DE1914838C - Zahnräderwechselgetriebe für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechsel-

ts getriebe für Fahrzeuge, mit einer zur Eingangswelle parallelen Zwischenwelle und einer zu dieser parallelen Ausgangswelle, wobei auf der Eingangs- und der Zwischeawelie die Zahnräder eines ersten und eines zweiten Zahnräderpaares mit unterschiedlichem

so Übersetzungsverhältnis angeordnet sind und auf der Zwischen- und der Ausgangswelle die Zahnräder eines dritten und eines vierten Zahnräderpaares mit unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis vorgesehen sind, wobei eines der Zahnräder jedes Zahnräder paares fest mit seiner Welle verbunden ist und das andere der Zahnräder jedes Zahnräderpaares mitteis einer wahlweise schaltbaren Kupplung mit seiner Welle verbindbar ist und auf der Zwischen- und der Ausgangswelle die Zahnräder eines fünften Zahn räderpaares, mit vom dritten und vierten Zahnräder paar unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis vorgesehen sind, von denen das auf der Ausgangswelle angeordnete Zahnrad mit dieser kuppelbar ist. Ein derartiges bekanntes Zahnräderwechselgetriebe

(USA.-Patentschrift 2 917 936) hat eine» verhältnismäßig hohen Platzbedarf; das Schalten ist bei laufender Antriebsmaschine oder laufenden Rädern erschwert. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Zahnräderwechselgetriebe zu schaffen, das in einfacher Weise eine Erhöhung der Gangzahl mit sich bringt und eine gute Schaltbarkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf der Ausgangswelle angeordneten Zahnräder des vierten und fünften Zahnräderpaares ruf einer auf der Ausgangswelle drehbar angeordneten, mit dieser durch die Kupplung kuppelbaren Hohlwelle sitzen und ein Zahnrad drehfest, aber axial verschiebbar auf der Zwischenwelle angeordnet ist und durch eine Schalteinrichtung in eine erste Stellung schiebbar ist, in der es das lose auf der Zwischenwelle sitzende Zahnrad des vierten Zahnräderpaares mit der Zwischenwelle verbindet und in eine weitere Stellung schiebbar ist, in der es mit dem auf der auf der Ausgangswelle drehbaren Hohlwelle sitzenden Zahnrad des fünften Zahnräderpaares über das andere Zahnrad des fünften Zahnradpaares mittelbar oder unmittelbar eine Triebverbindung herstellt, wobei die Betätigung des verschiebbaren Zahnrades durch die Schalteinrichtung nur bei ausgerückten Kupplungen der anderen Zahnräderpaare erfolgen kann und die Zwischcnwelle in der Ausrückstellung sämtlicher Kupplungen durch eine Bremse abbremsbar ist.

Durch die Anordnung des verschiebbaren Zahnrades auf der während des Verschiebevorganges arretierbaren und feststehenden Zwischenwellc und die gleichzeitige Neutralisierung aller Kupplungen

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wird ein Aus- und Einrücken des Schaltrades auch räderpaar besieht auseiriem ersten, vorzugsweise mit bei laufender Antriebsmaschine oder laufenden dem Zahnrad 5 zusammenfallenden Zahnrad, das Rädern ermöglicht. Außerdem kann durch diese voll- fest mit der Zwischcnwelle 2 verbunden ist, und aus ständige Arretierung der Zwischenwelle mittels einem zweiten Zahnrad 10, das auf der Ausgangs-Bremse, welche zwangläufig bei dem Übergang von 5 weüc 3 lose drehbar gelagert ist. Ein viertes Zahndem einen in den anderen Bereich stattfindet, ohne räderpaar weist ein erstes lose drehbar auf der zusätzliche Synchronisierungsmaßnahmen das Ein- Zwischenwelle 2 sitzendes Zahnrad 11 und ein und Ausrücken des verschiebbaren Zahnrades ohne zweites Zahnrad 12 auf, das auf einer auf der Ausjede Stoßbelastung des Getriebes erreicht werden. gangswelle3 lose drehbar gelagerten Hohlwelle 21

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Zahn- io sitzt. Eine dritte Kupplung 13 ist zur Verbindung räderwechselgetriebes nach der Erfindung ist vor- des Zahnrades 10 mit der Ausgangswelle 3 und eine gesehen, daß das verschiebbare Zahnrad auf der vierte Kupplung 14 zur Verbindung der das Zahn-Zwischenwelle mit dem einen Zahnrad des fünften rad 12 tragenden Hohlwelle 21 mit der Ausgangs-Zahnradpaares verbunden ist, das mit einem die welle 3 angeordnet.

Drehrichtung umkehrenden, mit dun auf der Hohl- 15 Mit der Zwischenwelle 2 ist ein Zahnrad 15

welle sitzenden Zahnrad des fünften Zahnräderpaares mittels einer Keilverzahnung drehfest, aber axial

kämmenden Zahnrad in Eingriff schiebbar ist. Da- verschiebbar verbunden, das Kupplungsklauen 16

durch wird in einfacher Weise eine Drehzahlumkehr aufweist, die mit Gegenklauen 17 auf einer Seite des

erreicht. auf der Zwischenwelle 2 lose drehbaren Zahnrades

Eine noch weitere Ausgestaltung der Erfindung ist ao 11 in Eingriff kommen können.

dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Schalt- Die Verzahnung 18 des auf der Zwischenwelle 2 hebel der Schalteinrichtung ein drehbarer Verteiler verschiebbaren Zahnrades 15 kann mit einem auf betätigbar ist, durch den die hydraulisch beauf- einer zur Zwischenwelle 2 parallelen Welle angeordschlagten Kupplungen ausgerückt werden und die neten Zahnrad 19 in Eingriff gebracht werden. Dieses hydraulisch beaufschlagte Bremse angelegt wird und 25 Zahnrad 19 steht seinerseits ständig mit einem Zahnumgekehrt. Dadurch wird das Schalten des Zahn- rad 20 im Eingriff, welches fest mit der das Zahnrad räderwechselgetriebes mittels der Kupplungen und 12 tragenden Hohlwelle 21 verbunden ist. der Bremse in sehr einfacher Weise ausgeführt. Die Zahnräderpaare 11,12 und 15,19,20 bilden

Noch eine weitere erfinderische Ausgestaltung einen Wendesatz.

sieht vor, daß die Schaltkulisse für den Schalthebel 30 Ferner ist mit der Zwischenwelle 2 eine Bremszwei parallele Schlitze aufweist, die gegeneinander scheibe 22 verbunden, die willkürlich durch Festvci-sctzt und durch einen zu diesen Schlitzen senk- klemmen ihres Umfangs zwischen zwei entsprechenrechten Schlitz verbunden sind, der in der der Leer- den Bremsbacken 23 gebremst werden kann, laufstellung entsprechenden Ausrückstellung samt- Zum Verschieben des Zahnrades 15 auf der licher Kupplungen angeordnet ist, wobei der senk- 35 Zwischenwelle 2 ist eine Schaltgabel 24 vorgesehen, rechte Schlitz in der Mitte des einen der parallelen Ferner ist die Anordnung der Schaltmittel so gc-Schlitze und am Ende des anderen der parallelen troffen, daß das Verschieben des Zahnrades 15 verSchlitze liegt. Damit erreicht man eine einfache und hindert wird, solange eine der Kupplungen eingesichere Bedicnbarkeit des Zahnräderwechselgetriebes. schaltet ist. Anders ausgedrückt, die Verschiebung

In den Zeichnungen is. ein in der nachfolgenden 40 des Zahnrades 15 ist nur möglich, wenn sich alle Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel Kupplungen in der Ruhestellung befinden, wobei des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung dann die Zwischenwelle 2 mechanisch von der Eindargestellt, gangs- und Ausgangswelle 1 und 3 getrennt ist, was

F i g. 1 und 2 zeigen schematisch bzw. im Schnitt ihre Abbremsung gestattet,

ein Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung; 45 Diese Abbremsung erfolgt selbsttätig jedesmal

F i g. 3 zeigt schematisch die verschiedenen Stel- dann, wenn der Schalthebel 25 des Zahnräderlungen, welche der Schalthebel des Zahnräder- getriebes durch die Leerlaufstellung geht. Wechselgetriebes einnehmen kann. Dieser Durchgang durch die Leerlaufstellung ist in

Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der in F i g. 3 dargestellten Schaltkulisse des Schaltbetrifft ein Zahnräderwechselgetriebe mit großer 50 hebeis 25 symbolisch mit der Zahl 0 bezeichnet. Übersetzung, mit dem Kommunal- oder Panzer- Diese Schaltkulisse besitzt zwei geradlinige fahrzeuge ausgerüstet sind. waagerechte gegene'nander versetzte Schlitze R

Das Zahnräderwechselgetriebe enthält parallele und T, von denen der erste Schlitz mit den Schalt-Wellen, nämlich eine Eingangswelle 1, eine Zwischen- Stellungen 3.4.0.1.2 und der zweite mit den Schaltwelle 2 und eine Ausgangswelle 3. Ein erstes Zahn- 55 Stellungen 0.1.2.3.4 markiert ist, wobei die beiden 0 räderpaar ist vorgesehen, dessen erstes Zahnrad 4 dieser Schlitze lotrecht übcrcinanderliegen und durch auf der Eingangswelle 1 lose drehbar ist, während einen lotrechten Schlitz 26 verbunden sind, sein zweites Zahnrad 5 fest mit der Zwischenwelle 2 Wenn sich der Schalthebel ?5 in dem waagerechten verbunden ist. Ein zweites Zahnräderpaar, dessen unteren Schlitz R befindet, stehen die Kupplungs-Übersetzungsverhältnis von dem des ersten Zahn- 60 klauen 16 des verschiebbaren Zahnrades 15 mit den räderpaares verschieden ist, weist ein erstes Zahn- Gegenklaucn 17 des Zahnrades M im EingrilT. Die^ rad 6, das auf der Eingangswelle 1 lose drehbar gc- ist der Gcschwindigkcitsbereich für die »Stialknlagcri ist und ein zweites fest mit der Zwischen- fahrt« mit vier »Vorwärtsgeschwindigkeiten«, welche welle 2 verbundenes Zahnrad 7 auf. Zur willkür- durch Einschaltung dem Kupplung ^{y UIul} ° ^b'^w liehen Verbindung des Zahnrades 4 mit der Ein- 65 8 und 13 bzw. 9 und 14 bzw. 8 und 14 gescluilu-t gangswellc 1 ist eine erste Kupplung 8 und zur Ver- werden.

bindung des Zahnrades 6 mit der Eingangswetle 1 ist Wenn sich der Schalthebel 25 in dem anderen

eine zweite Kupplung 9 vorgesehen. Ein drittes Zahn- waagerechten Schlitz 7' belindet. hat das verseliien-

bare Zahnrad 15 eine solche Stellung (rechts in und des »Arbeitsbereichs« des Zahnräderwechsel-Fig. 1 und 2), daß seine Verzahnung 18 mit dem getriebes den gleichen waagerechten Stellungen des Zahnrad 19 im Eingriff steht. In diesem Fall, Schalthebels und somit den gleichen eingeschalteten welcher dem Bereich der »Arbeitsgeschwindigkeiten« Kupplungen (9 und 13 für die Geschwindigkeiten »1« entspricht, sind an der Ausgangswelle zwei langsame 5 bzw. 8 und 13 für die Geschwindigkeiten »2«) und »Vorwärtsgeschwindigkeiten« (die gleichen wie die den gleichen Übersetzungsverhältnissen des Zahnniedrigen Geschwindigkeiter; des »Straßenbereichs«) räderwechselgetriebes (langsame Vorwärtsfahrten), verfügbar, wenn die Kupplung 13 sowie eine der Die Stellungen des Schalthebels 25 für die Geschwin-Kupplungen 8 oder 9 eingeschaltet ist, sowie zwei digkeiten »3« und »4« entsprechen ebenfalls gleichen »Rückwärtsgeschwindigkeiten«, nämlich eine ver- io Kupplungsschaltungen für die beiden Bereiche R hältnismäßig niedrige und eine verhältnismäßig hohe, und T, infolge der verschiedenen Stellungen des verwenn die Kupplung 14 und gleichzeitig eine der schiebbaren Zahnrades 15 haben sie jedoch in dem Kupplungen 8 oder 9 eingeschaltet ist. Bereich R zwei schnelle Vorwärtsfahrten zur Folge,

Der Übergang des Schalthebels 25 in die Stellung 0 weshalb es zweckmäßig ist, daß sich diese Stellungen des einen oder des anderen der beiden Schlitze R is in bezug auf die Leerlaufstellung 0 dieses Bereiches R und T hat die selbsttätige Bremsung der Scheibe 22 jenseits der Stellungen der Geschwindigkeiten »1« und somit der Zwischenwelle 2 zur Folge, wobei sich und »2« befinden, während sich für den Bereich T jedoch die Eingangs- und Ausgangswelle 1 und 3 zwei Rückwärtsfahrten ergeben, so daß diese Stelweiterdrehen können, da dann alle Kupplungen aus- lungen zweckmäßig in bezug auf die Leerlaufgeschaltet sind. ao Stellungen 0 des Bereiches T auf der anderen Seite

Diese Abbremsung der Zwischenwelle 2 bremst der Stellungen »1« und »2« liegen. Bei einer derartiauch das verschiebbare Zahnrad 15 sowie alle Zahn- gen Ausführung erfolgt die Betätigung der Scheibenräder des Zahnräderwechselgetriebes ab. Insbeson- bremse zweckmäßig ebenfalls hydraulisch, wobei die dere die Zahnräder 11,12,20 und 19, welche ständig Bremse selbsttätig angelegt wird, wenn sich der Verdrehfest miteinander verbunden sind, werden dann as teiler in seiner der Leerlaufstellung entsprechenden durch das Zahnrad 15 selbst festgehalten, welches Stellung befindet

mit dem Zahnrad 11 verbunden oder mit dem Zahn- Die Betätigung der Kupplungen und der Bremse

rad 19 im Eingriff steht. braucht natürlich nicht hydraulisch zu sein, sondern

Die Verschiebung des Zahnrades 15, die die Schal- kann z. B. elektrisch, elektromagnetisch, pneumatisch,

lung dieser Zahnräder 11 und 19 bewirkt, kann dann 30 mechanisch usw. erfolgen.

sehr leicht mechanisch durch eine einfache Trans- Fig. 2 zeigt eine tatsächliche Ausführung des

lationsbewegung des Schalthebels 25 aus der einen in Zahnräderwechselgetriebes. Dieses ist in einem Ge-

die andere der beiden Stellungen 0 der Schaltkulisse triebegehäuse 27, welches die Zahnräder und Wellen

längs des lotrechten Schlitzes 26 hergestellt werden. mit ihren Gleitlagern und Wälzlagern trägt. Zwischen

Da sich das Zahnrad 15 und das mit diesem zu 35 der Eingangswelle 1 des Getriebes und der Ai.triebs-

kuppelnde Zahnrad 11 oder 19 beide nicht drehen, maschine 29 des Fahrzeugs ist ein hydrodynamischer

erfolgt die Einkupplung stoßfrei, und zwar selbst Drehmomentwandler 28 eingeschaltet und eine Welle

während der Fahrt des Fahrzeugs und/oder bei 30, welche den eigentlichen Abtrieb bildet, ist mit

laufender Antriebsmaschine. der Ausgangsweite 3 durch ein von zwei Zahnrädern

Die Schaltkulisse ist besonders vorteilhaft, wenn 40 31 und 32 gebildeten Vorgelege verbunden,
die verschiedenen Kupplungen 8, 9, 13 und 14 Das Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung betätigt werden, und zwar mittels eines einzigen hat einen verhältnismäßig einfachen wenig sperrigen vorzugsweise drehbaren, nicht dargestellten Ver- und wirtschaftlichen Aufbau, und seine Schaltung ist teilers, welcher durch die waagerechten Verschie- sehr betriebssicher, da die Verschiebung des Zahnbungen des Schalthebels 25 betätigt wird. Bei dem 45 rades auf der Zwischenwelle nur möglich ist, wenn Schema des obigen Beispiels entsprechen die Ge- sich die durch das Zahnrad zu kuppelnden Teile schwindigkeiten »1« und »2« des »Straßenbereichs« nicht drehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zahnräderwechselgetriebe für Fahrzeuge, mit einer zur Eingangswelle parallelen Zwischenwelle und einer zu dieser parallelen Ausgangswelle, wobei auf der Eingangs- und der Zwischenwelle die Zahnräder eines ersten und eines zweiten Zahnräderpaares mit unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis angeordnet sind und auf der Zwischen- und der Ausgangswelle die Zahnräder eines dritten und eines vierten Zahnräderpaares mit unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis vorgesehen sind, wobei eines der Zahnräder jedes Zahnräderpaares fest mit seiner Welle verbunden ist und das andere der Zahnräder jedes Zahnräderpaares mittels einer wahlweise schaltbaren Kupplung mit seiner Welle verbindbar ist und auf der Zwischen- und der Ausgangswelle die Zahnräder eines fünften Zahnräderpaares, mit vom dritten und vierten Zahnräderpaar unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis vorgesehen sind, von denen das auf der Ausgangswelle angeordnete Zahnrad mit dieser kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Ausgangswelle (3) angeordneten Zahnräder (12 und 20) des vierten und fünften Zahnräderpaares auf einer auf der Ausgangsweile (3) drehbar angeordneten, mit dieser durch die Kupplung (14) kuppelbaren Hohlwelle (21) sitzen und ein Zahnrad (15) drehfest, aber axial verschiebbar auf der Zwischenwelle (2) angeordnet ist und durch eine Schaltanordnung in eine erste Stellung schiebbar ist, in der es das lose auf der Zwischenwelle (2) sitzende Zahnrad (U) des vierten Zahnräderpaares mit der Zwischenwelle verbindet und in eine weitere Stellung schiebbar ist, in der es mit dem auf der auf der Ausgangswelle (3) drehbaren Hohlwelle (21) sitzenden Zahnrad (20) des fünften Zahnräderpaares über das andere Zahnrad (18) des fünften Zahnräderpaares mittelbar oder unmittelbar eine Triebverbindung herstellt, wobei die Betätigung des vei schiebbaren Zahnrades (15) durch die Schalteinrichtung nur bei ausgerückten Kupplungen (8, 9, 13 und 14) der anderen Zahnräderpaare erfolgen kann und die Zwischenwelle (2) in der Ausrückstellung sämtlicher Kupplungen durch eine Bremse (22, 23) abbremsbar ist.

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Zahnrad (15) auf der Zwischenwelle (2) mit dem einen Zahnrad (18) des fünften Zahnräderpaares verbunden ist, das mit einem die Drehrichtung umkehrenden, mit dem auf der Hohlwelle (21) sitzenden Zahnrad (20) des fünften Zahnräderpaarcs kämmenden Zahnrad (19) in EiingrilT schiebbar ist.

3. Zuhnräderwechselgetriebe nach Anspruch I oder den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Schallhebel (25) der Schalteinrichtung ein drehbarer Verteiler betätighar ist, durch den die hydraulisch beaufschlagten Kupplungen (8, 9, 13 und 14) ausgerückt werden und die hydraulisch !^"uifschlagtu Bremse (22, 23) angelegt wird und umgekehrt.

•i. /ahnriidcrwcchsclgclrichc nach den Ansprüchen I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaitkulisse für den Schalthebel (25) zwei parallele Schlitze (R und T) aufweist, die gegeneinander versetzt und durch einen zu diesen Schlitzen senkrechten Schlitz (26) verbunden sind, der in der der Leerlaufstellung entsprechenden Ausrückstellung sämtlicher Kupplungen angeordnet ist, wobei der senkrechte Schlitz (26) in der Mitte des einen (T) der parallelen Schlitze und am Ende des anderen (R) der parallelen Schlitze liegt.