendurchmesser des Zahnrades (Pos. 6und 9) bis die Schräge am Kugeleinlauf (Pos. 15) ankommt und die Kugel (Pos. 16) in der Kugeltasche (Pos. 15) zu liegen kommt. Der gewünschte Gang ist jetzt eingelegt.
-
Es ist ratsam die Kupplung nicht an der Antriebsseite des Getriebes anzubringen wie es heute in den Automobilen der Fall ist sondern an der Abtriebsseite. Dadurch wird der Impuls, der entsteht wenn die Abtriebswelle (Pos. 4) durch die Kugel (Kugeln) (Pos. 16) angetrieben wird, erheblich kleiner. Die Kugel (Kugeln) treibt nur die Abtriebswelle (Pos. 4) an die unbelastet ist und sich leer durchdreht.
-
Jetzt wird ausgekuppelt und das Drehmoment damit auf die Räder übertragen. Wenn der Gang gewechselt werden soll wird zunächst ausgekuppelt und dann wird der Schaltkolben (Pos. 10) von dem vorher eingestellten Gang verschoben zu einem neuen Gang. Damit wird eine andere Drehzahl auf die Abtriebswelle (Pos. 4) übertragen. Das wiederum bedeutet dass die Abtriebswelle eine andere Drehzahl bekommt relativ zum vorherigen Zahnrad. Dieses wird die Kugel aus der Kugeltasche (Pos. 15) in radialer Richtung zurück zur Abtriebswelle (Pos. 4) drücken, Da der Schaltkolben (Pos. 10) sich nicht mehr unter diesem Zahnrad befindet ist Platz vorhanden sodass die Kugel (Pos. 16) in das Loch (Pos. 17) der Abtriebswelle (Pos. 4) bis zur Schaltstange (Pos. 5) eindringen kann
-
Kupplung an der Abtriebsseite
-
Es kann z.B. eine traditionelle Lamellenkupplung gemäß 28 am Ausgang auf der Abtriebswelle (Pos. 4) angebracht werden. Diese kann entweder wie üblich bei manuellem Getriebe mit einem Pedal angesteuert werden. Sie kann allerdings auch mit einem Stellmotor von der Elektronik betätigt werden.
-
Übersetzungsverhältnis
-
Das auf Bild 7 dargestellte Getriebe ist ein 5 Gang Getriebe. Das Übersetzungsverhältnis ist linear von 1:1 im ersten Gang bis 1:3 im fünften Gang. Das entspricht ungefähr dem Übersetzungsverhältnis normaler Personenwagen.
-
Bild 14 zeigt ein Diagramm welches das Übersetzungsverhältnis des 5 Gang Getriebes zeigt.
-
Das auf Bild 15 dargestellte Getriebe ist ein 9 Gang Getriebe. Das Übersetzungsverhältnis ist linear von 1:1 im ersten Gang und 1:5 im neunten Gang.
-
Auf Bild 16 ist ein Diagramm welches das Übersetzungsverhältnis eines 9 Gang Kegelradgetriebe zeigt. Auch hier ist das Übersetzungsverhältnis linear von 1:1 im ersten Gang und 1:5 im neunten Gang.
-
Bei Nutzfahrzeugen kann es erwünscht sein das Übersetzungsverhältnis nicht linear sondern progressiv oder degressiv zu gestalten. Bei Lastwagen zum Beispiel könnte ein größerer Bereich bei den kleinen Gängen besser sein um Steigungen einfacher zu überwinden. Diagramm 19 zeigt das Übersetzungsverhältnis bei dem Kegelradgetriebe gemäß 18. Bei Rennwagen ist es wahrscheinlich vorteilhaft wenn die hohen Gänge einen größeren Bereich bekommen weil dadurch das Überholen bei hohen Geschwindigkeiten erfolgreicher wird.
-
Alternativer Aufbau des Kegelradgetriebe
-
Der Aufbau von Mehrganggetrieben und progressiver und degressiver Gangschaltung ist folgendermaßen:
- Die Höhe der Zahnkränze (Pos. 7) wird variiert und der Durchmesser der Zahnräder (Pos. 6 und 9) wird angepasst. Die Zahnkränze (Pos. 7) entsprechen den Zahnkränzen wie auf 6 dargestellt. Es werden hier nur verschieden hohe Distanzringe (Pos. 26) untergelegt. Dadurch kann ein progressiver oder ein degressiver Gangverlauf hergestellt werden.
-
Gangschaltung
-
Das Kegelradgetriebe kann manuell oder automatisch geschaltet werden.
-
Manuelle Gangschaltung
-
Das Schalten geschieht durch das Verschieben der Schaltstange (Pos. 5). Der Schaltkolben (Pos. 10) auf der Schaltstange (Pos. 5) wird unter das Zahnrad (Pos. 6 und 9) verschoben und die Kugel (Pos. 16) wird dadurch in die Mitnahmetasche des Zahnrades gedrückt. Die Abtriebswelle (Pos. 4) wird jetzt mitgenommen und rotiert. Der gewünschte Gang ist eingelegt.
-
Automatische Gangschaltung
-
Bei der automatischen Gangschaltung wird die Schaltstange (Pos. 5) mit einem Schrittmotor (Pos. 23) bewegt. Dieser bewegt über eine Gewindewelle eine Gewindehülse (Pos. 24) welche eine Hohlwelle hin- und her schiebt. Diese Hohlwelle ist mit einer Verbindungsplatte (Pos. 25) mit der Schaltstange (Pos. 5) verbunden.
-
Der Motor (Pos. 23) findet vermutlich Platz im Gehäuse des Getriebes.
-
Mehr Gänge
-
Das Kegelradgetriebe kann auch als Doppelgetriebe aufgebaut werden. Es werden zwei Getriebe aufeinander gebaut. Dadurch wird es möglich eine große Menge von Gängen zu realisieren. Das auf 23 dargestellte Doppelgetriebe kann theoretisch mit 5 x 5 = 25 Gängen ausgerüstet werden. Praktisch liegen vermutlich einige Gänge so nahe beieinander dass diese Gänge wegfallen können.
-
Das auf 23 dargestellte Doppelgetriebe besteht aus zwei Kegelradgetrieben (Pos. 33 und 34) wie oben beschrieben, jedoch mit folgenden Unterschieden.
-
Auf der Abtriebswelle (Pos. 4) des ersten Getriebes (Pos. 33) ist ein weiteres Kegelzahnrad (Pos. 29) angebracht welches das Kegelzahnrad (Pos. 30) antreibt. Dieses treibt das Zwischengetriebe (Pos. 31 und 32) an. Das angetriebene Zahnrad (Pos. 32) des Zwischengetriebes sitzt auf dem Kegelzahnradträger (Pos. 35) des zweiten Getriebes (Pos. 34). Es sind zwei Schaltstangen (Pos. 5) vorgesehen. Mit diesen können die gewünschten Gänge eingestellt werden.
-
Die technischen Daten des Doppelgetriebes sind auf 25 dargestellt
-
Mit dieser Konfiguration wie auf 23 dargestellt können theoretisch Gesamtübersetzungen gemäß 25 realisiert werden:
- Auf 25 sind alle denkbaren Übersetzungsverhältnisse aufgelistet. Nach einer Bereinigung sehen die anwendbaren Übersetzungen gemäß 24 aus.
-
Bezugszeichenliste
-
| Pos |
Beschreibung |
siehe Figur |
| 1 |
Getriebe komplett |
1,20,27 |
| 2 |
Oberes Getriebegehäuse |
1 |
| 3 |
Unteres Getriebegehäuse |
1,3,7,8,21 |
| 4 |
Abtriebswelle |
1,2,3,4,7,8, 9, 11, 12, 13,38. 21,23,27,30,31,33, 34,35,36 |
| 5 |
Schaltstange |
1,2,3,4,5,7,8,9,40 11, 12,,20,21,30, 31,33,34,35,36. 38,39,40 |
| 6 |
Angetriebenes Zahnrad Rückwärtsgang |
2,3,5,7,8,21,31, 33,40 |
| 7 |
Zahnkranz |
2,6,7,21,18 |
| 8 |
Kegelzahnkranzträger |
2,6,7 |
| 9 |
Angetriebenes Zahnrad Vorwärtsgang |
2,3,9,5,6,7,8,21, 31,33,40 |
| 10 |
Schaltkolben |
4,9,10,12 |
| 11 |
Lagerbock |
7,8,21 |
| 12 |
Antriebswelle |
8 |
| 13 |
Zahnrad aufgeschnitten |
9, 12, 11,13 |
| 14 |
Federbügel |
9,10 |
| 15 |
Mitnahmetasche |
4,9,11,12,15,13 |
| 16 |
Kugel |
9,10,11,12,13,30,31 |
| 17 |
Loch in Abtriebswelle |
9,10,11 |
| 18 |
Deckel |
11,12 |
| 19 |
Feder |
11 |
| 20 |
Niederhalter |
11,12 |
| 21 |
Schalthebel |
20 |
| 22 |
Schaltkulisse |
20 |
| 23 |
Schrittmotor |
21,22 |
| 24 |
Gewindehülse |
21,22 |
| 25 |
Verbindungsplatte |
21 |
| 26 |
Distanzring |
18 |
| 27 |
Umlenkplatte |
20 |
| 28 |
Gelenkstück |
20 |
| 29 |
Kegelzahnrad treibend |
23 |
| 30 |
Kegelzahnrad angetrieben |
23 |
| 31 |
Stirnrad treibend |
23 |
| 32 |
Stirnrad angetrieben |
23 |
| 33 |
Erstes Getriebe |
23 |
| 34 |
Zweites Getriebe |
23 |
| 35 |
Kegelzahnkranzträger zweites Getriebe |
23 |
| 36 |
Anschlag |
11 |
| 37 |
Niederhalter |
11 |
| 38 |
Langloch |
20 |
| 39 |
Kupplung |
27 |
| 40 |
Äußere Lamelle (Mitnahme im Gehäuse Pos. 44) |
28 |
| 41 |
Reibscheibe |
28 |
| 42 |
Innere Lamelle (Mitnahme an Antriebswelle Pos. 43) |
28 |
| 43 |
Antriebswelle der Kupplung |
28 |
| 44 |
Lamellen Gehäuse |
28 |
| 45 |
Fester Stellring |
28,29 |
| 46 |
Beweglicher Stellring |
28,29 |
| 47 |
Betätigungshebel |
28 |
| 48 |
Axial Kugellager |
28 |
| 49 |
Untere Druckscheibe |
28 |
| 50 |
Vielzahn (Splines) Verbindung |
28 |
| 51 |
Scheibenfedern |
28 |
| 52 |
Kugellager |
28 |
| 53 |
Abtriebswelle |
28 |
| 54 |
Befestigungsloch für Betätigungshebel |
29,29 |
| 55 |
Sperrkugel |
30 |
| 56 |
Feder für Sperrkugel |
30 |
| 57 |
Federführung |
30 |
| 58 |
Stift |
30 |
| 59 |
Büchse |
31 |
| 60 |
Federring |
31, 32 |
| 61 |
Mitnahmeplatte |
33,35,36.37,38,40 |
| 62 |
Feder für Mitnahmeplatte |
34,25 |
| 63 |
Führungsplatten |
36,38 |
| 64 |
Nut für Mitnahmeplatte |
36,38 |
| 65 |
Stift Mitnahmeplatte |
37 |
| 66 |
Nut in Schaltstange |
38 |
| 67 |
Nut im Zahnrad |
40 |
| 68 |
Öffnung für Mitnehmerplatte |
36 |
| 69 |
Kugel Einlaufschräge |
31 |
| 70 |
Stift |
28 |
| 71 |
unteres Axialkugellager |
28 |
| 72 |
Gehäuse |
28 |
| 73 |
Drehbare Mitnahmeplatte |
42,49 |
| 74 |
Lagerbolzen |
42,49 |
| 75 |
Kanäle für Mitnahmeplatte |
42,49 |
| 76 |
Fläche an Mitnahmeplatte |
42 |
| 77 |
Bohrungen für Lagerbolzen |
49 |
| 78 |
Warteposition der Mitnahmeplatte |
42 |
| 79 |
Mitnahmeöffnung in Mitnahmeplatte |
42 |
| 80 |
Schaltring |
42 |
-
Zusammenfassung
-
Einleitungsweise wurde von den Vorteilen des Kegelradgetriebes gegenüber traditionellen Getrieben gesprochen.
-
Die Vorteile sind folgende:
-
Bauweise kleiner
-
Die Anordnung sämtlicher Bauteile ist sehr kompakt. Alle Zahnräder sind nebeneinander verbaut. Der Rückwärtsgang läuft auf demselben Zahnkranz wie der erste Gang.
-
Gangwechsel
-
Der Eingriff der Zähne wird im Kegelradgetriebe nicht verändert. Die Zähne sind immer im Eingriff.
-
Anzahl Gänge
-
Der grundsätzliche Aufbau des Getriebes ist gleich, egal wie viel Gänge benötigt werden. Auch können mehrere Rückwärtsgänge vorgesehen werden.
-
Einfacher Aufbau
-
Synchronringe entfallen. Das übliche Schwungrad wird durch den Kegelzahnkranzträger ersetzt.
-
Schalten
-
Das Wechseln der Gänge erfolgt mit einer Linearbewegung. Die Schaltstange wird linear von einem Haltepunkt zum nächsten verschoben.
