DE1129838B

DE1129838B - In axialer Richtung geringe Baulaenge aufweisendes Zahnraederwechsel- und -wendegetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1129838B
Application number: DEZ7954A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Stahlberg; Hans Mueller; Heinz Wengle; Guenther Maile
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1960-04-23
Filing date: 1960-04-23
Publication date: 1962-05-17
Also published as: CH393934A

Description

In axialer Richtung geringe Baulänge aufweisendes Zahnräderwechsel- und -wendegetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein in axialer Richtung geringe Baulänge aufweisendes Zahnräderwechsel- und -wendegetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen Abtriebswelle mit mehreren Drehzahlen wahlweise in beiden Drehrichtungen angetrieben werden kann, bestehend aus einem zwischen An- und Abtriebswelle angeordneten Wechselgetriebe mit einer Umkehrwelle, wobei auf allen Vorgelegewellen und der Umkehrwelle je ein drehfest und ein lose drehbares Zahnrad angeordnet sind und die drehbaren Zahnräder mit den sie tragenden Getriebewellen mittels einer Reibungskupplung drehfest verbindbar sind.
Bei bekannten Zahnräderwechsel- und -wendegetrieben dieser Art sind die zur Gangschaltung vorgesehenen Reibungskupplungen jeweils fliegend an dem freien Ende der Antriebswelle bzw. an einem Ende der Vorgelegewelle angeordnet. Diese Anordnung bedingt zum Erzielen eines einwandfreien Laufs eine besonders sorgfältige Lagerung. Unter den Getrieben dieser Art ist eine Ausführungsforrn bekannt, bei der die lose drehbaren Zahnräder und die zugehörigen Außenlamellenträger der Kupplungen auf Hohlwellen angeordnet sind, die auf den zentralen Wellen mit drehfest verbundenem Zahnrad gleitgelagert sind. Zudem sind die zentralen Wellen dreifach gelagert, wobei die mittleren Lager in einer eigens dafür vorgesehenen Zwischenwand angeordnet sind.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform dieses Getriebes sind die Hohlwellen auf den zentralen Wellen wälzgelagert. Außerdem müssen bei fliegender Anordnung die Kupplungen gemeinsam oder einzeln abgedeckt werden.
Dabei hat es sich bei diesen bekannten Getrieben als nachteilig erwiesen, daß eine Vielzahl verschiedener Einzelteile und untereinander abweichender Baugruppen erforderlich sind, die die Wirtschaftlichkeit der Fertigung des Getriebes ungünstig beeinflussen. Die außenliegenden Kupplungen bedingen weiterhin eine komplizierte Lagerung der Wellen und der lose drehbar angeordneten Zahnräder, für die teilweise sogar zusätzliche Gehäusewände erforderlich werden, damit keine unerwünscht hohen Störkräfte aus der fliegenden Anordnung der Kupplungen auf den Wellenenden entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein. Zahnräderwechsel- und -wendegetriebe zu schaffen, bei welchem die vorgenannten Mängel beseitigt sind. Diese Aufgabe wurde in der Weise gelöst, daß bei dem Getriebe nach der Erfindung auf der Antriebswelle nur ein drehfest angeordnetes Zahnrad vorgesehen ist, das sowohl mit dem fest angeordneten Zahnrad auf der Umkehrwelle als auch mit dem fest angeordneten Zahnrad einer ersten Vorgelegewelle des Wechselgetriebes ständig im Eingriff steht. Sämtliche lose drehbaren Zahnräder liegen auf einer Seite des Getriebes und kämmen ständig miteinander; dabei sind die diese lose drehbaren Zahnräder mit den die Getriebewellen verbindenden Reibungskupplungen in an sich bekannter Weise zwischen dem auf einer Getriebewelle drehfest und lose drehbaren Zahnrad angeordnet. Ferner greift das auf einer zweiten Vorgelegewelle drehfest sitzende Zahnrad ständig in ein drehfest auf der Abtriebswelle angeordnetes Zahnrad ein. Dadurch wird erreicht, daß jeweils nur zwei Lager je Welle erforderlich sind, wobei die Reibungskupplungen zwischen den beiden Lagern liegen. Auf diese Weise ergeben. sich Getriebe geringer axialer Baulänge.
In weiterer Ausgestaltung des Getriebes nach der Erfindung sind die Einzelteile der beiden Vorgelegewellen und der Umkehrwelle völlig gleichartig gestaltet und untereinander austauschbar. Die Antriebswelle trägt nur ein drehfest verbundenes Zahnrad und die Elemente der Abtriebswelle gleichen teilweise denen der Vorgelegewellen.
Damit wird erreicht, daß auch bei kleinen Stückzahlen, wie sie iin Spezialfahrzeugbau meist vorkommen, die äußerste Wirtschaftlichkeit der Fertigung gesichert ist und die Ersatzteilhaltung auf ein Mindestmaß beschränkt bleibt.
Als vorteilhaft hat sich weiterhin beim Getriebe nach der Erfindung gezeigt, daß die beidseitige Lagerung der kurzen Wellen und der lose drehbar angeordneten Zahnräder sicher ausgeführt werden kann. Die Anordnung der Vorgelegewellen gestattet es, der Abtriebswelle zur Antriebswelle eine Lage zu geben, die genügend weit über den Raum der im Dreieck angeordneten Achsen des eigentlichen Wendegetriebes hinweg den besonderen Fahrzeugverhältnissen angepaßt ist.
Bei einfachem Aufbau weist das Getriebe geringen Platzbedarf in axialer Richtung auf.
Schutz wird begehrt für die im Hauptanspruch gekennzeichnete Gesamtkombination bzw. für die in dem Unteranspruch gekennzeichnete Bemessung von Einzelteilen dieser Kombination.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Getriebes nach der Erfindung dargestellt, das in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch ein zweigängiges Zahnräderwechsel- und -wendegetriebe, wobei sämtliche Getriebewellen in eine Ebene gelegt dargestellt sind, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Getriebes nach Fig.-1 mit der richtigen Lage der Getriebewellen. Die Antriebswelle 1, die über eine nicht dargestellte Hauptkupplung oder einen Drehmomentwandler mit dem Antriebsmotor in Verbindung steht, trägt ein drehfest auf ihr angeordnetes Zahnrad 2 und ist mittels Lagern 3 und 4 im Getriebegehäuse 5 gelagert.
Mit dem Zahnrad 2 befindet sich das Zahnrad 6 einer ersten Vorgelegewelle 7 in stetem Eingriff, wobei Zahnrad und Vorgelegewelle ein Bauteil bilden. Auf der ersten Vorgelegewelle 7 ist weiterhin der Träger 8 für die Innenlamellen 9 einer hydraulisch betätigten Reibungskupplung angeordnet, die über die Druckmittelzuführung 10 und den Kanal 11 sowie den Kupplungskolben, 13 betätigt werden kann. DieAußenlamellen 14 sind in dem glockenförmigen Lamellenträger 15 geführt, der mit dem auf der ersten Vorgelegewelle 7 laufenden lose drehbar angeordneten Zahnrad 16 ein Bauteil bildet.
Die erste Vorgelegewelle 7 ist mittels eines Lagers 17 im Getriebegehäuse und mittels eines Lagers 18 im lose drehbar angeordneten Zahnrad 1,6 gelagert, welches sich im Lager 19 gegen das Getriebegehäuse abstützt. Die Schmiermittelzufuhr zu den Lagerstellen erfolgt durch den Ölkanal 12.
Das Zahnrad 2 auf der Antriebswelle ist außer mit dem Zahnrad 6 noch im dauernden Eingriff mit dem Zahnrad 20, welches sich auf der Umkehrwelle 21 befindet, auf der ebenfalls noch ein lose drehbar angeordnetes Zahnrad 22 läuft. Diese gesamte Vorgelegebaugruppe gleicht in allen Einzelheiten einschließlich der hydraulisch betätigten Reibungskupplung, von der lediglich die Lamellen 23 und der glockenförmige Mitnehmer 24 am lose drehbar angeordneten Zahnrad 22 dargestellt sind, der vorbeschriebenen Baugruppe mit der ersten Vorgelegewelle 7.
Auch die Baugruppe der zweiten, die Abtriebsdrehzahl beeinflussenden Vorgelegewelle 25 mit dem Zahnrad 26, dem lose drehbar angeordneten Zahnrad 27 und der Reibungskupplung 28 entspricht in sämtlichen Einzelheiten den Baugruppen mit der ersten Vorgelegewelle 7 und der Umkehrwelle 21.
Das Zahnrad 26 befindet sich in dauerndem Eingriff mit einem Zahnrad 29, welches drehfest mit der Abtriebswelle 30 verbunden ist und das lose drehbar angeordnete Zahnrad 27 kämmt außer mit dem lose drehbar angeordneten Zahnrad 16 der ersten Vorgelegewelle 7 noch mit dem lose drehbar angeordneten Zahnrad 31, welches auf der Abtriebswelle läuft. Dieses letztgenannte lose drehbare Zahnrad kann mit seiner zugehörigen Reibungskupplung 32 auf die Abtriebswelle geschaltet werden. Es entspricht in seiner Gestaltung und in den Abmessungen seiner Reibungskupplung sämtlichen übrigen lose drehbar angeordneten Zahnrädern.
Während die Antriebswelle nur ein Zahnrad trägt und die Baugruppe auf der Abtriebswelle lediglich in Einzelheiten den übrigen Gruppen entspricht, sind die beiden Vorgelegewellen und die Umkehrwelle mit ihren Zahnrädern und Reibungskupplungen voll gegeneinander austauschbar. Das Getriebe läßt sich entgegen der beispielsweisen Darstellung auch so aufbauen, daß das Zahnrad 2 der Antriebswelle 1 an der antriebsseitigen, also der dem Abtrieb entgegengesetzten Gehäusewand liegt.
Aus der Fig. 2 wird die tatsächliche Lage der Wellen zueinander ersichtlich. Außerdem ist der Leistungsübertrieb für beide Drehrichtungen von der Antriebswelle 1 über die Vorgelegewellen 7 und 25 für den Vorwärts- bzw. über die Umkehrwellen 21, und die Vorgelegewellen 7 und 25 für den Rückwärtstrieb auf die Abtriebswelle 30 angegeben.
Die Wirkungsweise des Getriebes gemäß der Erfindung, zu deren Erläuterung angenommen wird, daß entgegengesetzter Drehsinn der Abtriebswelle zur Antriebswelle der Vorwärtsfahrt entspricht, ist folgende: Für die erste der beiden Vorwärtsgangstufen wird die Reibungskupplung auf der ersten Vorgelegewelle 7 und die Reibungskupplung 28 geschlossen.
Der Kraftfluß verläuft daraufhin von der Antriebswelle 1 über die Zahnräder 2 und 6, die Reibungskupplung auf der ersten Vorgelegewelle, 7, das zugehörige, jetzt kraftschlüssig mit der Vorgelegewelle verbundene lose drehbar angeordnete Zahnrad 16 über das ebenfalls gekuppelte lose drehbar angeordnete Zahnrad 27, und die Zahnräder 26 und 29 auf die Abtriebswelle 30.
Soll die zweite Vorwärtsgangstufe gefahren werden, dann wird die Reibungskupplung28 geöffnet und an ihrer Stelle die Reibungskupplung 32 geschlossen. Der Kraftfluß läuft jetzt von der Antriebswelle 1 über die Zahnräder 2 und 6, das noch gekuppelte Zahnrad 16, von hier aus über das Zahnrad 27 und auf das Zahnrad 31, welches nunmehr über die geschlossene Reibungskupplung 32 auf die Abtriebswelle 30 treibt.
Zum Schalten der Rückwärtsfahrt wird die Reibungskupplung auf der Umkehrwelle 21 und zur Wahl der gewünschten Gangstufe gleichzeitig eine der Reibungskupplungen 28 oder 32 geschlossen.
Der Kraftfluß verläuft dabei von der Antriebswelle 1 über das Zahnrad 2, das Zahnrad 20 und das gekuppelte lose drehbar angeordnete Zahnrad 22 auf das nun als Zwischenrad wirkende und jetzt im gleichen Drehsinn wie die Antriebswelle umlaufende Zahnrad 16. Der weitere Abtrieb erfolgt wie in den beiden Vorwärtsgängen unter Schließen einer der Reibungskupplungen 28 oder 32 auf die Abtriebswelle 30, die dann ebenfalls im gleichen Drehsinn wie die Antriebswelle umläuft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. In axialer Richtung geringe Baulänge aufweisendes Zahnräderwechsel- und -wendegetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen Abtriebswelle mit mehreren Drehzahlen wahlweise in beiden Drehrichtungen angetrieben werden kann, bestehend aus einem zwischen An- und Abtriebswelle angeordneten Wechselgetriebe mit einer Umkehrwelle, wobei auf allen Vorgelegewellen und der Umkehrwelle je ein drehfest und ein lose drehbares Zahnrad angeordnet sind und die drehbaren Zahnräder mit den sie tragenden Getriebewellen mittels einer Reibungskupplung drehfest verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (1) nur ein drehfest angeordnetes Zahnrad (2) vorgesehen ist, das sowohl mit dem fest angeordneten Zahnrad (20) auf der Umkehrwelle (21) als auch mit dem fest angeordneten Zahnrad (6) einer ersten Vorgelegewelle (7) des Wechselgetriebes ständig in Eingriff steht, sämtliche lose drehbaren Zahnräder auf einer Seite " des Getriebes liegen und ständig miteinander kämmen, wobei die diese lose drehbaren Zahnräder mit den Getriebewellen verbindenden Reibungskupplungen in an sich bekannter Weise zwischen dem auf einer Getriebewelle drehfest und lose drehbaren Zahnrad angeordnet sind und ferner das auf einer zweiten Vorgelegewelle (25) drehfest sitzende Zahnrad (26) ständig in ein drehfest auf der Abtriebswelle (30) drehfest angeordnetes Zahnrad (29) eingreift.
2 Zahnräderwechsel- und -wendegetriebe nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgelegewellen (7 und 25) und die Umkehrwelle (21) sowie deren zugehörigen Zahnräder und Reibungskupplungen von gleichen Abmessungen und untereinander austauschbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1053 326, 1025 278; österreichische Patentschrift Nr. 195 263; USA.-Patentschrift Nr. 2 553 376;