DE1500348B2

DE1500348B2 - STEP-BY-STEP GEAR SHIFTING BY PRESSURE MEDIUM

Info

Publication number: DE1500348B2
Application number: DE19651500348
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: C hi van, Ihe, 4000 Dusseldorf
Priority date: 1965-09-03
Filing date: 1965-09-03
Publication date: 1972-02-10
Also published as: DE1500348A1

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenweise, durch Druckmittel schaltbares Wechselgetriebe, bei dem in einem Gehäuse eine Mehrzahl von gleichachsig angeordneten, antriebsseitigen Kupplungshälften mit einer Antriebswelle in Antriebsverbindung stehen un zugeordnete abtriebsseitige Kupplungshälften mit d, Abtriebswelle in Antriebsverbindung stehen, derai daß durch wahlweises Einrücken der verschiedene! von je einer antriebsseitigen und einer abtriebsseit gen Kupplungshälfte gebildeten, druckmittelgesteue: ten Reibungskupplungen die Abtriebswelle mit veschiedenen Untersetzungsverhältnissen mit der Ai triebswelle kuppelbar ist.The invention relates to a step-by-step, shiftable by pressure medium change gear, in which in a housing with a plurality of coaxially arranged, drive-side coupling halves a drive shaft in drive connection are unassigned output-side coupling halves with d, Output shaft are in drive connection, derai that by optionally engaging the different! Hydraulic fluid control is formed by one coupling half on the drive side and one on the output side: th friction clutches the output shaft with different reduction ratios with the Ai drive shaft can be coupled.

ίο Bei einem bekannten Getriebe dieser Art sitze auf einer Antriebswelle mehrere antriebsseitig Kupplungsglieder, die mit der Antriebswelle verkei sind. Jedes dieser Kupplungsglieder ist über eir durch Druckmittel schaltbare Reibungskupplung m einem lose auf der Antriebswelle sitzenden Zahnra als abtriebsseitigem Kupplungsglied kuppelbar. Dj Zahnräder haben unterschiedliche Durchmesser un sind mit Zahnrädern von entsprechend unterschiec liehen Durchmessern in Eingriff, die auf einer zu dt Antriebswelle parallelen Abtriebswelle sitzen und m dieser verkeilt sind. Durch wahlweises Einrücken dt. Reibungskupplungen können Antriebs- und Abtrieb: welle über verschiedene Zahnradpaare und dam mit verschiedenen Über- oder Untersetzungsverhäl nissen gekuppelt werden (z. B. USA.-Patentschriίο Sit in a known gearbox of this type on a drive shaft several coupling members on the drive side, which are connected to the drive shaft are. Each of these coupling members is via a friction clutch m switchable by pressure medium A toothed loosely seated on the drive shaft can be coupled as a coupling member on the output side. Dj Gears have different diameters and are different with gears borrowed diameters in engagement, which on a to dt Drive shaft sit parallel to the output shaft and m these are wedged. By indenting German. Friction clutches can drive and output: shaft via different gear pairs and dam be coupled with different transmission or reduction ratios (e.g. USA.-Patentschri

2 825 234). Dieses und ähnliche bekannte Getrieh weisen verschiedene Nachteile auf: Der Bereich dt Abtriebsdrehzahlen bei vorgegebener Antriebsdrei zahl ist bestimmt durch die Durchmesserverhältnis; der einzelnen Zahnradpaare, da in jedem Gang d Antriebsverbindung zwischen Antriebs- und Abtrieb welle nur über ein Zahnradpaar hergestellt wird. Di. sen Durchmesserverhältnissen sind aber konstrukth Grenzen gesetzt, so daß damit auch der Bereich d.2 825 234). This and similar known gears have various disadvantages: The area dt Output speeds at a given number of three drives is determined by the diameter ratio; of the individual gear pairs, since in each gear d drive connection between input and output shaft is only produced via a pair of gears. These diameter ratios are, however, constructive Limits are set, so that the area d.

möglichen Über- oder Untersetzungsverhältnisse b dieser Art von Getriebe eingeschränkt ist. Es sir weiterhin Antriebs- und Abtriebswelle nicht gleicl achsig, was zu einem relativ großen Raumbeda führt. Außerdem sind alle Zahnräder und Kupplu; gen unterschiedliche Bauteile.possible step-up or step-down ratios b this type of transmission is limited. It sir Furthermore, the drive and output shaft are not on the same axis, which leads to a relatively large amount of space leads. In addition, all gears and clutches are; different components.

Es sind Schaltgetriebe bekannt, bei denen die ve schiedenen Gänge geometrisch gestufte Abtrieb geschwindigkeiten liefern. Dabei sitzen gleichartig Zahnradsätze aus je einem größeren und einem d mit verbundenen kleineren Zahnrad auf mehren zueinander parallelen Wellen. Das Schalten d Gänge erfolgt mechanisch mittels axial' auf Keilwc len verschiebbarer Zahnräder (USA.-PatentschrThere are manual transmissions known in which the different gears are geometrically stepped output deliver speeds. Gear sets consisting of one larger and one d each sit similarly with connected smaller gear on several parallel shafts. Switching d Gears are done mechanically by means of gears that can be moved axially on Keilwc len (USA.-Patentschr

3 159 044).3,159,044).

Es ist weiterhin ein Getriebe bekannt, bei welche eine Antriebs- und eine Abtriebswelle gleichachs zueinander angeordnet sind und verschiedene Zah radübersetzungen durch Paare von mit Verzahnu gen versehenen Ringen hergestellt werden, von dent jeder eine Innen- und eine dazu versetzte Außenvc zahnung aufweist, jeweils abwechselnd einer konze trisch und einer exzentrisch zu der Abtriebswelle i Gehäuse gelagert ist und jede Verzahnung mit ein Verzahnung des benachbarten Ringes in Eingriff i-Die konzentrisch zur Abtriebswelle angeordnet. Ringe sind mit der Abtriebswelle jeweils über eii Art Freilaufkupplung mit Kupplungsrollen kuppi bar, wobei diese Kupplungsrollen jeder Freilaufkup lung durch einen Käfig gehalten sind. Der Käfig so mechanisch steuerbar, daß er ein Greifen c Freilaufkupplung wahlweise verhindern kann. Eir. der Ringe ist mit der Antriebswelle verbunden, kann so die Abtriebswelle wahlweise mit einem v>A transmission is also known in which a drive shaft and an output shaft are on the same axis are arranged to each other and different gear ratios by pairs of teeth with gen-provided rings are manufactured by dent each one has an internal and an offset external toothing, each alternating one concave trisch and one eccentric to the output shaft i housing is mounted and each toothing with a Teeth of the adjacent ring in engagement i-Die arranged concentrically to the output shaft. Rings are connected to the output shaft via a type of overrunning clutch with clutch rollers bar, these clutch rollers each Freilaufkup development are held by a cage. The cage so mechanically controllable that he can optionally prevent gripping c overrunning clutch. Eir. the ring is connected to the drive shaft, so the output shaft can optionally be marked with a v>

mehreren geometrisch gestuften Übersetzun°sverhältnissen angetrieben werden (britische Patentschrift 405 961). Bei diesem Getriebe sind alle Zahnräder als Ringe außen im Gehäuse gelagert. Es ergibt sich dabei ein relativ komplizierter^AuFbau des Getriebes. Die Schaltung des Getriebes mechanisch über gesteuerte Freilaufkupplungen erfordert ebenfalls eine Vielzahl von Teilen.several geometrically graded gear ratios driven (British Patent 405,961). In this gearbox, all of the gears are stored as rings outside in the housing. The result is a relatively complicated construction of the transmission. Switching the transmission mechanically via controlled overrunning clutches also requires a Variety of parts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sich bei raumsparender Bauweise ein großer Bereich von Abtriebsdrehzahlen unter Verwendung einer möglichst geringen Vielfalt von Bauteiltypen ergibt.The invention is based on the object of designing a transmission of the type mentioned at the outset in such a way that that a large range of output speeds can be used with a space-saving design results in the smallest possible variety of component types.

Erfindungsgemäß wird das bei einem Getriebe der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die Antriebswelle gleichachsig zur Abtriebswelle angeordnet ist, auf der die antriebsseitigen Kupplungshalf ten drehbar und die abtriebsseitigen Kupplungshälften drehfest und axial verschieblich gelagert sind, daß die der Antriebswelle unmittelbar benachbarte, antriebsseitige Kupplungshälfte mit dieser drehfest verbunden ist, daß jede der antriebsseitigen Kupplungshälften mit der bzw. den benachbarten antriebsseitigen Kupplungshälften über ein Zahnradgetriebe gekuppelt ist und daß sowohl antriebsseitige als auch abtriebsseitige Kupplungshälften und auch die Zahnradgetriebe jeweils für sich aus gleichen Bauteilen bestehen.According to the invention this is achieved in a transmission of the type mentioned in that the Drive shaft is arranged coaxially to the output shaft on which the drive-side coupling half th are rotatable and the coupling halves on the output side are non-rotatably and axially displaceable, that the drive-side coupling half immediately adjacent to the drive shaft is non-rotatable with it is connected that each of the drive-side coupling halves with the or the adjacent drive-side Coupling halves is coupled via a gear transmission and that both the drive side and The coupling halves on the output side and also the gear drives each consist of the same components exist.

Vorteilhafterweise ist die antriebsseitige Kupplungshälfte als eine die abtriebsseitige Kupplungshälfte beidseitig umschließende Trommel ausgebildet. Weiterhin kann das Zahnradgetriebe von einem exzentrisch im Gehäuse gelagerten Zwischenzahnrad gebildet werden, das über eine Innenverzahnung mit einem außenverzahnten, auf dem Boden einer Trommel angeordneten Ritzel sowie über eine axial zur Innenverzahnung versetzte Außenverzahnung mit einem innenverzahnten, auf dem Boden der benachbarten Trommel angeordneten Zahnkranz in Eingriff stehen. Eine weitere Vereinfachung, die es gestattet, gegebenenfalls aus gleichen Teilen verschiedene Getriebetypen zu erstellen und die Montage erleichtert, besteht darin, daß der zur Lagerung der Zwischen-Zahnräder dienende Teil des Gehäuses in an sich bekannter Weise aus einzelnen, topfförmigen, axial aneinandergereihten Gehäuseteilen zusammengesetzt ist.The coupling half on the drive side is advantageously the same as the coupling half on the output side formed on both sides enclosing drum. Furthermore, the gear transmission of a be formed eccentrically in the housing mounted intermediate gear with internal teeth an externally toothed pinion arranged on the bottom of a drum and an axially to the Internal toothing offset external toothing with an internal toothed, on the bottom of the neighboring Drum arranged ring gear are in engagement. Another simplification that allows if necessary, to create different types of gearboxes from the same parts and to facilitate assembly, consists in the fact that the part of the housing serving to support the intermediate gears is known per se Way is composed of individual, cup-shaped, axially strung together housing parts.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing explained.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Getriebe; F i g. 1 shows a longitudinal section through the transmission;

Fig. 2 ist ein Querschnitt II/II der Fig. 1.FIG. 2 is a cross section II / II of FIG. 1.

Mit einer Antriebswelle 1 ist ein nicht dargestellter reversierbarer elektrischer Antriebsmotor verbunden. In einem Kopfstück 2 der Antriebswelle 1 ist eine Abtriebswelle 3 gelagert, die ein Gehäuse 4 durchsetzt und in einem Deckelteil 5 nochmals gelagert ist. Mit dem Kopfstück 2 der Antriebswelle 1 ist eine Kupplungstrommel 6 als antriebsseitiges Kupplungsglied fest verbunden, die aus zwei im wesentlichen scheibenförmigen Teilen 6', 6" und einem Abstandsring 7 zusammengesetzt ist. Das Teil 6" ist auf der Abtriebswelle 3 gelagert und weist einen verzahnten Bund 8 auf. Zwischen den Teilen 6', 6", also im Inneren der Kupplungstrommel 6, ist eine mit einem Bund 9' versehene Kupplungsreibscheibe 9 als abtriebsseitiges Kupplungsglied untergebracht, die durch einen Keil 9" unverdrehbar aber um geringere Beträge axial verschiebbar mit der Abtriebswelle 3 verbunden ist. Auf dem Bund 9' ist das Teil 6' der Kupplungstrommel 6 gelagert. Zwischen der Kupplungsreibscheibe 9 und dem Teil 6" der Kupplungstrommel 6 ist eine flache Druckkammer 10 gebildet, in die ein Druckmittel eingeführt werden kann. Durch Druck in der Druckkammer 10 wird die Kupplungsreibscheibe 9 gegen das Teil 6' der Kupplungstrommel 6 gedrückt und durch Reibung von dieser, 6, mitgenommen, so daß nunmehr die Kupplungsreibscheibe 9 und die Abtriebswelle mit der Kupplungstrommel 6 umläuft, solange Druck in der Druckkammer 10 vorhanden ist.
Das Gehäuse 4 ist aus einzeln axial aneinandergereihten topfförmigen Gehäuseteilen 4' zusammengesetzt. Jedes Gehäuseteil 4' weist eine exzentrisch zur Abtriebswelle 3 vorgesehene Ausdrehung 11 auf. Die exzentrische Ausdrehung 11 dient als Lagerfläche für ein Zwischenzahnrad 12 mit Z-förmigem Profil. Das Zahnrad 12 greift mit einer Innenverzahnung 13 in die Zahnung des Bundes 8 ein und dreht sich daher in der Lagerfläche 11 mit der Kupplungstrommel 6. Mit einer Außenverzahnung 14 greift das Zwischenzahnrad 12 in eine Innenverzahnung 15 ein, die an einem kragenartigen Ansatz 17 einer benachbarten in gleicher Weise ausgebildeten Kupplungstrommel 16 angebracht ist. Durch das in der Ausdrehung 11 des Gehäuseteils 4' gelagerte Zwischenzahnrad 12 wird also eine Zahnradverbindung zwischen den benachbarten Kupplungstrommeln 6 und 16 hergestellt, so daß die Kupplungstrommel 16 mit der Kupplungstrommel 6 allerdings mit verminderter Drehzahl ständig umläuft. Indem man den Druck in die Druckkammer 10' der Kupplungstrommel 16 leitet, kann man in schon beschriebener Weise diese mit der zugehörigen Kupplungsreibscheibe 9 kuppeln, so daß die Abtriebswelle 3 dann mit der verminderten Drehzahl der zweiten Kupplungstrommel 16 umläuft.A reversible electric drive motor (not shown) is connected to a drive shaft 1. In a head piece 2 of the drive shaft 1, an output shaft 3 is mounted, which passes through a housing 4 and is mounted again in a cover part 5. With the head piece 2 of the drive shaft 1, a clutch drum 6 is firmly connected as a drive-side coupling member, which is composed of two essentially disc-shaped parts 6 ', 6 "and a spacer ring 7. The part 6" is mounted on the output shaft 3 and has a toothed Fret 8 up. Between the parts 6 ', 6 ", i.e. inside the clutch drum 6, a clutch friction disc 9 provided with a collar 9' is accommodated as the output-side coupling member, which is connected to the output shaft 3 by a wedge 9" so that it cannot rotate but is axially displaceable by smaller amounts . The part 6 'of the clutch drum 6 is mounted on the collar 9'. A flat pressure chamber 10, into which a pressure medium can be introduced, is formed between the clutch friction disk 9 and the part 6 ″ of the clutch drum 6 this, 6, taken along, so that now the clutch friction disk 9 and the output shaft rotates with the clutch drum 6 as long as pressure is present in the pressure chamber 10.
The housing 4 is composed of individually axially lined up cup-shaped housing parts 4 '. Each housing part 4 ′ has a recess 11 provided eccentrically to the output shaft 3. The eccentric recess 11 serves as a bearing surface for an intermediate gear 12 with a Z-shaped profile. The gear 12 engages with internal teeth 13 in the teeth of the collar 8 and therefore rotates in the bearing surface 11 with the clutch drum 6 clutch drum 16 designed in the same way is attached. The intermediate gear 12 mounted in the recess 11 of the housing part 4 'creates a gear connection between the adjacent clutch drums 6 and 16, so that the clutch drum 16 with the clutch drum 6 continuously rotates, however, at a reduced speed. By directing the pressure into the pressure chamber 10 'of the clutch drum 16, it can be coupled to the associated clutch friction disk 9 in the manner already described, so that the output shaft 3 then rotates at the reduced speed of the second clutch drum 16.

Durch Zwischenzahnräder 12' der beschriebenen Anordnung kann man mit der Kupplungstrommel 16 eine dritte und mit dieser eine vierte usw. Kupplungstrommel in Antriebsverbindung bringen, wobei jeweils die folgende mit einer gegenüber der vorhergehenden Kupplungstrommel herabgesetzten Drehzahl ständig umläuft. In F i g. 1 sind fünf derartige Kupplungstrommeln dargestellt, von denen die oberste, 16', die kleinste und die unterste Kupplungstrommel 6 die höchste Drehzahl hat. Jeweils eine dieser Kupplungstrommeln kann durch Einleiten von Druckmittel in beschriebener Weise mit der Abtriebswelle 3 gekuppelt werden, so daß die Abtriebsdrehzahl stufenweise veränderlich ist. Voraussetzung ist natürlich, daß jeweils nur die Druckkammer 10, 10' einer einzigen Kupplungstrommel vom Druckmittel beaufschlagt wird.The clutch drum 16 bring a third and with this a fourth etc. clutch drum in drive connection, wherein each of the following with a reduced speed compared to the previous clutch drum constantly revolving. In Fig. 1 five such clutch drums are shown, of which the uppermost, 16 ', the smallest and the lowest clutch drum 6 has the highest speed. One of these at a time Clutch drums can be connected to the output shaft by introducing pressure medium in the manner described 3 are coupled so that the output speed can be varied in steps. pre-condition is of course that only the pressure chamber 10, 10 'of a single clutch drum from the pressure medium is applied.

Um das Druckmittel den Druckkammern 10, 10' der einzelnen Kupplungstrommeln 6, 16 ... 16' zuleiten zu können, ist in der Abtriebswelle 3 für jede Druckkammer 10, 10'... ein gesonderter axial verlaufender Druckmittelkanal 18, 18'.. . vorgesehen. Jeder dieser Druckmittelkanäle 18, 18' mündet in einer anderen Druckkammer 10, 10' einerseits und in einer Ringnut 19, 19' andererseits. Im Deckelteil 5 sind eine entsprechende Anzahl Anschlußkanäle 20, 20' vorgesehen, die jeweils in einer der Ringnuten 19. 19' münden.In order to feed the pressure medium to the pressure chambers 10, 10 'of the individual clutch drums 6, 16 ... 16' to be able to, is in the output shaft 3 for each pressure chamber 10, 10 '... a separate axially extending Pressure medium channel 18, 18 '... intended. Each of these pressure medium channels 18, 18 'opens into another pressure chamber 10, 10 'on the one hand and in an annular groove 19, 19' on the other hand. In the cover part 5 a corresponding number of connection channels 20, 20 'are provided, each in one of the annular grooves 19. 19 'open.

OUUOUU

Zum Erzeugen des zur Steuerung des Getriebes erforderlichen Druckes ist mit dem Kopf 2 der Antriebswelle 1 ein Zahnrad 21 verbunden, das mit einem innenverzahnten Zahnrad 22 kämmt und mit diesem zusammen eine Zahnradpumpe bildet. DieThe head 2 of the drive shaft is used to generate the pressure required to control the transmission 1 connected a gear 21 which meshes with an internally toothed gear 22 and with this together forms a gear pump. the

Zahnradpumpe 21/22 läuft in einem den Kopf 2 um die Lagerung der Antriebswelle 1 aufnehmende: blockartigen Pumpengehäuse 23, das eine Lagerfläch 23' für das innenverzahnte Pumpenzahnrad~22 aui weist.Gear pump 21/22 runs in a head 2 around the bearing of the drive shaft 1: block-like pump housing 23, which has a bearing surface 23 'for the internally toothed pump gear ~ 22 aui shows.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Gradually, shiftable by pressure medium change gear, in which a housing in a A plurality of coaxially arranged, drive-side coupling halves with a drive shaft are in drive connection and associated output-side coupling halves are in drive connection with the output shaft stand in such a way that by optionally engaging the different, each of one drive-side and a pressure-medium-controlled friction clutches formed by a clutch half on the output side the output shaft can be coupled to the drive shaft with various reduction ratios is, characterized in that the drive shaft (1) is coaxial with the output shaft (3) is arranged on which the drive-side coupling halves (6, 16, 16 ') are rotatable and the coupling halves (9) on the output side are rotatably mounted and axially displaceable, that the drive shaft (1) immediately adjacent, drive-side coupling half (6) with this is rotatably connected that each of the drive-side coupling halves (6, 16, 16 ') with the adjacent drive-side coupling halves via a gear drive (8, 12, 12 ', 15) is coupled and that both the drive-side and the driven-side coupling halves and the gear drives each consist of the same components.

2. Change transmission according to claim 1, characterized in that the drive-side coupling half (6, 16, 16 ') in a manner known per se as a coupling half (9) on the output side is formed enclosing drum on both sides.

3. change gear according to claim 2, characterized in that the gear transmission (8, 12, 12 ', 15) formed by an intermediate gear (12, 12') mounted eccentrically in the housing (4) is, which has an internal toothing (13) with an external toothed, on the bottom (6 ") a drum (6) arranged pinion (8) and an axially 'offset to the internal toothing (13) External toothing (14) with an internally toothed ring (15) arranged on the bottom of the adjacent drum (16) in the Engagement is.

4. change gear according to claim 3, characterized in that the storage of the intermediate gears (12, 12 ') serving part (4) of the housing in a known manner from individual, cup-shaped, axially lined up housing parts (4 ') is composed.