DE19512642A1 - Multispeed gearbox for vehicle - Google Patents

Multispeed gearbox for vehicle

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DE19512642A1
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Abstract

The vehicle gearbox has a pair of parallel shafts carrying pairs of gearwheels in permanent mesh. The wheels on one shaft are locked permanently in place while on the other shaft they may turn freely. One gearwheel may be locked to the shaft to engage a gear and may be released prior to engaging another gear. The gear engagement system involves use of oil or hydraulic fluid under pressure. Oil to engage a particular gear passes through a longitudinal passage (25) in the shaft (2) to a radial blind bore (31) to fill a circumferential groove (37) covered by a flexible steel band (67). A friction surface (68) on the surface of this band is forced outwards by the pressurised oil against the bore in the hub of the gearwheel to lock the gearwheel in engagement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe nach dem Ober­ begriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a manual transmission according to the Ober concept of the main claim.

Es ist bereits bekannt, bei Schaltgetrieben mit zwei zu­ einander parallel liegenden Wellen, auf denen Zahnrad­ paarungen für verschiedene Übersetzungen angeordnet sind, das jeweilige Losrad der Zahnradpaarung durch den Druck einer Hydraulikflüssigkeit kraftschlüssig in Umfangs­ richtung mit der Welle zu verbinden. Die Patentschrift US-2 825 234 beschreibt ein solches Schaltgetriebe, bei dem in Axial- und Umfangsrichtung fest mit der Losrad­ welle verbundene, als Kolben wirkende Mitnehmerscheiben zwischen den Losrädern angebracht sind. In einer Seiten­ fläche jedes Losrades ist zu der als Kolben wirkenden Mitnehmerscheibe der entsprechende Zylinder ausgebildet, wodurch zwischen Losrad und Mitnehmerscheibe ein Druck­ raum entsteht. Dieser Druckraum kann durch Bohrungen in der Welle mit Hydraulikdruckmittel versorgt werden, was bewirkt, daß sich das entsprechende Losrad an der benach­ barten Mitnehmerscheibe anlegt und mit dieser eine kraft­ schlüssige Verbindung eingeht. Dadurch kann das Dreh­ moment vom Losrad über die Mitnehmerscheibe auf die Los­ radwelle übertragen werden. Geschaltet wird das Getriebe, indem der Druckraum eines anderen Losrades mit Druck­ mittel beaufschlagt wird und dieses dann die drehmoment­ übertragende Kraftschlußverbindung bildet.It is already known to have two gearboxes mutually parallel shafts on which gear pairs are arranged for different translations, the respective idler gear of the gear pair by the pressure a hydraulic fluid non-positively in scope direction to connect with the shaft. The patent specification US-2 825 234 describes such a manual transmission, at fixed in the axial and circumferential direction with the idler gear shaft-connected driving disks that act as pistons are attached between the idler gears. In one page The surface of each idler gear is that of the piston Drive plate of the corresponding cylinder, which creates a pressure between idler gear and drive plate space arises. This pressure chamber can be drilled through the shaft are supplied with hydraulic pressure fluid, what causes the corresponding idler gear on the adj beard driver disc creates and with this a force conclusive connection. This allows the shoot moment from the idler gear via the drive plate to the idler wheel shaft are transmitted. The gearbox is switched, by the pressure chamber of another idler gear with pressure  medium is applied and this then the torque transmits frictional connection.

Ein so gestaltetes hydraulisch geschaltetes Schalt­ getriebe hat den Nachteil, daß die Losräder mit axialem Spiel auf der Losradwelle angebracht werden müssen, da für den Schaltvorgang ihre axiale Bewegung notwendig ist. Bei einer Zahnradpaarung ist aber axiales Spiel der Räder grundsätzlich zu vermeiden.A hydraulically switched gearshift designed in this way gearbox has the disadvantage that the idler gears with axial Play must be attached to the idler gear shaft because their axial movement is necessary for the switching process. With a gear pair, however, there is axial play of the wheels to avoid in principle.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Schaltgetriebe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zu schaffen, bei dem beim Schaltvorgang das entsprechende Losrad nicht axial versetzt wird.It is therefore an object of the invention to have a manual transmission to create according to the preamble of the main claim not the corresponding idler gear during the switching process is axially offset.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved with the characteristic Features of claim 1 solved. Other configurations the invention emerge from the subclaims.

Nach der Erfindung wird der Kraftschluß zwischen dem je­ weiligen Losrad und der Losradwelle durch Aufheben ihres radialen Spiels erzeugt. Das hat den Vorteil, daß beim Schaltvorgang kein axialer Versatz des jeweiligen Los­ rades stattfinden muß. Die Zahnräder können so, eventuell durch Gleitscheiben getrennt, axial aneinander anliegen.According to the invention, the adhesion between the ever because loose wheel and the loose wheel shaft by lifting their radial play generated. This has the advantage that the Switching process no axial offset of the respective lot rades must take place. The gears can, so possibly separated axially by sliding washers.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das radiale Spiel zwischen Losrad und Losradwelle durch Vo­ lumenvergrößerung eines Bauteils aufgehoben. Das hat den Vorteil, daß Leckageprobleme, wie sie bei einer Kolben/Zylinderpaarung auftreten können, nicht von Belang sind.In a preferred embodiment of the invention radial play between idler gear and idler gear shaft by Vo increased lumen of a component. That has the Advantage that leakage problems, as in a Piston / cylinder pairing can occur, not of concern are.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sitzt das Bauteil zur Volumenvergrößerung auf der Losradwelle, zwischen dieser und der Losradnabe. Für das Druckmittel wird so durch das Bauteil ein Druckraum gebildet, dessen äußere Mantelfläche bei Volumenvergrößerung mit der inneren Mantelfläche der zugehörigen Losradnabe eine Reibpaarung bildet. So können Welle und Losradnabe da­ durch kraftschlüssig verbunden werden, daß in dem Druck­ raum der Druck des Druckmittels erhöht wird. Diese Aus­ führung der Erfindung ist vorteilhafterweise einfach ge­ staltet und kostengünstig herzustellen.In an advantageous embodiment of the invention sits the component for volume increase on the idler gear shaft, between this and the idler gear hub. For the pressure medium  a pressure chamber is thus formed by the component, the outer surface area with volume increase with the inner lateral surface of the associated idler gear hub Forms friction pairing. So shaft and idler hub can there be connected by frictionally that in the pressure space the pressure of the pressure medium is increased. This out leadership of the invention is advantageously simple ge designed and inexpensive to manufacture.

Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Bauteile zur Volumenvergrößerung in der Welle integriert sind. Ein solches Getriebe ist vorteil­ hafterweise einfach zu montieren, da es aus wenig Einzel­ teilen besteht.Another preferred embodiment of the invention provides before that the components for volume increase in the Shaft are integrated. Such a transmission is advantageous fortunately easy to assemble as it consists of little single sharing exists.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die Bau­ teile zur Volumenvergrößerung mit Festsitz auf der Los­ radwelle angebracht. Das hat den Vorteil, daß die Losrad­ welle einfach gestaltet ist.In a further advantageous embodiment, the construction parts for volume increase with a tight fit on the lot wheel shaft attached. This has the advantage that the idler gear wave is simply designed.

Das Zuführen des Druckmittels durch die Welle zum je­ weiligen volumenvergrößernden Bauteil erfolgt in einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung durch je einen von der Schaltwalze betätigten Kolbenstößel. Das hat den Vorteil, daß für jedes Losrad eine einfache, in sich geschlossene hydraulische Betätigungseinrichtung vorhanden ist.The supply of the pressure medium through the shaft to each because volume-increasing component takes place in one another advantageous embodiment of the invention by a piston tappet actuated by the shift drum. The has the advantage that a simple, in closed hydraulic actuator is available.

Besonders einfach ist dies in einer weiteren vorteil­ haften Ausführung der Erfindung verwirklicht, wenn die Kolbenstößel in Zylindern einer feststehenden Nabe um die sich drehende Losradwelle angebracht sind und diese Zylinder mit einer Bohrung in der Welle zum Zuführen des Druckmittels in Verbindung stehen. Diese Ausführung der Erfindung hat eine besonders einfach aufgebaute hydrau­ lische Betätigung.This is particularly simple in a further advantage adhere to the invention when the Piston tappets in cylinders of a fixed hub the rotating idler gear shaft are attached and this Cylinder with a hole in the shaft for feeding the Pressure medium in connection. This execution of the Invention has a particularly simple hydraulic design actuation.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung be­ schreibt die nachfolgende Beschreibung mit der zuge­ hörigen Zeichnung. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention be write the following description with the proper drawing. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein hydraulisch ge­ schaltetes Getriebe, Fig. 1 shows a section through a hydraulically ge a gearbox,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Bauteil zur Volumenvergrößerung, das als Hohlzylinder ausgebildet ist und Fig. 2 shows a section through a component for volume increase, which is designed as a hollow cylinder and

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Losradwelle mit integriertem Bauteil zur Volumen­ vergrößerung. Fig. 3 shows a section of the idler gear shaft with an integrated component to increase the volume.

Nach Fig. 1 sind in einem Getriebegehäuse 1 eine An­ triebswelle 2, eine Zwischenwelle 3 und eine Abtriebs­ welle 4 gelagert. Die Zahnräder 5-11 auf der Abtriebs­ welle 4 und der Zwischenwelle 3 sind als Festräder in Axial- und Umfangsrichtung auf den Wellen 3, 4 fixiert. Die Zahnräder 12-17 auf der Antriebswelle 2 sind Los­ räder, in axialer Richtung fixiert durch je einen Bund 18 an ihrer Nabenfläche.According to Fig. 1 a to 1 in a gear housing are driven shaft 2, an intermediate shaft 3 and a driven shaft 4 rotatably. The gears 5-11 on the output shaft 4 and the intermediate shaft 3 are fixed gears in the axial and circumferential directions on the shafts 3 , 4 . The gears 12-17 on the drive shaft 2 are Los wheels, fixed in the axial direction by a collar 18 on their hub surface.

Die Losräder sitzen mit dem restlichen Teil ihrer Nabe durch eine Reibpaarung in Umfangsrichtung lose auf Bau­ teilen zur Volumenvergrößerung, den Druckelementen 19 - 24. Diese wiederum sind axial und radial durch Festsitz mit der Antriebswelle 2 verbunden. Allerdings wäre es hier auch möglich, den Festsitz zwischen den Druck­ elementen 19-24 und den jeweils dazugehörigen Zahn­ rädern 12-17 vorzusehen, wobei dann zwischen der An­ triebswelle 2 und den Druckelementen 19-24 jeweils die Reibpaarung verwendet wird.The loose wheels seated with the remaining part of its hub by a friction pair circumferentially loose on the construction parts to increase the volume, the printing elements 19-24. These in turn are connected axially and radially to the drive shaft 2 by a tight fit. However, it would also be possible here to provide the tight fit between the pressure elements 19-24 and the associated toothed wheels 12-17 , in which case the friction pairing is used between the drive shaft 2 and the pressure elements 19-24 .

Die Druckelemente 19-24 werden zur Volumenvergrößerung mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagt, je nachdem welche Reibpaarung ein Druckelement 19-24 kraft­ schlüssig mit einem Zahnrad 12-17 verbinden soll. Die Druckmittelzufuhr zu den Druckelementen 19-24 erfolgt durch die Antriebswelle 2. In dieser ist für jedes der Druckelemente 19-24 ein separater Druckmittel­ zufuhrkanal vorgesehen, der jeweils aus einer in Längs­ richtung der Antriebswelle 2 verlaufenden Längsbohrung 25 besteht, die an ihrem Anfang und Ende jeweils in eine Querbohrung 31, 32 in radialer Richtung in der Antriebs­ welle 2 mündet. Die Querbohrungen 31 verlaufen vom Ende der jeweiligen Längsbohrung 25 in jeweils eine Umfangsnut 37-42 in der Antriebswelle 2, jeweils an der Stelle einer nicht gezeichneten Versorgungsöffnung jeweils eines Druckelementes 19-24.To increase the volume, the pressure elements 19-24 are acted upon by hydraulic pressure medium, depending on which friction pairing a pressure element 19-24 is to connect force-fit to a gear 12-17 . The pressure medium is supplied to the pressure elements 19-24 by the drive shaft 2 . In this, a separate pressure medium supply channel is provided for each of the pressure elements 19-24 , each consisting of a longitudinal bore 25 extending in the longitudinal direction of the drive shaft 2 , which at its beginning and end each in a transverse bore 31 , 32 in the radial direction in the drive wave 2 opens. The transverse bores 31 run from the end of the respective longitudinal bore 25 into a circumferential groove 37-42 in the drive shaft 2 , each at the location of a supply opening (not shown) of a pressure element 19-24 .

An dem, einem Antriebsritzel 43 der Antriebswelle 2 gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 2, das aus dem Getriebegehäuse 1 herausgeführt ist, ist eine feststehende Nabe 44 angebracht. Querbohrungen, als Zylinder ausgebildet, bilden in dieser mit federbelasteten Kolbenstößeln 51 jeweils einen Arbeitsraum 57, der wiederum mit jeweils einer Querbohrung 32 mit der zugehörigen Längsbohrung 25 verbunden ist.A fixed hub 44 is attached to that end of the drive shaft 2 which is opposite a drive pinion 43 of the drive shaft 2 and which is led out of the transmission housing 1 . Cross bores, designed as cylinders, each form a working space 57 with spring-loaded piston tappets 51 , which in turn is connected to the associated longitudinal bore 25 with a cross bore 32 in each case.

Wird nun mit einem der Kolbenstößel 51 im Arbeitsraum 57 das Druckmittel verdrängt, so vergrößert sich das ent­ sprechende Druckelement 19-24, dessen Reibpaarung mit dem zugehörigen Zahnrad 12-17 dann eine kraftschlüssige Verbindung bildet. If the pressure medium is now displaced with one of the piston tappets 51 in the working chamber 57 , the corresponding pressure element 19-24 increases , the friction pairing of which then forms a non-positive connection with the associated gear 12-17 .

Eine günstige Getriebebetätigung, zum Beispiel bei einem Motorradgetriebe, kann verwirklicht werden, indem die Kolbenstößel 51 direkt von einer nicht gezeichneten Schaltwalze betätigt werden.A favorable transmission actuation, for example in the case of a motorcycle transmission, can be realized in that the piston tappets 51 are actuated directly by a shift drum (not shown).

Fig. 2 zeigt ein Druckelement 19-24 mit Versorgungs­ öffnung 63 und volumenvergrößerbarem Druckraum 64 in der Ausführung eines Hohlzylinders, dessen Reibfläche 65 zur Kraftschlußbildung mit dem dazugehörigen Losrad an der Außenmantelfläche liegt, während die Innenmantelfläche 66 des Hohlzylinders durch Festsitz auf der Antriebswelle 2 fixiert ist. Dabei befindet sich die Versorgungsöffnung 63 zur Druckmittelzufuhr über einer der Umfangsnuten 37- 42 (hier nicht dargestellt). Fig. 2 shows a pressure element 19-24 with supply opening 63 and volume-enlargeable pressure chamber 64 in the design of a hollow cylinder, the friction surface 65 for frictional engagement with the associated idler gear is on the outer surface, while the inner surface 66 of the hollow cylinder is fixed by a tight fit on the drive shaft 2 is. Here, the supply port is 63 (not shown here) for the supply of pressure medium via one of the circumferential grooves 37- 42nd

In Fig. 3 ist ebenfalls ein Druckelement 19-24 dar­ gestellt, das allerdings in die Antriebswelle 2 inte­ griert ist. Der Druckmittelzufuhrkanal 25 mündet in die Querbohrung 31 und in die Umfangsnut 37, die gleichzeitig mit einem in die Welle 2 eingeschweißten Stahlband 67 das Druckelement 19 bildet. Das Stahlband 67 besitzt an seiner äußeren Mantelfläche eine Reibfläche 68, die bei Volumenvergrößerung des Druckelementes 19 durch Druck­ mittelzufuhr den Kraftschluß mit dem zugehörigen Losrad bildet.In Fig. 3, a pressure element 19-24 is also provided, which is, however, inte grated in the drive shaft 2 . The pressure medium supply channel 25 opens into the transverse bore 31 and into the circumferential groove 37 , which simultaneously forms the pressure element 19 with a steel band 67 welded into the shaft 2 . The steel band 67 has on its outer circumferential surface a friction surface 68 which forms the frictional connection with the associated idler gear when the volume of the pressure element 19 is increased by supplying pressure.

Claims (7)

1. Schaltgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei zueinander parallel liegenden Wellen (2, 3) auf denen Zahnradpaarungen für ver­ schiedene Übersetzungen angeordnet sind, wobei jede Zahnradpaarung aus einem auf einer der Wellen (2, 3) in Axial- und Umfangsrichtung festgelegten Festrad und einem dauernd mit diesem in Eingriff stehenden auf der anderen Welle in Umfangsrichtung unabhängig von dieser drehbar gelagerten Losrad besteht und das Losrad in Umfangsrichtung unter Verwendung eines Druckmittels kraftschlüssig mit der Welle (2) verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftschluß durch Aufheben des radialen Spiels zwischen der Welle (2) und der Nabe des jeweiligen Losrades erzeugt wird.1. manual transmission, in particular for a motor vehicle, with at least two mutually parallel shafts ( 2 , 3 ) on which gear pairs are arranged for different ratios, each gear pair consisting of one on one of the shafts ( 2 , 3 ) in the axial and circumferential directions fixed fixed gear and a constantly engaged with this on the other shaft in the circumferential direction independently of this rotatably mounted idler gear and the idler gear can be non-positively connected to the shaft ( 2 ) using a pressure medium, characterized in that the frictional connection by Cancellation of the radial play between the shaft ( 2 ) and the hub of the respective idler gear is generated. 2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das radiale Spiel durch Volumen­ vergrößerung eines Bauteils aufgehoben wird. 2. Manual transmission according to claim 1, characterized records that the radial play by volume enlargement of a component is canceled.   3. Schaltgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils ein Bauteil zur Volumen­ vergrößerung an jede Innenfläche jeder Losradnabe anschließt und jeweils einen Druckraum (64) für das Druckmittel bildet, dessen Außenfläche mit der Innenfläche der zugehörigen Losradnabe als Leib­ paarung gestaltet ist, durch die Welle (2) und Los­ radnabe dann kraftschlüssig verbunden werden, wenn in dem Druckraum (64) der Druck des Druckmittels er­ höht wird.3. Manual transmission according to claim 2, characterized in that in each case a component for increasing volume connects to each inner surface of each idler gear hub and each forms a pressure chamber ( 64 ) for the pressure medium, the outer surface of which is designed as a pairing with the inner surface of the associated idler gear hub, through the shaft ( 2 ) and Los wheel hub then be positively connected when in the pressure chamber ( 64 ) the pressure of the pressure medium is increased. 4. Schaltgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bauteile zur Volumenvergrößerung Umfangsnuten (37-42) in der Welle (2) sind, die durch je eine in radialer Richtung elastische Membran verschlossen sind.4. Manual transmission according to claim 3, characterized in that the components for increasing the volume are circumferential grooves ( 37-42 ) in the shaft ( 2 ), each of which is closed by an elastic membrane in the radial direction. 5. Schaltgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bauteile zur Volumenvergrößerung Hohlzylinder sind, die auf der Welle (2) mit ihrer inneren Mantelfläche durch Festsitz fixiert sind.5. Manual transmission according to claim 3, characterized in that the components for increasing the volume are hollow cylinders which are fixed on the shaft ( 2 ) with their inner lateral surface by tight fit. 6. Schaltgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei zueinander parallel liegenden Wellen (2, 3) auf denen Zahnradpaarungen für ver­ schiedene Übersetzungen angeordnet sind, wobei jede Zahnradpaarung aus einem auf einer der Wellen (2, 3) in Axial- und Umfangsrichtung festgelegten Festrad und einem dauernd mit diesem in Eingriff stehenden auf der anderen Welle in Umfangsrichtung unabhängig von dieser drehbar gelagerten Losrad besteht und das Losrad in Umfangsrichtung unter Verwendung eines Druckmittels kraftschlüssig mit der Welle (2) verbunden werden kann, wobei das Druckmittel für jedes Losrad durch je eine Bohrung (25, 31, 32) in der Welle zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugung zur Zuführung des Druckmittels für jedes Losrad durch je einen Kolben­ stößel (51) erfolgt, der durch eine Schaltwalze be­ tätigt wird.6. Manual transmission, in particular for a motor vehicle, with at least two mutually parallel shafts ( 2 , 3 ) on which gear pairs are arranged for different ratios, each gear pair consisting of one on one of the shafts ( 2 , 3 ) in the axial and circumferential directions fixed fixed gear and a constantly engaged with this on the other shaft in the circumferential direction independently of this rotatably mounted idler gear and the idler gear can be non-positively connected to the shaft ( 2 ) using a pressure medium, the pressure medium for each idler gear One bore each ( 25 , 31 , 32 ) is fed into the shaft, characterized in that the pressure generation for supplying the pressure medium for each idler gear is carried out by a piston tappet ( 51 ) which is actuated by a shift drum. 7. Schaltgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolbenstößel (51) in Zylindern (57) einer feststehenden Nabe (44) um die sich drehende Welle (2) angebracht sind und diese Zylinder (57) jeweils mit einer Bohrung (25, 31, 32) in der Welle (2) in Verbindung stehen zum Zuführen des Druckmittels zum Bauteil für Volumen­ vergrößerung.7. Manual transmission according to claim 6, characterized in that the piston tappet ( 51 ) in cylinders ( 57 ) of a fixed hub ( 44 ) around the rotating shaft ( 2 ) are attached and these cylinders ( 57 ) each with a bore ( 25th , 31 , 32 ) in the shaft ( 2 ) are connected to supply the pressure medium to the component for volume increase.
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