DE19544352A1 - Synchrongetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeuggetriebe. Genauer gesagt, bezieht sich die Erfindung auf ein Getriebe, das einen synchronen Gangschaltmechanismus umfaßt, der zwischen parallel verlaufenden Antriebs- und Abtriebswellen angeordnet ist. Der Gangschaltmechanismus umfaßt Synchronisierkupplungen, die auf der Antriebswelle montiert sind.

Fahrzeuggetriebe der vorstehend genannten Art sind bekannt, wie beispielsweise aus der JP, U No. 52-160770. Ein Gangschal­ tungsvorgang zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle wird gewöhnlich von einer Drehzahlminderung zwischen den Wel­ len begleitet, so daß das Drehmoment der Abtriebswelle höher ist als dasjenige der Antriebswelle. Infolgedessen kann eine auf der ein geringeres Drehmoment aufweisenden Antriebswelle montierte Synchronisierkupplung von kleinerer Kapazität sein als eine auf einer ein hohes Drehmoment aufweisenden Abtriebs­ welle montierte Synchronisierkupplung.

Bei einem solchen Fahrzeuggetriebe ist gelegentlich ein uner­ wartetes Anfahren des Fahrzeugs beim neutralen Zustand des Gangschaltmechanismus infolge eines durch die Synchronisier­ kupplung im neutralen Zustand Übertragenen Drehmoments auf­ getreten. Eine solche Drehmomentübertragung kann durch den Schleppeffekt eines zähen Schmieröls zwischen der Antriebs­ welle und einem Schaltzahnrad verursacht werden, welch letz­ teres auf der Antriebswelle drehbar gelagert ist und mit die­ ser Welle durch die Synchronisierkupplung verbunden werden soll. Das Drehmoment wird von dem Schaltzahnrad auf ein ande­ res Schaltzahnrad übertragen, das auf der Abtriebswelle fest montiert ist und in ständigem Eingriff mit dem ersten Schalt­ zahnrad steht, und von dort auf die Abtriebswelle, so daß diese in Umdrehung versetzt wird.

Eine einfache Lösung dieses Problems besteht darin, daß die Ab­ triebswelle mit einer Bremse zusammenarbeitet, die ständig eine relativ kleine Bremskraft auf die Welle ausübt. Eine sol­ che Bremse ist z. B. aus der JP, U No. 59-166053 bekannt. Eine derartige Bremse bremst jedoch die Welle auch dann ab, wenn das Fahrzeug mit betätigtem Gangschaltmechanismus betrieben wird. Dies ist wegen des bewirkten Energieverlustes sowie mit Rücksicht auf die Lebensdauer der Bremse nicht erwünscht.

Demgemäß besteht die Hauptaufgabe der Erfindung darin, ein Fahrzeuggetriebe zu schaffen, bei dem ein Synchron-Gangschalt­ mechanismus, der Synchronisierkupplungen aufweist, mit einer Bremse zusammenarbeitet, die betätigbar ist, um die Abtriebs­ welle des Gangschaltmechanismus nur beim neutralen Zustand dieses Mechanismus abzubremsen, und die in einem toten Raum innerhalb des Gangschaltmechanismus so angeordnet ist, daß sie leicht mit einem Steuermechanismus für die Synchroni­ sierkupplungen zu verbinden ist, um bei neutralem Zustand des Gangschaltmechanismus betätigt zu werden.

Eine Nebenaufgabe der Erfindung besteht darin, die Bremse in einfachem und kompakter Form auszuführen.

Eine weitere Nebenaufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Fahrzeuggetriebes, bei dem die Bremse als Reaktion auf die Verschiebung des Gangschaltmechanismus durch eine Betäti­ gungseinrichtung betrieben wird, die die Anordnung der übri­ gen Mechanismen nicht behindert.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeuggetriebe mit einem Synchron-Gangschaltmechanismus (14), der zwischen einer Antriebswelle (12) und einer Abtriebswelle (13) ange­ ordnet ist, die parallel zueinander verlaufen. Der Gang­ schaltmechanismus (14) umfaßt Synchronisierkupplungen (34, 35), die auf der Antriebswelle (12) montiert sind. Erfin­ dungsgemäß ist eine Bremse (45) auf der Abtriebswelle (13) angeordnet, die bei Betrachtung in Querrichtung zu der An­ triebs- und Abtriebswelle einer der Kupplungen (35) auf der Antriebswelle (12) direkt gegenüber liegt. Die Bremse (45) ist betriebsmäßig mit einem Steuermechanismus (59) zum Steu­ ern der Betätigung der Synchronisierkupplungen (34, 35) so verbunden, daß die Bremse betätigt wird, um die Abtriebswelle abzubremsen, wenn der Gangschaltmechanismus (14) in seine neutrale Stellung gebracht wird.

Bei einem Synchron-Gangschaltmechanismus, bei dem Synchroni­ sierkupplungen auf der Antriebswelle montiert sind, ist ein Satz von Antriebszahnrädern, die wahlweise einzeln mit der Antriebswelle gekuppelt werden, drehbar auf dieser Antriebs­ welle gelagert. Ein Satz von angetriebenen Zahnrädern, die in ständigem Eingriff mit den Antriebszahnrädern auf der An­ triebswelle stehen, ist auf der Abtriebswelle fest montiert und so angeordnet, daß je zwei benachbarte angetriebene Zahn­ räder axial durch einen Abstand voneinander getrennt sind, der der axialen Breite jeder der auf der Antriebswelle mon­ tierten Synchronisierkupplungen entspricht. Dieser Abstand führt zum Vorhandensein eines toten Raumes innerhalb des Schaltmechanismus. Die oben genannte Bremse (45) ist unter Ausnutzung eines solchen toten Raumes angeordnet, so daß sie keinen zusätzlichen Platz in Anspruch nimmt. Da die Bremse (45) in nächster Nähe der Synchronisierkupplung (35) angeord­ net ist, läßt sie sich leicht mit einem Steuermechanismus für die Synchronisierkupplung so verbinden, daß sie beim neutralen Zustand des Gangschaltmechanismus betätigt wird.

Die Bremse (45) ist vorzugsweise als Reibungsbremse ausge­ führt, die als stationäres Bremsteil zum Unterstützen nicht drehbarer Reibungselemente (49) ein hohlzylindrisches Bau­ teil (46) aufweist, das auf der Abtriebswelle (13) angeord­ net ist und mit einem Element der Synchronisierkupplung (35) wie etwa einem Schieber (37) so zusammenarbeitet, daß das zylindrische Bauteil durch das Kupplungselement an einer Drehbewegung gehindert wird. Die anderen Reibungselemente (48) der Reibungsbremse werden durch die Abtriebswelle (13) zur gemeinsamen Umdrehung mit dieser getragen. Das statio­ näre Bremsglied bzw. das zylindrische Bauteil (46), das mit­ tels der benachbarten Synchronisierkupplung (35) an einer Umdrehung gehindert wird, eliminiert ein stationäres Brems­ glied, das durch das Getriebegehäuse fest unterstützt wird, und sorgt für einen einfachen und kompakten Aufbau der Rei­ bungsbremse.

Das zylindrische Bauteil (46) kann auf der Abtriebswelle (13) verschiebbar derart montiert sein, daß die Reibungselemente (48, 49) der Bremse als Reaktion auf eine Verschiebung des zylindrischen Bauteils ein- und ausgerückt werden. Alternativ kann das zylindrische Bauteil (46) auf der Abtriebswelle nicht verschiebbar so montiert sein, daß eine Druckeinrichtung (85, 87) zum Bewirken eines Eingriffs zwischen den Reibungselemen­ ten (48, 49) durch das zylindrische Bauteil in axialer Rich­ tung der Abtriebswelle (13) verschiebbar unterstützt wird. Das erstere oder verschiebbare zylindrische Bauteil (46) ist mit dem Kupplungssteuermechanismus (59) betriebsmäßig verbun­ den, während die Druckeinrichtung (85, 87), die durch das letztere oder nicht verschiebbare zylindrische Bauteil (46) unterstützt wird, betriebsmäßig mit dem Kupplungssteuermecha­ nismus (59) verbunden ist. Bei jeder dieser Konstruktionen ist der Bremsbetätigungsmechanismus innerhalb des durch das zylindrische Bauteil (46) eingenommenen Raumes untergebracht, so daß die Kompaktheit des Bremsmechanismus erhalten bleibt.

Vorzugsweise ist ein Ringteil (54), das durch seine Verlage­ rung in Drehrichtung eine Verschiebung oder axiale Bewegung des verschiebbaren zylindrischen Bauteils (46) oder der Bremsbetätigungs-Druckeinrichtung (85, 87) durch einen Noc­ kenmechanismus bewirkt, auf der Abtriebswelle (13) drehbar gelagert und betriebsmäßig mit dem Kupplungssteuermechanismus (59) durch eine verschiebbare Stange (66) verbunden, so daß das Ringteil als Reaktion auf eine Schiebebewegung der Stange in Drehrichtung verlagert wird. Die Stange kann durch das zylindrische Bauteil (46) unterstützt sein. Bei dieser Kon­ struktion kann das Ringteil (54) ohne jede Schwierigkeit in dem vorstehend erwähnten toten Raum untergebracht werden. Im Gegensatz zu einem Gestängemechanismus mit mehreren schwenk­ baren Gliedern behindert die verschiebbare Stange (66) nicht die Anordnung anderer Mechanismen.

Ein Steuermechanismus zum Steuern der Betätigung der Syn­ chronisierkupplungen eines Gangschaltmechanismus umfaßt im allgemeinen mehrere verschiebbare Gabeltragwellen, die paral­ lel zueinander angeordnet sind. Bei einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung sind derartige Gabeltragwellen (60, 61) mit Nockenflächen (60c, 61c) versehen, an denen die Bremsbetätigungsstange (66) angreift, so daß die Stange als Reaktion auf eine Verschiebung der Gabeltragwellen verschoben wird. Diese Konstruktion trägt dazu bei, die Anzahl der Bau­ teile zu verringern.

Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeich­ nungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische, im Schnitt gezeichnete Seiten­ ansicht des gesamten Getriebesystems einer Zugmaschine, in der eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Getriebes Anwendung findet;

Fig. 2 eine im Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines Teils der Zugmaschine;

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt, der unter Weglassung von Teilen einen Abschnitt der Zugmaschine zeigt;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einiger Bauteile der Aus­ führungsform;

Fig. 5a und 5b Schnittansichten der in Fig. 2 gezeigten Noc­ keneinrichtung;

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 2 in einem anderen Betriebszustand;

Fig. 7 eine im Schnitt und unter Weglassung von Teilen gezeich­ nete Draufsicht eines Teils der Zugmaschine;

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt, der Fig. 3 ähnelt, jedoch einen anderen Betriebszustand darstellt; und

Fig. 9 eine im Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines Teils einer Zugmaschine, in der eine zweite bevorzugte Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Getriebes Anwendung findet.

Fig. 1 zeigt schematisch das gesamte Getriebesystem einer Zugmaschine, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung verwendet wird. Der Fahrzeugkörper der gezeigten Zug­ maschine besteht aus einem vorderen Gehäuse 1, einem Getriebe­ gehäuse 2 und einem hinteren Gehäuse 3, die hintereinander in Längsrichtung der Zugmaschine angeordnet und aneinander be­ festigt sind. Das vordere Gehäuse 1 weist ein offenes Vorder­ ende, ein offenes Hinterende und eine innere Trennwand 1a auf. Ein Lagertragrahmen 4, der an der Rückseite des vorderen Ge­ häuses 1 befestigt ist, befindet sich im hinteren Endabschnitt dieses Gehäuses 1. Das Getriebegehäuse 2 weist ein offenes Vor­ derende, ein offenes Hinterende und eine innere Tragwand 2a auf. Das hintere Gehäuse 3 besitzt eine Vorderwand 3a, eine innere Tragwand 3b, die von der inneren Bodenfläche dieses Gehäuses 3 nach oben ragt, und ein offenes Hinterende, das durch eine hintere Abdeckung 3c verschlossen ist.

Wie ebenfalls in Fig. 1 gezeigt, ist der Motor 5 am vorder­ sten Ende des Fahrzeugkörpers angeordnet. Innerhalb des vor­ deren Gehäuses 1 befinden sich eine hohle Hauptwelle 7 für die Übertragung der Fahrzeugantriebskraft und eine Hauptwelle 8 für die Zapfwellenkraftübertragung. Diese Wellen werden durch den Motor 5 über einen Hauptkupplungsmechanismus 6 in Umdrehung versetzt. Die Welle 7 der Fahrzeugantriebskraftübertragung er­ streckt sich in Axialrichtung des Fahrzeugs durch die Trenn­ wand 1a, und die Welle 8 für die Zapfwellenkraftübertragung erstreckt sich durch die hohle Welle 7 hindurch. Der Hauptkupp­ lungsmechanismus 6 umfaßt eine Hauptkupplung 6a für die Fahr­ zeugantriebskraftübertragung und eine Hauptkupplung 6b für die Zapfwellenkraftübertragung. Diese Hauptkupplungen werden jeweils durch getrennte Betätigungsmechanismen (nicht gezeigt) betrieben.

Innerhalb des vorderen Gehäuses 1 ist ein Richtungsumkehr­ mechanismus 9 zwischen der Trennwand 1a und dem Lagertragrah­ men 4 angeordnet. Dieser Umkehrmechanismus 9 läßt sich betäti­ gen, um die Umdrehung der Hauptwelle 7 in Vorwärts-oder Rück­ wärtsrichtung auf ein Abtriebszahnrad 10 zu übertragen. Der Mechanismus 9 umfaßt eine Vorgelegewelle 11, die parallel zu der Hauptwelle 7 angeordnet ist.

Eine hohle Antriebswelle 12 in hoher Lage und eine Abtriebs­ welle 13 in niedriger Lage sind in dem Getriebegehäuse 2 ange­ ordnet und werden durch den Lagertragrahmen 4 bzw. die Trag­ wand 2a unterstützt. Die Antriebswelle 12 verläuft koaxial mit der Hauptwelle 7 und erstreckt sich von dem Lagertragrahmen 4 aus nach vorn. Das Abtriebszahnrad 10 des Umkehrmechanismus 9 ist auf dem vorderen Endabschnitt dieser Antriebswelle 12 fest montiert. In ähnlicher Weise ist die Abtriebswelle 13 koaxial mit der Vorgelegewelle 11 angeordnet und erstreckt sich von dem Lagertragrahmen 4 aus nach vorn. Die Vorgelegewelle 11 ist mit ihrem hinteren Ende im vorderen Endabschnitt der Abtriebs­ welle 13 drehbar gelagert. In der vorderen Hälfte des Getriebe­ gehäuses 2 ist ein Hauptgangschaltmechanismus 14 angeordnet, der betätigbar ist, um einen Gangschaltvorgang zwischen der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 13 zu übertragen.

In der hinteren Hälfte des Getriebegehäuses 2 befinden sich eine hohle Zwischenwelle 15, die hinter der Antriebswelle 12 und koaxial mit dieser angeordnet ist, eine Kardanwelle 16, die hinter der Abtriebswelle 13 und koaxial mit dieser ange­ ordnet ist, sowie ein Hilfsgangschaltmechanismus 17, der be­ tätigbar ist, um einen Gangschaltvorgang zwischen der Ab­ triebswelle 13 und der Kardanwelle 16 zu übertragen. Die Kar­ danwelle 16 ragt in das hintere Gehäuse 3 hinein und trägt an ihrem hinteren Ende ein kleines Kegelrad 18, das mit einem größeren Tellerrad 19 mit Differentialverzahnung für das lin­ ke und rechte Hinterrad (beide nicht gezeigt) kämmt, so daß das Fahrzeug durch Antreiben des linken und rechten Hinter­ rades in Bewegung gesetzt wird.

Die Hauptwelle 8 der Zapfwellenkraftübertragung ist mit einer Kraftübertragungswelle 20 verbunden, die sich durch die hohle Antriebswelle 12 und die Zwischenwelle 15 erstreckt, und wei­ terhin mit zwei Kraftübertragungswellen 21 und 22, die in dem rückwärtigen Gehäuse 3 hintereinander angeordnet sind. Eine Zapfwelle 23, die durch die Kraftübertragungswelle 22 über miteinander kämmende Drehzahlminderzahnräder 24 und 25 in Umdrehung versetzt wird, wird durch die Tragwand 3b und die hintere Abdeckung 3c unterstützt und ragt nach hinten aus dem Fahrzeugkörper heraus.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist der Hauptgangschaltmechanis­ mus 14 als Synchronschaltmechanismus ausgebildet. Dieser Mechanismus 14 umfaßt vier in ständigem Eingriff stehende Zahnradverbindungen, die aus den vier auf der Antriebswelle 12 drehbar gelagerten Zahnrädern 26, 27, 28 und 29 sowie den vier Zahnrädern 30, 31, 32, 33 bestehen, welch letztere auf der Abtriebswelle 13 fest montiert sind und jeweils in die Zahnräder 26 bis 29 auf der Antriebswelle 12 eingreifen. Zwei doppeltwirkende Synchronisierkupplungen 34 und 35 sind auf der Antriebswelle 12 in einem Raum zwischen den Zahnrädern 26 und 27 und einem weiteren Raum zwischen den Zahnrädern 28 und 29 montiert, um die Zahnräder 26 bis 29 jeweils einzeln mit der Antriebswelle zu kuppeln.

Jede der Synchronisierkupplungen 34 und 35 ist als Konus- Synchronisierkupplung des Stifttyps ausgebildet, wie in Fig. 2 anhand der Kupplung 35 gezeigt. Die doppeltwirkende Synchroni­ sierkupplung 35 umfaßt eine mit Keilnuten versehene Nabe 36, die auf der Antriebswelle 12 fest montiert ist, einen Schie­ ber 37, der auf die Nabe 36 mittels Keilnuten aufgesetzt ist, einen oder mehrere Synchronisierstifte 38 und einen oder meh­ rere Schubstifte 39. Diese Kupplungsglieder 36 bis 39 sind in den beiden Kupplungsteilen der doppeltwirkenden Kupplung 35 gleich ausgeführt. Wie üblich, sind Keilnuten 28a und 29a, die auf die Keilnuten der Nabe 36 ausgerichtet sind, in den Nabenabschnitten der Zahnräder 28 und 29 ausgebildet. Erste Konusse 40 sind an den Enden der Synchronisierstifte 38 befe­ stigt, und zweite Konusse 41 sind an den Nabenabschnitten der Zahnräder 28 und 29 mittels der Keilnuten 28a und 29a zur Umdrehung mit diesen montiert. Der Schieber 37 kann mittels einer Schaltgabel 43 in Richtung auf das Zahnrad 28 oder 29 bewegt werden. Beim Betrieb veranlaßt eine Bewegung des Schiebers 37 die Schubstifte 39, den ersten Konus 40 anzu­ stoßen und dadurch einen Reibungsschluß zwischen dem ersten und dem zweiten Konus 40 und 41 herbeizuführen. Während eine weitere Verlagerung des Schiebers 37 durch die Zusammenarbeit zwischen einer verjüngten Fläche in dem mittleren, abgestuf­ ten Abschnitt des Synchronisierstiftes 38 und einer verjüng­ ten Fläche in der Innenwand der Stiftdurchtrittsbohrung in dem Schieber 37 verhindert wird, stehen der erste und zweite Konus 40 und 41 voll miteinander in Eingriff, so daß eine synchrone Umdrehung erreicht wird. Anschließend wird eine weitere Verlagerung des Schiebers 37 bewirkt, so daß er in die Keilnuten 28a oder 29a eingreift, so daß das Zahnrad 28 oder 29 mit der Antriebswelle 12 gekuppelt wird.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist eine Bremse 45 auf der Ab­ triebswelle 13 angeordnet, die bei Betrachtung quer zur An­ triebs- und Abtriebswelle 12 und 13 der Synchronisierkupplung 35 auf der Antriebswelle zugewandt ist. Gemäß Fig. 2 bis 4 um­ faßt diese Bremse 45 ein hohlzylindrisches Bauteil 46, das auf der Abtriebswelle 13 angebracht ist. Dieses zylindrische Bauteil 46 weist im oberen Teil seiner Außenfläche eine bogen­ förmige Vertiefung 46a auf, in die der untere Teil des Schie­ bers 37 der Synchronisierkupplung 35 so hineinragt, daß das zylindrische Bauteil 46 durch die Anlage der Innenwand der Vertiefung 46a an dem Schieber 37 an einer Umdrehung gehindert wird. Eine Umdrehung des Schiebers 37 wird durch die Bogen­ form der Vertiefung 46a ermöglicht, während eine axiale Ver­ lagerung des Schiebers durch die vergrößerte axiale Länge der Vertiefung 46a ermöglicht wird. Ein mit Keilnuten versehenes ringförmiges Tragglied 47 ist auf der Abtriebswelle 13 fest montiert. Mehrere erste Reibungselemente 48 sind verschieb­ bar, jedoch nicht drehbar auf dem hinteren Abschnitt des Trag­ gliedes 47 mit Hilfe von Keilverzahnungen montiert, während mehrere zweite Reibungselemente 49 verschiebbar, jedoch nicht drehbar durch das zylindrische Bauteil 46 mit Hilfe von Vor­ sprüngen am Außenumfang festgehalten werden, die durch in Ab­ ständen angebrachte Ausschnitte 46b in dem zylindrischen Bau­ teil 46 aufgenommen werden. Die ersten und zweiten Reibungs­ elemente 48 und 49 sind abwechselnd in dem zylindrischen Bau­ teil 46 angeordnet. Die Bremse 45 ist somit als Reibungsbremse ausgebildet, die sich betätigen läßt, um die Abtriebswelle 13 durch einen Reibungsschluß zwischen den ersten und zweiten Reibungselementen 48 und 49 abzubremsen.

Auf dem vorderen Teil des Traggliedes 47 ist eine Hülse 50 mit Hilfe von Gleitlagern montiert. Das zylindrische Bauteil 46 besitzt an seinem vorderen Ende einen inneren Abschnitt mit verkleinertem Durchmesser, an dem das Bauteil 46 durch die Hül­ se 50 verschiebbar aufgenommen wird. An dem zylindrischen Bau­ teil 46 ist an der Innenfläche seines hinteren Endabschnitts ein Druckring 51 befestigt, der hinter den ersten und zweiten Reibungselementen 48 und 49 angeordnet ist. Die Hülse 50 weist an ihrem hinteren Ende einen angeformten Reaktionsring 50a auf, der vor den ersten und zweiten Reibungselementen 48 und 49 angeordnet ist. Eine oder mehrere Schraubenfedern 52 werden an ihren hinteren Enden durch die Vorderseite des Ringab­ schnitts 50a aufgenommen. Diese Schraubenfedern 52 wirken mit ihren vorderen Enden auf den einen kleineren Durchmesser aufweisenden Innenabschnitt des zylindrischen Bauteils 46 derart ein, daß sie das zylindrische Bauteil und den Druck­ ring 51 zu einer Vorwärtsbewegung vorspannen und dadurch die ersten und zweiten Reibungselemente 48 und 49 gegen den Reak­ tionsringabschnitt 50a schieben, um einen Reibungsschluß zwi­ schen ihnen zu bewirken.

Um das zylindrische Bauteil 46 nach rückwärts zu bewegen und dadurch den Druckring 51 von den Reibungselementen 48 und 49 zu entfernen und somit den Reibungsschluß zwischen diesen Elementen aufzuheben, ist ein Ringteil 54 auf dem vorderen Endabschnitt der Hülse 50 drehbar gelagert. Dieses Ringteil 54 ist dem einen kleineren Innendurchmesser aufweisenden vor­ deren Endabschnitt des zylindrischen Bauteils 46 zugewandt und wird durch einen Sprengring 53 auf der Hülse 50 am Heraus­ fallen gehindert. Die vordere Stirnfläche des zylindrischen Bauteils 46 und die hintere Stirnfläche des Ringteils 54 wei­ sen jeweils mehrere oder drei Paare von Nockenführungen 55 und 56 auf, die in Umfangsrichtung dieser Bauteile 46 und 54 geneigt sind, wie in Fig. 5a und 5b gezeigt. Jedes Paar von Nockenführungen nimmt eine Kugel 57 auf. Infolgedessen wird dann, wenn das Ringteil 54 gedreht wird, jede gemäß Fig. 5a in den tiefen Abschnitten der Nockenführungen 55 und 56 be­ findliche Kugel 57 in flachere Abschnitte der Nockenführungen bewegt, wie in Fig. 5b gezeigt, so daß das zylindrische Bau­ teil 46 nach rückwärts geschoben wird. Durch diese Rückwärts­ bewegung des zylindrischen Bauteils 46 wird der Druckring 51 nach rückwärts verschoben, so daß die ersten und zweiten Rei­ bungselemente 48 und 49 voneinander getrennt werden. Fig. 6 zeigt eine solche ausgerückte Stellung der ersten und zweiten Reibungselemente 48 und 49, wobei die Abbremsung der Abtriebs­ welle 13 durch die Bremse 45 aufgehoben wird.

Zum Steuern der Betätigung der Synchronisierkupplungen 34 und 35, um den Hauptgangschaltmechanismus 14 zu verschieben, dient ein in Fig. 3 und 4 sowie in Fig. 7 und 8 gezeigter Steuer­ mechanismus 59. Gemäß Fig. 7 umfaßt der Steuermechanismus zwei Gabeltragwellen 60 und 61, die sich von der Innenseite der hinteren Hälfte des Getriebegehäuses 2 nach vorn in das Innere der vorderen Hälfte des Getriebegehäuses erstrecken. Diese Tragwellen werden durch die Tragwand 2a und den Lagertragrah­ men 4 verschiebbar unterstützt. Die vorstehend anhand von Fig. 2 erwähnte Schaltgabel 43 ist an einer der Gabeltragwel­ len 61 befestigt, während eine Schaltgabel 42 zum Betätigen der Synchronisierkupplung 34 nach Fig. 1 an der anderen Gabel­ tragwelle 60 angebracht ist. In Fig. 4 bezeichnet die Bezugs­ zahl 62 eine verschiebbare und drehbare Steuerwelle, die sich durch eine Seitenwand des Getriebegehäuses 2 erstreckt. Diese Steuerwelle 62 trägt an ihrem inneren Ende einen Betätigungs­ stift 62a, der durch eine der Steuerwelle 62 erteilte Schiebe­ bewegung wahlweise mit einem der auf den Stützwellen 60 und 61 fest montierten Eingriffsteile 60a und 61a zum Eingriff ge­ bracht werden kann. Die Steuerwelle 62 wird nunmehr in Dreh­ richtung bewegt, um die Gabeltragwelle 60 oder 61 zu ver­ schieben und dadurch die Kupplung 34 oder 35 über die in Fig. 7 gezeigte Schaltgabel 42 oder 43 zu betätigen.

Wie in Fig. 4 und 7 gezeigt, ist ein Sperrglied 63, durch das sich die Gabeltragwellen 60 und 61 erstrecken, in der vor­ deren Hälfte des Getriebegehäuses 2 in fester Position ange­ ordnet. Dieses Sperrglied 63 umfaßt eine Kugel 64, die sich zwischen den Tragwellen 60 und 61 befindet. Die Tragwellen 60 und 61 weisen in ihren Umfangsflächen bogenförmige Vertiefun­ gen 60b und 61b auf, die bei der neutralen Stellung des Haupt­ gangschaltmechanismus 14, bei der beide in Fig. 1 gezeigten Synchronisierkupplungen ausgerückt und die Gabeltragwellen 60 und 61 die in Fig. 7 gezeigte Stellung einnehmen, aufein­ ander und auf die Kugel 64 ausgerichtet sind. Dieses Sperr­ glied 63 und die Kugel 64 bilden eine Verriegelungseinrich­ tung für den Hauptgangschaltmechanismus 14. Die Gabeltrag­ welle 60 oder 61 kann aus der Stellung nach Fig. 7 gleitend verschoben werden, da die Kugel 64 durch die Umfangsfläche der betreffenden Tragwelle in die Vertiefung 61b oder 60b der anderen Tragwelle 61 oder 60 hineingeschoben wird. Bei einem Betriebszustand, in dem eine der Gabeltragwellen 60 oder 61 sich in der Kupplungseinrückposition befindet, kann jedoch die andere Gabeltragwelle 61 oder 60 aus ihrer neutra­ len Position nicht verschoben werden, da die Kugel 64 mit Sperrwirkung in die Vertiefung dieser Tragwelle eingreift.

Das oben genannte Ringteil 54 ist mit dem Steuermechanismus 59 auf die im folgenden beschriebene Weise verbunden. Gemäß Fig. 3 und 4 weist das zylindrische Bauteil 46 einen angeform­ ten Tragarm 46c auf, der sich in seitlicher Richtung erstreckt. Eine senkrechte Stange 66 ist auf einer Seite innerhalb des Ge­ triebegehäuses 2 angeordnet und wird durch den Armabschnitt 46c verschiebbar unterstützt. Das Sperrglied 63 weist ebenfalls einen angeformten Tragarm 63a auf, der sich von unteren Ende des Sperrgliedes 63 seitwärts erstreckt. Die Stange 66 wird an ihrem oberen Ende durch den Armabschnitt 63a verschiebbar unterstützt. Das Ringteil 54 besitzt einen angeformten gabel­ förmigen Armabschnitt 54a, der sich in Richtung auf die Stan­ ge 66 erstreckt. An der Stange 66 ist ein Stift 66a befestigt, mit dem der Armabschnitt 54a so zusammenarbeitet, daß dann, wenn die Stange 66 verschoben wird, das Ringteil 54 eine Dreh­ bewegung ausführt. Ein weiterer Stift 66b ist am unteren End­ abschnitt der Stange 66 angebracht, und eine Schraubenfeder 67 ist an der Stange 66 zwischen dem Stift 66b und dem Arm­ abschnitt 46c so angeordnet, daß die Stange durch diese Feder in Abwärtsrichtung vorgespannt wird. Die Stange 66 weist einen abgeflachten oberen Endabschnitt auf, der zwischen den Gabel­ tragwellen 60 und 61 eingeschlossen ist. Die Gabeltragwellen 60 und 61 besitzen in ihren Oberflächen vertiefte Nockenflächen 60c und 61c, die jeweils in ihrem axialen Mittelabschnitt am tiefsten sind und von dort nach der einen und anderen axialen Richtung flacher werden. Ein Mitnehmerstift 66c ist an der Stange 66 befestigt, der durch die Vorspannkraft der Feder 67 an den Nockenflächen 60c und 61c zur Anlage gebracht wird. Fig. 3 und 4 zeigen ebenfalls die neutrale Stellung des Haupt­ gangschaltmechanismus 14, bei der beide in Fig. 1 gezeigten Synchronisierkupplungen 34 und 35 ausgerückt sind. Die Nocken­ flächen 60c und 61c sind so angeordnet, daß sie, wie gezeigt, bei dieser neutralen Position aufeinander ausgerichtet sind und daß der Mitnehmerstift 66c bei der neutralen Position des Gangschaltmechanismus 14 sich in den tiefsten Abschnitten die­ ser Nockenflächen befindet. Die Bremse 45 ist so ausgebildet, daß die ersten und zweiten Reibungselemente 48 und 49 gemäß Fig. 2 bei der neutralen Position des Gangschaltmechanismus 14 durch die Vorspannkraft der Schraubenfedern 52 zum Eingriff gebracht werden, so daß die Abtriebswelle 13 abgebremst wird.

Entsprechend der vorstehend beschriebenen Konstruktion wird dann, wenn eine der Gabeltragwellen 60 und 61 aus ihrer neutra­ len Position nach vorwärts oder rückwärts verschoben wird, der Mitnehmerstift 66c vom tiefsten in einen flacheren Teil der Nockenfläche 60c oder 61c bewegt, so daß die Stange 66 nach oben gezogen wird. Fig. 8 veranschaulicht einen Zustand, in dem die Gabeltragwelle 61 aus ihrer neutralen Position her­ ausbewegt worden ist. Bei diesem Zustand ist der Mitnehmerstift 66c von der Nockenfläche 61c in Vorwärts- oder Rückwärtsrich­ tung getrennt, und die Stange 66 befindet sich in ihrer ange­ hobenen Position, so daß dem Ringteil 54 eine Drehbewegung er­ teilt worden ist. Durch eine solche Drehbewegung des Ringteils 54 werden die Kegeln 57 zwischen dem Ringteil 54 und dem zylin­ drischen Bauteil 46 aus den tiefen Abschnitten in flache Ab­ schnitte der Nockenführungen 55 und 56 bewegt, wie oben be­ schrieben, so daß das zylindrische Bauteil 46 und der Druck­ ring 51 nach hinten verschoben werden, wodurch der Eingriff zwischen den ersten und zweiten Reibungselementen 48 und 49 aufgehoben und die Bremse 45 nach Fig. 6 in ihren Nichtbetäti­ gungszustand gebracht wird. Infolgedessen wird die Abbremsung der Abtriebswelle 13 aufgehoben, wenn der Hauptgangschaltmecha­ nismus 14 sich in Betätigungsstellung befindet, bei der einer der Kupplungsabschnitte der doppeltwirkenden Synchronisier­ kupplung 34 oder 35 eingerückt ist.

Es genügt eine sehr geringe Verschiebung des zylindrischen Bauteils 46, um die Bremse 45 außer Tätigkeit zu setzen, so daß sie in dem Zwischenraum zwischen dem Tragarmabschnitt 46c und der Stange 66 untergebracht werden kann. Das in Fig. 4 und 7 gezeigte Sperrglied 63 kann entweder nur mit Hilfe der ge­ zeigten Stange 66 oder durch ein zusätzliches an dem Getriebe­ gehäuse 2 befestigtes Stützglied (nicht gezeigt) in seiner Lage gehalten werden.

Wenn der Steuermechanismus 59 betätigt wird, um den Hauptgang­ schaltmechanismus 14 in seine neutrale Stellung zu bringen, befindet sich der Mitnehmerstift 66c in den tiefsten Teilen der Nockenflächen 60c und 61c der Gabeltragwellen 60 und 61, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, so daß die Stange 66 durch die Vorspannkraft der Feder 67 abgesenkt wird. Durch diese Abwärts­ bewegung der Stange 66 wird das Ringteil 54 über den Stift 66a in die Position nach Fig. 5a gedreht, so daß die in Fig. 2 gezeigte Bremsbetätigungsstellung erreicht wird.

Der in Fig. 1 gezeigte Richtungsumkehrmechanismus 9 umfaßt ein Antriebszahnrad 70, das auf der Hauptwelle 7 drehbar ge­ lagert ist, ein Zwischenzahnrad 71, das auf der Vorgelegewelle 11 fest montiert ist und über ein loses Zahnrad (nicht gezeigt) mit dem Antriebszahnrad 70 zusammenarbeitet, sowie ein weiteres Zwischenzahnrad 72, das auf der Vorgelegewelle 11 fest montiert ist und in das Abtriebszahnrad 10 eingreift. Eine doppeltwir­ kende Synchronisierkupplung 73 vom Reibscheibentyp ist auf der Hauptwelle 7 zwischen dem Antriebszahnrad 70 und dem Abtriebs­ zahnrad 10 montiert. Das Abtriebszahnrad 10 wird in Umdrehung versetzt, um Vorwärtsantriebskraft zu übertragen, wenn dieses Zahnrad durch die Kupplung 73 mit der Hauptwelle 7 gekuppelt wird, während das Abtriebszahnrad 10 zur Übertragung von Rück­ wärtsantriebskraft gedreht wird, wenn das Antriebszahnrad 70 über die Kupplung 73 mit der Hauptwelle 7 gekuppelt ist.

Wie ebenfalls in Fig. 1 gezeigt, ist die Abtriebswelle 13 an­ triebsmäßig mit der Zwischenwelle 15 durch miteinander kämmen­ de Drehzahlminderzahnräder 74 und 75 verbunden. Zwei Schalt­ zahnräder 76 und 77 sind auf der Zwischenwelle 15 fest mon­ tiert. Ein Schaltzahnrad 78, das wahlweise mit dem Zahnrad 76 in Eingriff gebracht werden kann, ist verschiebbar, jedoch nicht drehbar auf der Kardanwelle 16 gelagert. Ein Zahnrad 79, das mit dem Zahnrad 77 in Eingriff steht, ist auf der Kardan­ welle 16 drehbar gelagert. Außerdem ist ein Kupplungsteil 80 verschiebbar, jedoch nicht drehbar auf der Kardanwelle 16 montiert und kann wahlweise in eine Position gebracht werden, bei der das Zahnrad 79 mit der Kardanwelle gekuppelt ist, oder in eine andere Position, bei der die Kardanwelle direkt mit der Abtriebswelle 13 durch das Kupplungsteil verbunden ist. Der in Fig. 1 gezeigte Hilfsgangschaltmechanismus 17 bie­ tet für die Kardanwelle 16 einen ersten Gang, wenn die Zahn­ räder 76 und 78 in Eingriff stehen, einen zweiten Gang, wenn das Zahnrad 79 mit dieser Welle 16 durch das Kupplungsglied 80 gekuppelt ist, und einen dritten Gang, wenn die Welle 16 durch das Kupplungsglied 80 direkt mit der Welle 13 verbunden ist. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 81 eine Riemenscheibe, die auf der Kardanwelle 16 fest montiert ist. Diese Riemen­ scheibe dient als durch eine Parkbremse (nicht gezeigt) abzu­ bremsendes Bauteil.

Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform. Die bei dieser Aus­ führungsform verwendete Bremse 45 ist ebenfalls als Reibungs­ bremse ausgebildet, die einen ersten Satz von Reibungselemen­ ten 48 aufweist, die verschiebbar, jedoch nicht drehbar durch ein mit Keilnuten versehenes ringförmiges Stützglied 47 getra­ gen werden, das seinerseits auf der Abtriebswelle 13 fest mon­ tiert ist, sowie einen zweiten Satz von Reibungselementen 49, die verschiebbar, jedoch nicht drehbar durch ein zylindrisches Bauteil 46 getragen werden, das seinerseits durch den Schieber 37 der Synchronisierkupplung 35, die der in der ersten Ausfüh­ rungsform verwendeten ähnelt, an einer Drehbewegung gehindert wird. Bei der zweiten Ausführungsform wird jedoch das zylin­ drische Bauteil 46, das durch den vorderen Abschnitt des Traggliedes 47 zur relativen Umdrehung über ein Gleitlager aufgenommen wird, wie gezeigt an einer Verschiebebewegung ge­ hindert.

Innerhalb des zylindrischen Bauteils 46 ist ein Druckring 85 vor den beiden Sätzen von Reibungselementen 48 und 49 ange­ ordnet, der verschiebbar, jedoch nicht drehbar durch das zy­ lindrische Bauteil unterstützt wird. Ein Reaktionsring 86 ist hinter den beiden Sätzen von Reibungselementen 48 und 49 ange­ ordnet und an dem zylindrischen Bauteil 46 befestigt. Ein dreh­ bares Ringteil 54, das demjenigen der ersten Ausführungsform gleicht, ist am vorderen Ende des zylindrischen Bauteils ange­ bracht und weist in seiner hinteren Stirnfläche Nockenführun­ gen 56 auf, die den in Fig. 5 gezeigten ähneln. Das zylindri­ sche Bauteil 46 weist in seinem Schulterabschnitt durchgehen­ de Bohrungen auf, die axial auf die Nockenführungen 56 ausge­ richtet sind. Kugelpaare 87, die an der Druckplatte 85 anlie­ gen, sind in den aufeinander ausgerichteten Sätzen von Nocken­ führungen 56 und durchgehenden Bohrungen angeordnet.

Das Ringteil 54 kann durch einen Mechanismus in Drehrichtung verlagert werden, der demjenigen nach Fig. 3 und 4 gleicht. Die obere Hälfte der in Fig. 9 gezeigten Bremse 45 entspricht der neutralen Position des Hauptgangschaltmechanismus 14, bei der die Stange 66 sich in ihrer abgesenkten Position nach Fig. 3 und 4 befindet. Das Ringteil 54 ist so angeordnet, daß unter der Kraft der Feder 67, die die Stange 66 zur Abwärtsbewegung vorspannt, flache Abschnitte der Nockenführungen 56 den Ku­ geln 87 bei einem Betriebszustand zugewandt sind, der in Fig. 9 anhand der oberen Hälfte der Bremse 45 dargestellt ist. In­ folgedessen zwingen die Kugeln 87 den Druckring 85 durch die Kraft der Feder 67 zu einer Rückwärtsbewegung, so daß ein Rei­ bungsschluß zwischen den ersten und zweiten Reibungselementen 48 und 49 bewirkt wird. Die untere Hälfte der in Fig. 9 ge­ zeigten Bremse 45 entspricht dem Betätigungszustand des Haupt­ gangschaltmechanismus 14, bei dem sich die Stange in ihrer an­ gehobenen Position nach Fig. 8 befindet. Das Ringteil 54 ist so angeordnet, daß infolge der durch die Aufwärtsbewegung der Stange 66 bewirkten Drehbewegung des Ringteils 54 bei dem an­ hand der unteren Hälfte der Bremse 45 gezeigten Betriebszu­ stand tiefe Abschnitte der Nockenführungen 56 den Kugeln 87 zugewandt sind. Infolgedessen wirkt die Kraft der Feder 67 nicht auf die Kugeln 87, so daß, wie gezeigt, der Reibungs­ schluß zwischen den ersten und zweiten Reibungselementen 48 und 49 aufgehoben wird. Es ist somit ersichtlich, daß die Brem­ se 45 der zweiten Ausführungsform ähnlich arbeitet wie dieje­ nige der ersten Ausführungsform. Das gezeigte Paar von Kugeln 87 kann durch einen Stift ersetzt werden.

Es sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden, doch ist ersichtlich, daß verschiedene Abwandlungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Sinn und Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims (8)

1. Fahrzeuggetriebe mit einem Synchron-Gangschaltmechanis­ mus (14), der zwischen einer Antriebswelle (12) und einer Abtriebswelle (13) angeordnet ist, die parallel zueinander verlaufen, wobei der Schaltmechanismus Synchronisierkupp­ lungen (34, 35) umfaßt, die auf der Antriebswelle montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abtriebswelle (13) eine Bremse (45) angeordnet ist, die bei Betrachtung in Querrichtung der Antriebs- und Ab­ triebswelle (12, 13) einer der Synchronisierkupplungen (35) auf der Antriebswelle gegenüber liegt, wobei die Bremse betriebsmäßig mit einem Steuermechanismus (59) verbunden ist, der dazu dient, die Betätigung der Synchronisier­ kupplungen (34, 35) so zu steuern, daß die Bremse betätigt wird, um die Abtriebswelle (13) abzubremsen, wenn der Gang­ schaltmechanismus (14) in seinen neutralen Zustand gebracht wird.

2. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein hohlzylindrisches Bauteil (46) auf der Abtriebswelle (13) angeordnet ist und durch ein Element (37) der genannten einen Synchronisierkupplung (35) so ergriffen wird, daß das zylindrische Bauteil durch dieses Element an einer Drehbewegung gehindert wird, wobei die Bremse (45) als Reibungsbremse mit ersten Reibungsele­ menten (48) ausgebildet ist, die durch die Abtriebswelle (13) drehfest unterstützt werden, sowie mit zweiten Rei­ bungselementen (49), die durch das zylindrische Bauteil (46) drehfest unterstützt werden.

3. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zylindrische Bauteil (46) auf der Abtriebswelle (13) verschiebbar montiert ist, wobei die ersten und zweiten Reibungselemente (48, 49) als Reak­ tion auf eine Verschiebung des zylindrischen Bauteils in und außer Eingriff gebracht werden können und wobei das zylindrische Bauteil (46) betriebsmäßig mit dem Steuer­ mechanismus (59) so verbunden ist, daß dann, wenn der Gangschaltmechanismus (14) in seinen neutralen Zustand ge­ bracht wird, das zylindrische Bauteil in eine Position verschoben wird, in der die ersten und zweiten Reibungs­ elemente (48, 49) in Reibungsschluß gebracht werden.

4. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein drehbares Ringteil (54) auf der Abtriebswelle (13) in dem zylindrischen Bauteil (46) zuge­ wandter Position montiert ist, daß eine Nockeneinrichtung (55, 56, 57) zwischen dem Ringteil (54) und dem zylindri­ schen Bauteil (46) so angeordnet ist, daß das zylindrische Bauteil als Reaktion auf eine Drehbewegung des Ringteils durch die Nockeneinrichtung gleitend verschoben wird und daß das Ringteil (54) mit dem Steuermechanismus (59) be­ triebsmäßig durch eine Stange (66) verbunden ist, die durch das zylindrische Bauteil (46) verschiebbar unterstützt wird, so daß dem Ringteil als Reaktion auf eine Verschiebung der Stange eine Bewegung in Drehrichtung erteilt wird.

5. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuermechanismus (59) mehrere Gabeltragwellen (60, 61) umfaßt, die parallel zueinander angeordnet sind und verschoben werden können, um die Betäti­ gung der Synchronisierkupplungen (34, 35) zu steuern, wobei die Gabeltragwellen Nockenflächen (60c, 61c) aufweisen, an denen ein an der Stange (66) angebrachtes Mitnehmerglied (66c) so angreift, daß die Stange als Reaktion auf eine Verschiebung der Gabeltragwellen gleitend verschoben wird.

6. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zylindrische Bauteil (46) nicht verschiebbar auf der Abtriebswelle (13) montiert ist und daß eine Druckeinrichtung (85, 87) zur Herbeiführung eines Eingriffs zwischen den ersten und zweiten Reibungselementen (48, 49) durch das zylindrische Bauteil so unterstützt wird, daß die Druckeinrichtung in Axialrichtung der Abtriebswelle beweglich ist, wobei die Druckeinrichtung (85, 87) mit dem Steuermechanismus (59) so in Verbindung steht, daß dann, wenn der Gangschaltmechanismus (14) in seinen neutralen Zu­ stand gebracht wird, die Druckeinrichtung in eine Position bewegt wird, bei der die ersten und zweiten Reibungs­ elemente miteinander in Eingriff gebracht werden.

7. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein drehbares Ringteil (54) auf der Abtriebswelle (13) montiert und der Druckeinrichtung (85, 87) zugewandt ist, wobei das Ringteil einen Nockenabschnitt (56) umfaßt, der eine Bewegung der Druckeinrichtung bewirkt, wenn das Ringteil in Drehrichtung verlagert wird, und daß das Ringteil (54) mit dem Steuermechanismus (59) durch eine Stange (66) betriebsmäßig verbunden ist, die durch das zy­ lindrische Bauteil (46) verschiebbar unterstützt wird, so daß das Ringteil als Reaktion auf eine Verschiebung der Stange in Drehrichtung verlagert wird.

8. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuermechanismus (59) mehrere Gabeltragwellen (60, 61) umfaßt, die parallel zueinander angeordnet sind und zum Steuern der Betätigung der Synchroni­ sierkupplungen (34, 35) gleitend verschoben werden können, wobei die Gabeltragwellen Nockenflächen (60c, 61c) aufweisen, an denen ein an dieser Stange (66) angebrachtes Mitnehmer­ glied (66c) angreift, so daß die Stange als Reaktion auf eine Verschiebung der Gabeltragwellen gleitend verschoben wird.