DE1500348C

DE1500348C - Gradual change gear shiftable by pressure medium

Info

Publication number: DE1500348C
Authority: DE
Inventors: der Anmelder F16h25 20 ist
Original assignee: Chivari, Ihe, 4000 Dusseldorf
Publication date: 1972-09-07

Description

6060

Die Erfindung betrifft ein stufenweise, durch Druckmittel schaltbares Wechseigetriebe, bei dem in einem Gehäuse eine Mehrzahl vor. gleichachsig angeordneten, miniL'hsseitigun Kupplungshäitlcn mit einer Antriebswelle in Antriebsverbindung stehen und zugeordnete abtriebsseitige Kupplungshälften mit der Abtriebswelle in Antriebsverbindung stehen, derart, daß durch wahlweises Einrücken der verschiedenen, von je einer antriebsseitigen und einer abtriebsseitigen Kupplungshälfte gebildeten, druckmittelgesteuerten Reibungskupplungen die Abtriebswelle mit verschiedenen Untersetzungsverhältnissen mit der Antriebswelle kuppelbar ist.The invention relates to a step-by-step changeover transmission which can be switched by pressure medium, in which in a housing in front of a plurality. coaxially arranged, mini coupling on the side with a drive shaft are in drive connection and associated output-side coupling halves with the Output shaft are in drive connection in such a way that by selectively engaging the various, each formed by a drive-side and a driven-side coupling half, controlled by pressure medium Friction clutches the output shaft with different reduction ratios with the input shaft can be coupled.

Bei einem bekannten Getriebe dieser Art sitzen auf einer Antriebswelle mehrere antriebsseitige Kupplüngsglieder, die mit der Antriebswelle verkeilt sind. Jedes dieser Kupplungsglieder ist über eine durch Druckmittel schaltbare Reibungskupplung mit einem lose auf der Antriebswelle sitzenden Zahnrad als abtriebsseitigem Kupplungsglied kuppelbar. Die Zahnräder haben unterschiedliche Durchmesser und sind mit Zahnrädern von entsprechend unterschiedlichen Durchmessern in Eingriff, die auf einer zu der Antriebswelle parallelen Abtriebswelle sitzen und mit dieser verkeilt sind. Durch wahlweises Einrücken der Reibungskupplungen können Antriebs- und Abtriebswelle über verschiedene Zahnradpaare und damit mit verschiedenen Über- oder Untersetzungsverhältnissen gekuppelt werden (z. B. USA.-Patentschrift 2 825 234). Dieses und ähnliche bekannte Getriebe weisen verschiedene Nachteile auf: Der Bereich der Abtriebsdrehzahlen bei vorgegebener Antriebsdrehzahl ist bestimmt durch die Durchmesserverhältnisse der einzelnen Zahnradpaare, da in jedem Gang die Antriebsverbindung zwischen Antriebs- und Abtriebswelle nur über ein Zahnradpaar hergestellt wird. Diesen Durchmesserverhältnissen sind aber konstruktive Grenzen gesetzt, so daß damit auch der Bereich der möglichen Über- oder Untersetzungsverhältnisse bei dieser Art von Getriebe eingeschränkt ist. Es sind weiterhin Antriebs- und Abtriebswelle nicht gleichachsig, was zu einem relativ großen Raumbedarf führt. Außerdem sind alle Zahnräder und Kupplungen unterschiedliche Bauteile.In a known transmission of this type, several drive-side are seated on a drive shaft Coupling members that are keyed to the drive shaft. Each of these coupling links is via one Friction clutch, switchable by pressure medium, with a gear wheel loosely seated on the drive shaft can be coupled as a coupling member on the output side. The gears have different diameters and are in mesh with gears of correspondingly different diameters, which are on one of the Drive shaft sit parallel to the output shaft and are wedged with this. By indenting the Friction clutches can drive and output shafts via different gear pairs and thus can be coupled with different transmission or reduction ratios (e.g. USA patent specification 2 825 234). This and similar known transmissions have various disadvantages: The area of Output speeds at a given input speed is determined by the diameter ratios of the individual gear pairs, since in each gear the drive connection between the drive and output shaft is only established via one gear pair. This one Diameter ratios are, however, design limits, so that the area of the possible transmission or reduction ratios with this type of gearbox is limited. There are Furthermore, the drive and output shafts are not coaxial, which leads to a relatively large space requirement leads. In addition, all gears and clutches are different components.

Es sind Schaltgetriebe bekannt, bei denen die verschiedenen Gänge geometrisch gestufte Abtriebsgeschwindigkeiten liefern. Dabei sitzen gleichartige Zahnradsätze aus je einem größeren und einem damit verbundenen kleineren Zahnrad auf mehreren zueinander parallelen Wellen. Das Schalten der Gänge erfolgt mechanisch mittels axial' auf Keilwellen verschiebbarer Zahnräder (USA.-Patentschrift 3159 044).There are known manual transmissions in which the different gears provide geometrically graduated output speeds. Similar sit Gear sets consisting of one larger and one associated smaller gear on several waves parallel to each other. The gears are shifted mechanically by means of axial 'on splined shafts sliding gears (U.S. Patent 3,159,044).

Es ist weiterhin ein Getriebe bekannt, bei welchem eine Antriebs- und eine Abtriebswelle gleichachsig zueinander angeordnet sind und verschiedene Zahnradübersetzungen durch Paare von mit Verzahnungen versehenen Ringen hergestellt werden, von denen jeder eine Innen- und eine dazu versetzte Außenverzahnung aufweist, jeweils abwechselnd einer konzentrisch und einer exzentrisch zu der Abtriebswelle im Gehäuse gelagert ist und jede Verzahnung mit einer Verzahnung des benachbarten Ringes in Eingriff ist. Die konzentrisch zur Abtriebswelle angeordneten Ringe sind mit der Abtriebswelle jeweils über eine Art Freilaufkupplung mit Kupplungsrollen kuppelbar, wobei diese Kupplungsrollen jeder Freilaufkupplung durch einen Käfig gehalten sind. Der Käfig ist so mechanisch steuerbar, daß er ein Greifen der Freilaufkupplung wahlweise verhindern kann. Einer der Ringe ist mit der Antriebswelle verbunden. Es kanu so die Ablriebswelle wahlweise mit einem vonA transmission is also known in which a drive shaft and an output shaft are coaxial are arranged to each other and different gear ratios by pairs of teeth provided rings are produced, each of which has an internal and an offset external toothing has, alternately one concentric and one eccentric to the output shaft in the Housing is mounted and each toothing is in engagement with a toothing of the adjacent ring. The rings, which are arranged concentrically to the output shaft, are each connected to the output shaft via a Type of one-way clutch can be coupled with clutch rollers, these clutch rollers of each one-way clutch are held by a cage. The cage is so mechanically controllable that it grips the Can optionally prevent overrunning clutch. One of the rings is connected to the drive shaft. It kanu can use the drive shaft either with one of

mehreren geometrisch gestuften Übersetzungsverhältnissen 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 stepped gear ratios can be driven (British patent specification 405 961). In this transmission, all gears are stored as rings outside in the housing. It surrenders thereby a relatively complicated structure of the transmission. The shifting of the transmission is mechanically controlled One-way clutches also require 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 Kupplungshälften 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 The drive shaft is arranged coaxially to the output shaft, on which the drive-side coupling halves are rotatable and the output-side coupling halves are rotatably mounted 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 Zwischenzahnräder 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 designed as a drum enclosing the coupling half on the driven side on both sides. Furthermore, the gear drive can be of an intermediate gear mounted eccentrically in the housing be formed, which has an internal toothing with an external toothed, on the bottom of a drum arranged pinion as well as an external toothing axially offset to the internal toothing an internally toothed ring gear arranged on the bottom of the adjacent drum in engagement stand. A further simplification that allows different types of transmission, if necessary, to be made from the same parts to create and facilitate assembly is that the storage of the intermediate gears serving part of the housing in a manner known per se from individual, cup-shaped, axially strung together Housing parts is assembled.

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;

F i g. 2 ist ein Querschnitt II/II der F i g. 1.F i g. 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.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.

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.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 Fig. 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 supreme, 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. requirement 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 Kupplungstrommelh 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.

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. Die 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 aut weist.The 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 gear pump 21/22 rotates in a head 2 the bearing of the drive shaft 1 receiving: block-like pump housing 23, which is a bearing surface 23 'for the internally toothed pump gear 22 aut has.

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 as well as the coupling halves on the output side and also the gear drives each separately consist of the same components.

2. Change gearbox according to claim 1, characterized in that the drive-side coupling half te (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.