DE1294826B

DE1294826B - Zahnraederwechselgetriebe fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1294826B
Application number: DEP37020A
Authority: DE
Original assignee: PUBLICITE FRANCAISE
Current assignee: PUBLICITE FRANCAISE
Priority date: 1964-06-15
Filing date: 1965-06-11
Publication date: 1969-05-08
Also published as: US3353422A; GB1082576A; FR1407127A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, das mit einem im gleichen Gehäuse befindlichen Ausgleichsgetriebe mit winkliger Übertragung direkt verbunden ist und das zwei parallele Wellen (Eingangs- und Ausgangswelle) mit ständig im Eingriff stehenden Zahnrädern enthält und bei dem in der ersten Gangstufe und im Rückwärtsgang eine auf der Eingangswelle frei drehbar gelagerte Vorgelegebüchse mit zwei drehfesten Zahnrädern unterschiedlicher Zähnezahl in den Kraftfluß eingeschaltet ist.
Bei derartigen Zahnräderwechselgetrieben verläuft die Eingangswelle parallel zu der mit dem Ausgleichsgetriebe verbundenen Ausgangswelle. Mit Rücksicht auf die beengten Platzverhältnisse in Kraftfahrzeugen ist man bestrebt, den Abstand zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes möglichst klein zu halten. Bei kleinen Abständen wird es aber schwierig, die Zahnräder für die erste Gangstufe unterzubringen, besonders, wenn ein größeres Übersetzungsverhältnis ins Langsame gefordert wird.
In der französischen Patentschrift 847 544 ist ein Zahnräderwechselgetriebe mit einem im gleichen Gehäuse befindlichen Ausgleichsgetriebe beschrieben, das zwei parallele Wellen mit ständig im Eingriff stehenden Zahnrädern enthält und bei dem in der ersten Gangstufe sowie im Rückwärtsgang eine auf der Eingangswelle frei drehbar gelagerte Vorgelegebüchse mit zwei drehfesten Zahnrädern unterschiedlicher Zähnezahl in den Kraftftuß eingeschaltet ist. Hierdurch läßt sich das Übersetzungsverhältnis infolge der beiden zusätzlichen Zahnräderpaare wesentlich vergrößern.
Bei diesem bekannten Zahnräderwechselgetriebe sind in den Kraftfluß für die erste Gangstufe Zahnräder eingeschaltet, die auch für die dritte Gangstufe vorgesehen sind. Eine Änderung des übersetzungsverhältnisses in einer der beiden Gangstufen führt daher zwangläufig zu einer Änderung des übersetzungsverhältnisses in der anderen Gangstufe. Da die Zahnräderpaare für die erste Gangstufe außerdem für den Rückwärtsgang benutzt werden, würde bei einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses der dritten Gangstufe auch das Übersetzungsverhältnis des Rückwärtsganges geändert. Bei der Auslegung des dritten Ganges besteht insofern bei diesem Zahnräderwechselgetriebe keine große Freizügigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnräderwechselgetriebe der eingangs geschilderten Bauart so auszubilden, daß bei einem relativ kleinen Abstand zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes und einem großen übersetzungsverhältnis für die erste Gangstufe Freizügigkeit für die Auslegung der dritten und vierten Gangstufe besteht.
Die erfindungsgemäße Ausbildung. eines derartigen Zahnräderwechselgetriebes für Kraftfahrzeuge besteht darin, daß alle auf der Eingangswelle angeordneten Zahnräder für die zweite und höhere Gangstufe in an sich bekannter Weise drehfest mit dieser verbunden sind und mit lose auf der Ausgangswelle gelagerten Zahnrädern ständig im Eingriff stehen, die in an sich bekannter Weise über eine Gangschalt- i und Synchronisierkupplung mit der Ausgangswelle kuppelbar sind, und von denen das Zahnrad auf der Ausgangswelle für die zweite Gangstufe ein seitlich an diesem befestigtes weiteres, einen kleineren Teilkreisdurchmesser aufweisendes Zahnrad aufweist, das ständig mit dem einen Zahnrad der Vorgelegebüchse mit größerem Teilkreisdurchmesser kämmt, deren anderes Zahnrad mit kleinerem Teilkreisdurchmesser ständig mit einem weiteren lose auf der Ausgangswelle gelagerten Zahnrad im Eingriff steht, das ebenfalls in an sich bekannter Weise über eine Gangschalt- und Synchronisierkupplung mit der Ausgangswelle gekuppelt werden kann, wobei zum Schalten des Rückwärtsganges ein Zwischenzahnrad mit einem dritten Zahnrad der Vorgelegebüchse und einem auf der Ausgangswelle drehfesten Zahnrad in Eingriff gebracht werden kann.
Bei dem nach der Erfindung ausgestalteten Zahnräderwechselgetriebe sind die Zahnräderpaare für die dritte und vierte Gangstufe in den Kraftfluß für die erste Gangstufe und den Rückwärtsgang nicht eingeschaltet, so daß eine unabhängige Auslegung dieser beiden Gangstufen möglich ist.
Die Anwendung einer Schiebemuffe mit Synchronisierung an Stelle eines Schiebezahnrades ist allgemein bekannt, beispielsweise aus dem Automobiltechnischen Handbuch von Richard B u s s i n, 1. Band, 17. Auflage, S. 544. Weiterhin ist es durch die französische Patentschrift 835 361 bekannt, auf der Schiebemuffe einer Synchronisierkupplung eine Verzahnung anzuordnen, in die ein Schiebe-Zwischenrad für die Einschaltung des Rückwärtsganges zum Eingriff gebracht werden kann.
Da die einzelnen Bauelemente des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung für sich bereits bekannt sind, wird nur für die Gesamtkombination der Merkmale des Patentanspruches Schutz begehrt.
In der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.
Das Zahnräderwechselgetriebe ist in einem Getriebegehäuse in Form von Halbschalen angeordnet, von denen eine Halbschale 1 in der Zeichnung erkennbar ist. Die beiden Halbschalen sind in der Ebene der Zeichnung zusammengefügt und durch Bolzen 2 miteinander verbunden.
Das Getriebegehäuse, das an der vorderen Seite durch eine eingesetzte Wand 3 abgeschlossen ist, enthält zwei Räume, von denen der eine Raum 4 das Zahnräderwechselgetriebe aufnimmt und der andere Raum 5 für das Achs- und Ausgleichsgetriebe vorgesehen ist.
Das Zahnräderwechselgetriebe weist eine Eingangswelle 6 auf, die die Wand 3 sowie ein Dichtungselement 7 durchdringt und mittels Kugellager 8 und 9 drehbar gelagert ist. Diese Eingangswelle 6 treibt über Zahnräderpaare, wie weiter unten näher beschrieben wird, eine Ausgangswelle 10 an, deren Achse Y-Y parallel zur Achse X -X der Welle 6 verläuft und in einem bestimmten Abstand h unterhalb der erstgenannten liegt.
Die Ausgangswelle 10 trägt ein Antriebsritzel 11, das in ein Tellerrad 12 des Achsgetriebes eingreift und das mit dem das Ausgleichsgetriebe aufnehmenden Ausgleichsgetriebegehäuse 13 verbunden ist. Das Ausgleichsgetriebegehäuse ist auf Achswellen drehbar gelagert, von denen eine mit 14 bezeichnet ist. Diese beiden Achswellen haben eine gemeinsame Achse Z-Z, die senkrecht zu der Achse Y-Y verläuft und den gleichen Abstand h von der Achse X-X hat. Im Ausgleichsgetriebegehäuse 13 ist ein Zapfen 15 gelagert, auf welchem die Ausgleichskegelräder 16 drehbar sitzen, die in die beiden Achswellenkegelräder 17 eingreifen, von denen eines in der Zeichnung erkennbar ist. Die Achswellenkegelräder 17 sind jeweils auf einer der beiden Achswellen 14 fest angeordnet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zahnräderwechselgetriebe für vier Vorwärtsgänge (vier Geschwindigkeitsstufen) und einen Rückwärtsgang ausgelegt. Diese Geschwindigkeiten sind durch den Eingriff der nachfolgend genannten Zahnräderpaare schaltbar.
Auf der Eingangswelle 6 sind drei Zahnräder A, B, C fest angeordnet, die in die lose auf der Ausgangswelle 10 gelagerten Zahnräder D, E, F eingreifen. Das Zahnräderpaar A-D ist in der vierten Gangstufe in den Kreisverlauf eingeschaltet, während der Kraftverlauf in der dritten Gangstufe über das Zahnräderpaar B-E und in der zweiten Gangstufe in der Vorwärtsrichtung über das Zahnräderpaar C-F verläuft.
Die Zahnräder D, E, F sind lose auf der Ausgangswelle 10 gelagert und können mit dieser entweder mit Hilfe einer Gangschalt- und Synchronisierkupplung 18 der vierten und dritten Gangstufe oder mit Hilfe einer Gangschalt- und Synchronisierkupplung 19 der zweiten und ersten Gangstufe verbunden werden.
Im Kraftfluß der ersten Gangstufe ist eine Vorgelegebüchse 20 eingeschaltet, die lose auf der Eingangswelle 6 mittels Nadellager 21 und 22 und entsprechender Ringansätze 23 und 24 gelagert ist. Die Schmierung erfolgt durch eine zentrale Bohrung 25 innerhalb der Eingangswelle 6.
Auf der Vorgelegebüchse 20 sitzen drei Zahnräder G, H, I, die in folgende Zahnräder eingreifen: a) Das Zahnrad G greift in ein Zahnrad J ein, das drehfest mit Zahnrad F der zweiten Gangstufe verbunden ist.
b) Das Zahnrad H greift in ein Zahnrad K der ersten Gangstufe ein, das lose auf der Ausgangswelle 10 sitzt und mit Hilfe der Gangschalt-und Synchronisierkupplung 19 mit dieser verbunden werden kann.
c) In das Zahnrad 1 kann ein Schieberad L des Rückwärtsganges eingeschoben werden, das gleichzeitig mit dem Zahnrad 1 und mit einer Verzahnung M auf der Schiebemuffe Gangschalt- und Synchronisierkupplung 19 zum Eingriff gebracht werden kann.
Für die erste Gangstufe ergibt sich folgender Kraftverlauf: Zahnrad C, Zahnräder F und J, Zahnrad G der Vorgelegebüchse 20, Zahnrad H dieser Vorgelegebüchse und Zahnrad K, das durch die Gangschalt- und Synchronisierkupplung 19 mit der Ausgangswelle 10 fest verbunden ist.
Für den Rückwärtsgang gilt folgender Kraftverlauf: Zahnrad C, Zahnräder F und J, Zahnrad G der Vorgelegebüchse 20, Zahnrad 1 dieser Vorgelegebüchse, Schieberad L in der Eingriffsstellung mit dem Zahnrad 1 und der Verzahnung M auf der Schiebemuffe der Gangschalt- und Synchronisierkupplung 19.
An einem Zahlenbeispiel sollen nachfolgend die erreichbaren Abstufungen der einzelnen Gangstufen deutlich gemacht werden.
Wenn für die verschiedenen Zahnräder die Zahl der Zähne A = 31,B = 25,C = 18,D = 29, E=35,F=43,G=31,H=20,1=30,J=41, K = 25 und M = 41 beträgt, erhält man die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten übersetzungsverhältnisse. In einer weiteren Spalte sind die einzelnen Gangstufen in Prozent, bezogen auf die vierte Gangstufe, angegeben.

Der Achsabstand h bei dem beschriebenen Zahnräderwechselgetriebe beträgt 83 mm, während bei den bekannten Zahnräderwechselgetrieben ohne Vorgelegebüchse wenigstens ein Achsabstand von 100 mm benötigt wird, um die angegebenen Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Man gewinnt also praktisch für den Platzbedarf ein Fünftel in der Höhe.

Claims

Patentanspruch: Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, das mit einem im gleichen Gehäuse befindlichen Ausgleichsgetriebe mit winkliger übertragung direkt verbunden ist und das zwei parallele Wellen (Eingangs- und Ausgangswelle) mit ständig im Eingriff stehenden Zahnrädern enthält und bei dem in der ersten Gangstufe und im Rückwärtsgang eine auf der Eingangswelle frei drehbar gelagerte Vorgelegebüchse mit zwei drehfesten Zahnrädern unterschiedlicher Zähnezahl in den Kraftfluß eingeschaltet ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß alle auf der Eingangswelle (6) angeordneten Zahnräder (A, B und C) für die zweite und höhere Gangstufen in an sich bekannter Weise drehfest mit dieser verbunden sind und mit lose auf der Ausgangswelle (10) gelagerten Zahnrädern (D, E und F) ständig im Eingriff stehen, die in an sich bekannter Weise über eine Gangschalt- und Synchronisierkupplung (18 oder 19) mit der Ausgangswelle (10) kuppelbar sind, und von denen das Zahnrad (F) auf der Ausgangswelle für die zweite Gangstufe ein seitlich an diesem befestigtes weiteres, einen kleineren Teilkreisdurchmesser aufweisendes Zahnrad (J) aufweist, das ständig mit dem einen Zahnrad (G) der Vorgelegebüchse (20) mit größerem Teilkreisdurchmesser kämmt, deren anderes Zahnrad (H) mit kleinerem Teilkreisdurchmesser ständig mit einem weiteren lose auf der Ausgangswelle (10) gelagerten Zahnrad (K) im Eingriff steht, das ebenfalls in an sich bekannter Weise über eine Gangschalt- und Synchronisierkupplung (19) mit der Ausgangswelle (10) gekuppelt werden kann, wobei zum Schalten des Rückwärtsganges ein Zwischenzahnrad (Schieberad L) mit einem dritten Zahnrad (1) der Vorgelegebüchse (20) und einem auf der Ausgangswelle (10) drehfesten Zahnrad (Verzahnung M) in Eingriff gebracht werden kann.