DE19624857A1 - Kurzbauendes Sechsganggetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kurzbauendes Sechsgang-Handschaltgetriebe gemäß den Merk­ malen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt daß Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere wenn sie für den Quereinbau im Personenwagen vorgesehen sind, möglichst kurzbauend auszubilden sind. Außerdem soll ein bestimmtes Schaltschema wie beispielsweise das der H-Schaltung ebenso realisiert sein, wie die Wahlmöglichkeit unter sechs Vorwärts- und einem Rück­ wärtsgang.

Herkömmliche Schaltgetriebe, wie z. B. das aus der EP 01 73 117 bekannte, weisen jeweils auf einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle korrespondierend ange­ ordnete Gangzahnräder auf. Jeweils ein Zahnrad eines Getrieberadpaares ist als Festrad und das andere als Losrad ausgebildet. Zur Betätigung der Losräder sind Schaltglieder wie z. B. Schiebemuffen erforderlich, die in axialer Richtung einen bestimmten Mindestbauraum benötigen. Der in kompakten Personenkraftwagen für die Aggregate zur Verfügung stehen­ de Bauraum ist natürlich begrenzt. In besonderem Maße gilt dies für die Anforderungen mit querliegendem Motor und Getriebe. Zusätzliche Gangstufen erfordern größere Getriebeab­ messungen und zusätzliche Einrichtungen im Antriebsstrang, z. B. ein Zweimassen- Schwungrad, verringern den zur Verfügung stehenden Raum. Aus diesen Gründen sind insbesondere kurzbauende Getriebe wünschenswert.

Eine Möglichkeit eines kurzbauenden Getriebes zeigt die DE 29 04 061 A1, in der ein Vier­ ganggetriebe mit drei Zahnrädern auf der Getriebeeingangswelle gezeigt ist. Die einzelnen Übersetzungsstufen ergeben sich durch abwechselnden Kraftschluß über zwei nachgeord­ nete Zwischenwellen.

Schließlich ist aus der DE 41 36 455 A1 ein Sechsgang-Stufengetriebe mit einer Antriebs­ welle, zwei Zwischenwellen und einer Abtriebswelle bekannt, bei dem die Zwischenwellen jeweils ein Zahnrad aufweisen, welches mit einem auf der Abtriebswelle angeordneten Zahnrad kämmt. Zudem kämmen zwei Zahnräder auf der Antriebswelle gleichzeitig mit jeweils einem Zahnrad auf der ersten Zwischenwelle und mit jeweils einem weiteren Zahn­ rad auf der zweiten Zwischenwelle. Nachteilig an diesem Sechsgang-Stufengetriebe ist, daß es am stirnseitigen Ende des Getriebes einen vergleichsweise großen Durchmesser besitzt, und deswegen bei besonders beengten Einbauverhältnissen von Kraftfahrzeugen nicht verbaubar ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein noch kompakteres Sechsgang-Stufen­ getriebe vorzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan­ spruchs 1, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Demnach wird ein gattungsbildendes Sechsgang-Stufengetriebe mit einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle und wenigstens zwei Zwischenwellen so weiter gebildet, daß an dem von dem Motor wegweisenden Ende der Getriebeeingangswelle ein Zahnrad angeordnet ist, welches mit dem auf der ersten Zwischenwelle angeordneten Losrad für den vierten Gang und mit dem auf der zweiten Zwischenwelle angeordneten Losrad für den sechsten Gang in Zahneingriff steht. Außerdem ist vorgesehen, daß die zweite Zwischenwelle zusätzlich ein Losrad für den fünften Gang und ein Losrad für den Rückwärtsgang trägt, und daß auf der ersten Zwischenwelle die Losräder für den ersten bis vierten Gang ange­ ordnet sind. Mit diesem Aufbau läßt sich ein besonders kompaktes Sechsganggetriebe darstellen, welches insbesondere an seinem stirnseitigen Ende im Bereich der Zahnräder für den vierten und sechsten Gang einen deutlich geringeren Durchmesser aufweist als das aus der DE 41 36 455 bekannte Getriebe. Dadurch läßt sich dieses Getriebe in sehr beeng­ ten Einbauverhältnissen insbesondere beim Front-Quereinbau besonders gut da einsetzen, wo im Bereich des stirnseitigen Endes des Getriebes tragende Strukturen des Kraft­ fahrzeuges den Bauraum einschränken.

Schließlich verfügt das Getriebe über eine dritte Zwischenwelle, auf der ein Rückwärtsgang­ zahnrad und ein Rückwärtsgangabtriebszahnrad drehfest angeordnet sind, wobei das Rückwärtsgangzahnrad mit einem Rückwärtsganglosrad auf der das Losrad für den sech­ sten Gang tragenden Zwischenwelle kämmt, welches über eine Schiebemuffe mit dieser Zwischenwelle drehfest verbindbar ist. Das ebenfalls auf der dritten Zwischenwelle befind­ liche Rückwärtsgangabtriebsrad kämmt mit dem auf der Getriebeeingangswelle drehfest angeordneten Antriebszahnrad für den ersten Gang. Dadurch ist es möglich, das Getriebe ohne große Veränderungen für unterschiedlich leistungsstarke und unterschiedlich große Kraftfahrzeuge zu nutzen. Durch einen Austausch des Abtriebszahnrades für den ersten Gang zur Vergrößerung oder Verkleinerung der Übersetzung für den ersten Gang wird so automatisch auch das Übersetzungsverhältnis für den Rückwärtsgang mit angepaßt.

Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Getriebestruktur liegt darin, daß durch eine ein­ fache Veränderung der Achsabstände zwischen der Getriebeeingangswelle und der ersten und zweiten Zwischenwelle der Einsatz des Getriebes sowohl bei Personenkraftwagen als auch bei Transportfahrzeugen möglich ist.

Um eine möglichst große Spreizung des Sechsgang-Schaltgetriebes realisieren zu können, ist vorgesehen, daß das Zähnezahlverhältnis zwischen dem Abtriebszahnrad der ersten Zwischenwelle und der zweiten Zwischenwelle 1 bis 1,4 beträgt, wobei vorzugsweise ein Zähnezahlverhältnis von 1,25 genutzt wird. Durch den vorgestellten Zahnradsatzaufbau, dem Achsabstand und den Zähnezahlverhältnis zwischen den Zahnrädern der Zwischen­ wellen wird eine relativ freie Übersetzungswahl innerhalb bestimmter Übersetzungsbereiche gewährleistet. Außerdem ist es möglich, durch Weglassen einer Gangstufe das Sechsgang- Schaltgetriebe als Fünfgang-Schaltgetriebe zu nutzen.

Vorteilhaft ist auch, daß durch die Wahl von unterschiedlichen Achsabständen zwischen der Getriebeeingangswelle und den beiden ersten Zwischenwellen sich unterschiedliche Zähnezahlsummen der Zahnräder für den vierten und den sechsten Gang ergeben. Auf diese Weise wird ein akzeptabler Gangsprung zwischen dem vierten und dem sechsten Gang erreicht. Vorzugsweise ist dabei der Achsabstand von der Getriebeeingangswelle zur ersten Zwischenwelle größer als der zur zweiten Zwischenwelle.

Das Sechsgang-Schaltgetriebe läßt sich mit Hilfe einer Zeichnung verdeutlichen, die der Beschreibung beigelegt ist. In ihr ist demnach ein erfindungsgemäßes Sechsganggetriebe 10 mit einer Getriebeeingangswelle 11, einer Getriebeausgangswelle 12 sowie einer ersten Zwischenwelle 13, einer zweiten Zwischenwelle 14 und einer dritten Zwischenwelle 15 schematisch dargestellt. Die einzelnen Wellen sind achsparallel zueinander angeordnet, liegen jedoch nicht in einer Ebene.

Auf der Getriebeeingangswelle 11 sind, vom Motor 16 aus gesehen, ein Zahnrad 17 für den ersten Gang, ein Zahnrad 18 für den zweiten Gang, ein Zahnrad 21 für den vierten und den sechsten Gang, ein Zahnrad 20 für den dritten Gang und schließlich ein Zahnrad 19 für den fünften Gang angeordnet und drehfest mit dieser Getriebeeingangswelle 11 verbunden. Auf der ersten Zwischenwelle 13 sind bis auf das Abtriebszahnrad 29 alle anderen Gang­ zahnräder als Losräder ausgebildet, die über Schiebemuffen 23, 28 drehfest mit dieser ersten Zwischenwelle 13 verbindbar sind. Diese erste Zwischenwelle 13 trägt demnach von der Seite des Antriebsmotors 16 aus gesehen zunächst das Abtriebszahnrad 29, und dann die Losräder 24 und 25 für den ersten und zweiten Getriebegang. Anschließend ist auf der Zwischenwelle 13 ein Losrad 27 für den dritten und ein Losrad 26 für den vierten Getrie­ begang vorgesehen. Da das Antriebszahnrad 21 für den vierten und sechsten Gang am Ende der Getriebeeingangswelle 11 angeordnet ist, ist das Getriebe an seinem stirnseiti­ gem Ende wegen der vergleichsweise kleinen Zahnradabmessungen im Durchmesser deutlich kleiner ausgebildet, als dies von Getrieben nach dem Stand der Technik bekannt ist. Dies kommt in einem in vielen Fahrzeugen besonders kritischem Bereich zugute, in dem häufig tragende Fahrzeugstrukturen an dem Getriebe vorbei geführt werden.

Auf der zweiten Zwischenwelle 14 befindet sich von der Seite des Motors 16 aus gesehen zunächst ein drehfest mit der Zwischenwelle 14 verbundenes Abtriebszahnrad 35, welches ebenso wie das Abtriebszahnrad 29 mit dem Zahnrad 38 auf der Getriebeabtriebswelle 12 kämmt. Im Anschluß daran ist auf der zweiten Zwischenwelle 14 ein Losrad 36 angeordnet, welches mit einem auf einer dritten Zwischenwelle 15 drehfest angeordneten Rückwärts­ gangzahnrad 33 im Zahneingriff steht. Zur Zuschaltung des Rückwärtsganges ist eine Rückwärtsgangschaltmuffe 34 auf dieser zweiten Zwischenwelle 14 aufgebaut. Zum Abtrieb im Rückwärtsfahrbetrieb ist auf der dritten Zwischenwelle 15 außerdem ein drehfest mit dieser Welle verbundenes Rückwärtsgangabtriebszahnrad 37 angeordnet, welches seiner­ seits mit dem Zahnrad 17 auf der Getriebeeingangswelle 11 kämmt.

Auf der zweiten Zwischenwelle 14 ist sodann das Loszahnrad 31 für den fünften Getriebe­ gang und schließlich das Loszahnrad 30 für den sechsten Gang untergebracht. Die beiden letztgenannten Zahnräder können beim Zuschalten der entsprechenden Getriebegänge über die Schaltmuffe 32 mit der Zwischenwelle 14 verbunden werden, die auf dieser Welle angeordnet ist.

Der Aufbau dieses Sechsgang-Handschaltgetriebes macht deutlich, daß im Vergleich zum Stand der Technik ein besonders kurzbauendes und in seinem stirnseitigen Bereich im Durchmesser sehr kleines Getriebe geschaffen wurde. Dieses läßt sich besonders in Kraft­ fahrzeugen mit quer zur Fahrtrichtung eingebauten Antriebsaggregaten vorteilhaft verwen­ den.

Claims (6)

1. Sechsgang-Handschaltgetriebe (10) mit einer Getriebeeingangswelle (11), mit einer Getriebeausgangswelle (12), und mit wenigstens zwei Zwischenwellen (13, 14), mit drehfest auf der Getriebeeingangswelle (11) angeordneten Vorwärtsgangzahnrädern (17 bis 21), mit auf den Zwischenwellen (13, 14) lose angeordneten Gangzahnrädern (24 bis 27, 30, 31, 36), die mit den auf der Getriebeeingangswelle angeordneten Zahnrädern im Zahn­ eingriff stehen, mit Schiebemuffen (23, 28, 32, 34) zur drehfesten Verbindung der Losräder (24 bis 27, 30, 31, 36) mit den Zwischenwellen (13, 14), sowie mit drehfest auf den Zwischenwellen (13, 14) angeordneten Abtriebszahnrädern (29, 35), die mit einem auf der Getriebeausgangswelle (12) drehfest angeordneten Zahn­ rad (38) kämmen, dadurch gekennzeichnet, daß an dem von dem Motor (16) wegweisenden Ende der Getriebeeingangswelle (11) ein Zahnrad (21) angeordnet ist, welches mit dem auf der ersten Zwischenwelle (13) angeordneten Losrad (26) für den vierten und mit dem auf der zweiten Zwischen­ welle (14) angeordneten Losrad (30) für den sechsten Gang im Zahneingriff steht, daß die zweite Zwischenwelle (14) zusätzlich ein Losrad (31) für den fünften Gang und ein Losrad (36) für den Rückwärtsgang trägt, daß auf der ersten Zwischenwelle (13) die Losräder (24 bis 27) für den ersten bis vierten Gang angeordnet sind, und daß eine dritte Zwischenwelle (15) vorgesehen ist, auf der ein mit dem Rückwärtsgang­ losrad (36) kämmendes Rückwärtsgangrad (33) und ein Rückwärtsgangabtriebszahnrad (37) angeordnet sind, die beide drehfest mit der dritten Zwischenwelle (15) verbunden sind, und bei dem das Rückwärtsgangabtriebsrad (37) mit dem Zahnrad (17) auf der Getriebeein­ gangswelle (11) kämmt.

2. Sechsgang-Handschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gangzahnräder (17 bis 21) auf der Getriebeeingangswelle (12) in der Gangreihenfolge eins - zwei - fünf - drei - vier, sechs angeordnet sind.

3. Sechsgang-Handschaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebemuffen (23, 28, 32, 34) auf den Zwischenwellen (13, 14) angeordnet sind.

4. Sechsgang-Handschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zähnezahlverhältnis zwischen der ersten Zwischenwelle (13) und der zweiten Zwischenwelle (14) 1,0 bis 1,4, vorzugsweise 1,25 beträgt.

5. Sechsgang-Handschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Achsabstand zwischen der Getriebeeingangswelle (11) und der ersten Zwischenwelle (13) größer ist als der Achsabstand von der Getriebeeingangswelle (11) zur zweiten Zwischenwelle (14).

6. Sechsgang-Handschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rückwärtsgangabtriebszahnrad (37) mit dem Antriebszahnrad (17) für den ersten Gang kämmt.