DE19948392A1

DE19948392A1 - Ausgangswellenanordnung für Hilfsgetriebe bei handgeschalteten Kraftübertragungen

Info

Publication number: DE19948392A1
Application number: DE19948392A
Authority: DE
Inventors: Thomas G Ore
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Systems LLC
Current assignee: ZF Meritor LLC
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2000-05-31
Also published as: BR9907320A; US6176146B1

Abstract

Eine handgeschaltete Kraftübertragung weist ein Hauptgetriebe und ein Hilfsgetriebe mit einer sich entlang einer Achse von einem ersten Ende in das Hilfsgetriebe erstreckenden Eingangswelle zur Übertragung einer Leistung zu dem Hilfsgetriebe auf. Das Hilfsgetriebe weist eine Ausgangswelle mit einem zweiten, der Einganswelle benachbarten und zu der Achse koaxialen Ende zur Übertragung einer Leistung aus dem Hilfsgetriebe auf. Ein erstes Zahnrad wird von der Eingangswelle an dem ersten Ende gehalten, und ein zweites und ein drittes Zahnrad werden von der Ausgangswelle gehalten. Wenigstens eine Nebenwelle mit einem vierten, einem fünften und einen sechsten Zahnrad, die an einer Welle befestigt sind, greift in das erste, das zweite bzw. das dritte Zahnrad ein. Eine Synchronisiereinrichtung und ein Kupplungsring werden von der Ausgangswelle gehalten, um in das erste, das zweite oder das dritte Zahnrad einzugreifen. Die Anordnung vermeidet eine Zwischenwelle, die nach dem Stand der Technik erforderlich war.

Description

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Ausgangswellenanord nung für Tiefuntersetzungs- und Verteilergetriebe bei Kraft übertragungen.

Handgeschaltete Schwerlastkraftübertragungen nach dem Stand der Technik weisen wenigstens ein Hilfsgetriebe auf, das eine Eingangs- und eine Ausgangswelle mit einer zwischen den Wellen angeordneten Zwischenwelle, oder Hohlwelle, benutzt. Zum Halten der Zwischenwelle sind Lager erforderlich. Eine Synchronisiereinrichtung und ein Kupplungsring werden als Eingriffsmechanismen benutzt, um in die Zahnräder in den Hilfsgetrieben einzugreifen. Sowohl die Synchronisierein richtung als auch der Kupplungsring haben entgegengesetzte Enden mit Zähnen, um in die Zahnräder einzugreifen und sie an die Wellen zu koppeln. Typischerweise wird ein Eingriffs mechanismus auf der Ausgangswelle gehalten, während der andere Eingriffsmechanismus von der Zwischenwelle gehalten wird. Diese Anordnung führt jedoch zu erhöhten Kosten und verringerter Zuverlässigkeit als Folge der Verwendung der Zwischenwelle und der Lager.

Diese Anordnungen wurden sowohl für Verteilergetriebe als auch für Tiefuntersetzungsgetriebe verwendet. Um die vorlie gende Erfindung besser zu verstehen, ist ein Hilfsgetriebe 20 nach dem Stand der Technik in Fig. 1 gezeigt. Das Hilfs getriebe 20 weist eine Eingangswelle 22 mit einer Drehachse A auf und weist ein erstes, sich in das Hilfsgetriebe 20 erstreckendes Ende 24 zur Übertragung einer Leistung in das Hilfsgetriebe 20 auf, um das Drehmoment von der Eingangs welle 22 zu erhöhen oder zu reduzieren. Das Hilfsgetriebe 20 weist auch eine zu der Achse A koaxiale Ausgangswelle 26 zur Übertragung einer Leistung aus dem Hilfsgetriebe bei einem entweder erhöhten oder reduzierten Drehmoment auf. Zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 26 und koaxial zu der Achse A ist eine Zwischenwelle 28 oder Hohlwelle ange ordnet. Ein erstes Zahnrad 30 wird von der Eingangswelle 22 an dem ersten Ende 24 gehalten, das der Zwischenwelle 28 benachbart ist. Ein zweites Zahnrad 32 wird von der Zwi schenwelle 28 gehalten, und ein drittes Zahnrad 34 wird von der Ausgangswelle 26 gehalten. Das Hilfsgetriebe 20 weist ferner ein Paar Nebenwellen 36 auf beiden Seiten der Ein gangswelle 22, der Zwischenwelle 28 und der Ausgangswelle 26 auf, was eine größere Leistungsübertragung durch das Hilfs getriebe 20 erlaubt. Jede Nebenwelle 36 weist ein viertes Zahnrad 40, ein fünftes Zahnrad 42 und ein sechstes Zahnrad 44 auf, die an einer Welle 46 befestigt sind, um in das erste Zahnrad 30, das zweite Zahnrad 32 bzw. das dritte Zahnrad 34 einzugreifen. Es können auch zusätzliche Neben wellen 36 benutzt werden.

Um wahlweise Kraft über einen bestimmten Satz von Zahnrädern zu übertragen, weist das Hilfsgetriebe 20 eine Synchroni siereinrichtung 50 und einen Kupplungsring 52 auf. Die Synchronisiereinrichtung 50 wird auf der Zwischenwelle 28 gehalten, um in das erste Zahnrad 30 oder das zweite Zahnrad 32 Zahnrad einzugreifen. Der Kupplungsring 52 wird auf der Ausgangswelle 26 gehalten, um in das zweite Zahnrad 32 oder das dritte Zahnrad 34 einzugreifen. Die Synchronisierein richtung 50 und der Kupplungsring 52 sind verschiebbar mittels einer Keilwellenverzahnung mit den Wellen 28, 26 verbunden, d. h., sie können sich bei Betätigung axial frei bewegen, können sich aber nicht relativ zu den Wellen 28, 26 drehen. Das zweite Zahnrad 32 und das dritte Zahnrad 34 sind axial auf der Zwischenwelle 28 und der Ausgangswelle 26 angeordnet und können sich frei auf den Wellen drehen, wenn die Synchronisiereinrichtung 50 und der Kupplungsring 52 weder in das zweite Zahnrad 32 noch in das dritte Zahnrad 34 eingreifen. Mechanisch betätigte Schaltgabeln (nicht gezeigt) greifen in die Synchronisiereinrichtung 50 und den Kupplungsring 52 entlang der Achse A ein und manipulieren diese, um einen Gangwechsel mit dem Hilfsgetriebe 20 zu bewerkstelligen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILE

Die vorliegende Erfindung stellt eine handgeschaltete Kraft übertragung mit einem Hauptgetriebe und einem Hilfsgetriebe mit einer Eingangswelle bereit, die sich entlang einer Achse erstreckt und ein erstes, sich in das Hilfsgetriebe erstreckendes Ende zur Übertragung einer Leistung zu dem Hilfsgetriebe aufweist. Die Hilfswelle umfaßt ferner eine Ausgangswelle mit einem zweiten, der Eingangswelle benach barten und zu der Achse koaxialen Ende zur Übertragung einer Leistung aus dem Hilfsgetriebe. Ein erstes Zahnrad wird von der Eingangswelle an dem ersten Ende gehalten, und ein zweites und ein drittes Zahnrad werden von der Ausgangswelle gehalten. Wenigstens eine Nebenwelle mit einem vierten, einem fünften und einem sechsten Zahnrad, die an der Welle befestigt sind, greift in das erste, das zweite bzw. das dritte Zahnrad ein. Eine Synchronisiereinrichtung und ein Kupplungsring werden von der Ausgangswelle gehalten, um in das erste, das zweite oder das dritte Zahnrad einzugreifen.

Dementsprechend ermöglicht die Anordnung der Komponenten in dem Hilfsgetriebe der vorliegenden Erfindung die Eliminie rung der Zwischenwelle und der zugeordneten Lager, wodurch die Kosten des Hilfsgetriebes reduziert und die Zuverlässig keit des Hilfsgetriebes erhöht werden.

Die Erfindung hat Vorteile bei Verteilergetrieben, Tief untersetzungsgetrieben und Bereichsgetrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Hilfsgetriebes nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer handgeschalteten Kraftübertragung mit einem Verteiler- und einem Tiefunter setzungsgetriebe;

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Tiefuntersetzungs getriebes der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Verteilergetriebes der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Ansicht des Tiefuntersetzungs getriebes aus Fig. 3, die den Leistungsfluß durch eine erste Zahnradkombination zeigt;

Fig. 6 eine schematische Ansicht des Tiefuntersetzungs getriebes aus Fig. 3, die den Leistungsfluß durch eine zweite Zahnradkombination zeigt;

Fig. 7 eine schematische Ansicht des Tiefuntersetzungs getriebes aus Fig. 3, die den Leistungsfluß durch eine dritte Zahnradkombination zeigt;

Fig. 8 eine schematische Ansicht des Verteilergetriebes aus Fig. 4, die den Leistungsfluß durch eine erste Zahnradkom bination zeigt;

Fig. 9 eine schematische Ansicht des Verteilergetriebes aus Fig. 4, die den Leistungsfluß durch eine zweite Zahnradkom bination zeigt; und

Fig. 10 eine schematische Ansicht des Verteilergetriebes aus Fig. 4, die den Leistungsfluß durch eine dritte Zahn radkombination zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine handgeschaltete Kraftübertragung ist unter dem Bezugs zeichen 10 in Fig. 2 mit einem Hauptgetriebe 12 und zwei Hilfsgetrieben 14, 16 gezeigt. Ein Hilfsgetriebe, das Ver teilergetriebe 14, befindet sich an dem Ausgangsende der Kraftübertragung 10, während sich das andere Hilfsgetriebe, das Tiefuntersetzungsgetriebe 16, ebenfalls an dem Ausgangs ende der Kraftübertragung 10 benachbart zu dem Verteiler getriebe befindet. Die spezielle Anordnung der Hilfsgetriebe beeinflußt jedoch die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht. Der Begriff Hilfsgetriebe soll sich entweder auf das Verteilergetriebe 14 oder das Tiefuntersetzungsgetriebe 16 beziehen. Diese Hilfsgetriebe 14, 16 dienen der Bereitstel lung zusätzlicher Übersetzungsverhältnisse in bezug auf die von dem Hauptgetriebe 12 bereitgestellten Übersetzungsver hältnisse.

Unter allgemeiner Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 weisen die Hilfsgetriebe 16, 14 eine Eingangswelle 22 und eine Aus gangswelle 126 mit einem der Eingangswelle 22 benachbarten und zu der Achse A koaxialen Ende 60 auf. Sowohl die Syn chronisiereinrichtung 150 als auch der Kupplungsring 52 werden ebenso wie das zweite Zahnrad 32 und das dritte Zahn rad 34 von der Ausgangswelle 126 gehalten. Die Synchroni siereinrichtung 150 kann in das erste Zahnrad 30, das zweite Zahnrad 32 oder das dritte Zahnrad 34 eingreifen, abhängig davon, ob die Anwendung ein Verteilergetriebe 14 oder ein Tiefuntersetzungsgetriebe 16 ist. Darüber hinaus kann der Kupplungsring 52 in das erste Zahnrad 30, das zweite Zahnrad 32 oder das dritte Zahnrad 34 eingreifen, abhängig davon, ob die Anwendung ein Verteilergetriebe 14 oder ein Tiefunter setzungsgetriebe 16 ist. Wie aus der folgenden Diskussion ersichtlich wird, erlaubt diese Anordnung aufgrund von Veränderungen an den Hilfsgetriebekomponenten die Eliminie rung der Zwischenwelle 28.

Unter spezieller Bezugnahme auf die Fig. 3 umfaßt das Tief untersetzungsgetriebe 16 eine Eingangswelle 22 mit einem ersten, sich in das Tiefuntersetzungsgetriebe 16 erstrecken den Ende 24 zur Übertragung einer Leistung aus dem Tiefun tersetzungsgetriebe 16. Eine Ausgangswelle 126 hat ein zwei tes, der Eingangswelle 22 benachbartes und zu der Achse A koaxiales Ende 60 zur Übertragung einer Leistung aus dem Tiefuntersetzungsgetriebe 16. Das erste Zahnrad 30 wird von der Eingangswelle 22 an dem ersten Ende gehalten, und das zweite Zahnrad 32 und das dritte Zahnrad 34 werden von der Ausgangswelle 126 gehalten. Wie beim Stand der Technik ist ein Paar Nebenwellen 36 mit einem vierten Zahnrad 40, einem fünften Zahnrad 42 und einem sechsten Zahnrad 44 an einer Welle 46 zum Eingreifen in das erste Zahnrad 30, das zweite Zahnrad 32 bzw. das dritte Zahnrad 34 befestigt. Eine Synchronisiereinrichtung wird von der Ausgangswelle 126 an dem zweiten Ende 60 gehalten und ist zwischen dem ersten Zahnrad 30 und dem zweiten Zahnrad 32 angeordnet, um in das erste Zahnrad 30 oder das zweite Zahnrad 32 einzugreifen. Ferner wird ein Kupplungsring 52 von der Ausgangswelle 126 gehalten und ist zwischen dem zweiten Zahnrad 32 und dem dritten Zahnrad 34 angeordnet, um in das zweite Zahnrad 32 oder das dritte Zahnrad 34 einzugreifen.

Das zweite Zahnrad 32 und das dritte Zahnrad 34 sind axial auf der Ausgangswelle 126 angeordnet und können sich frei auf der Ausgangswelle 126 drehen, wenn die Synchronisier einrichtung 150 und der Kupplungsring 52 weder in das zweite Zahnrad 32 noch in das dritte Zahnrad 34 eingreifen. Mit anderen Worten, wenn weder die Synchronisiereinrichtung 150 noch der Kupplungsring 52 in das zweite Zahnrad 32 oder das dritte Zahnrad 34 eingreifen, treiben die Nebenwellen 36 das zweite Zahnrad 32 und das dritte Zahnrad 34 auf der Aus gangswelle 126 an, treiben aber nicht die Ausgangswelle 126 an. Diese Ausrichtung wird als neutrale Stellung bezeichnet. Die Synchronisiereinrichtung 150 und der Kupplungsring 52 sind verschiebbar mittels einer Keilwellenverzahnung mit der Ausgangswelle 126 verbunden, d. h., sie können sich axial frei bewegen, können sich aber nicht relativ zu der Welle 126 drehen. Somit drehen sich die Synchronisiereinrichtung 150 und der Kupplungsring 52 mit der Ausgangswelle 126.

Das zweite Zahnrad 32 und das dritte Zahnrad 34 weisen jeweils Zahnsätze 64 für den Eingriff mit dem Kupplungsring 52 auf. Der Kupplungsring 52 weist entgegengesetzte Enden 66 mit Zahnsätzen auf, um in die Zahnsätze 64 des zweiten 32 oder des dritten Zahnrads 34 einzugreifen. Diese komplemen tären Zahnsätze 64, 66 verriegeln das zweite Zahnrad 32 oder das dritte Zahnrad 34 mit der Ausgangswelle 126, wenn der Kupplungsring 52 axial in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 32 oder dem dritten Zahnrad 34 bewegt wird. Auf diese Weise wird Kraft von der Nebenwelle 36 zu dem Zahnrad übertragen, das durch den Kupplungsring 52 mit der Ausgangswelle 126 mittels einer Keilwellenverzahnung verbunden ist.

Das zweite Zahnrad 32 weist eine erste, der Synchronisier einrichtung 150 benachbarte Synchronisieroberfläche 68 für den Eingriff mit der Synchronisiereinrichtung 150 auf. Die Synchronisiereinrichtung 150 weist eine zweite, dem zweiten Zahnrad 32 benachbarte Synchronisieroberfläche 70 für den Eingriff mit der ersten Synchronisieroberfläche 68 und zur Synchronisierung des zweiten Zahnrads 32 und der Ausgangs welle 126 auf, wenn die Synchronisiereinrichtung 150 axial in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 32 bewegt wird. Somit bewirkt die Synchronisiereinrichtung 150, daß sich die Geschwindigkeiten des zweiten Zahnrads 32 und der Ausgangs welle 126 so anpassen, daß der Zahnsatz 66 des Kupplungs rings 52 in den Zahnsatz 64 des zweiten Zahnrads 32 ein greifen und das zweite Zahnrad 32 mit der Ausgangswelle 126 mittels einer Keilwellenverzahnung verbunden ist.

Das erste Zahnrad 30 weist eine dritte, der Synchronisier einrichtung 150 benachbarte Synchronisieroberfläche 72 und einen Zahnsatz 74 für den Eingriff mit der Synchronisier einrichtung 150 auf. Die Synchronisiereinrichtung 150 weist eine vierte, der dritten Synchronisieroberfläche 72 gegen überliegende und dem ersten Zahnrad 30 benachbarte Synchro nisieroberfläche 76 auf, um in die dritte Synchronisier oberfläche 72 einzugreifen. Das Eingreifen in die dritte 72 und die vierte Oberfläche 76 synchronisiert das erste Zahnrad 30 und die Ausgangswelle 126 und unterstützt dadurch die Anpassung ihrer Geschwindigkeiten. Die Synchronisier einrichtung 150 weist ferner einen dem ersten Zahnrad 30 benachbarten Zahnsatz 78 auf, um in den Zahnsatz 74 des ersten Zahnrads 30 einzugreifen und das erste Zahnrad 30 mit der Ausgangswelle 126 zu verriegeln, wenn die Synchronisier einrichtung 150 axial in Eingriff mit dem ersten Zahnrad 30 bewegt wird. Somit bewirkt die Synchronisiereinrichtung 150, daß sich die Geschwindigkeiten des ersten Zahnrads 30 und der Ausgangswelle 126 anpassen und das erste Zahnrad 30 mit der Ausgangswelle 126 mittels einer Keilwellenverzahnung verbunden ist.

Es wird nun auf die Fig. 5-7 Bezug genommen, um den Kraftfluß durch das Tiefuntersetzungsgetriebe 16 während der verschiedenen Gangwechsel mit dem Tiefuntersetzungsgetriebe darzustellen. Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bewirkt eine erste Zahnradkombination, daß die Kraft über die Eingangs welle 22 direkt zu der Ausgangswelle 126 fließt, also eine große Übersetzung. Für die große Übersetzung wird die Syn chronisiereinrichtung 150 in Eingriff mit dem ersten Zahnrad 30 bewegt und greift dadurch in die dritte Synchronisier oberfläche 72 und die vierte Synchronisieroberfläche 76 ein und synchronisiert die Ausgangswelle 126 und das erste Zahnrad 30. Die Ausgangswelle 126 und das erste Zahnrad 30 werden dann über die komplementären Zahnsätze 74, 78 mit einander gekoppelt. Der Kupplungsring 52 bleibt in der neutralen Stellung, in der er weder in das zweite 32 noch in das dritte Zahnrad 34 eingreift.

Die Schaltvorgänge, die für eine zweite Zahnradkombination notwendig sind, sind in Fig. 6 gezeigt. Die Seite der klei nen Übersetzung der Synchronisiereinrichtung 150 wird in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 32 bewegt, so daß die erste Synchronisieroberfläche 68 und die zweite Synchronisier oberfläche 70 die Ausgangswelle 126 und das zweite Zahnrad 32 synchronisieren. Der Kupplungsring 52 wird dann in Ein griff mit dem zweiten Zahnrad 32 bewegt und koppelt dadurch die komplementären Zahnsätze miteinander. Auf diese Weise wird die Kraft von der Eingangswelle 22 über das zweite Zahnrad 32 zu der Ausgangswelle 126 übertragen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 ist eine dritte Zahnradkom bination gezeigt. Der Kupplungsring 52 wird in Eingriff mit dem dritten Zahnrad 32 bewegt, um das dritte Zahnrad 32 an die Ausgangswelle 126 zu koppeln. Da die Geschwindigkeit der Ausgangswelle 126 und des dritten Zahnrads 32 ausreichend synchronisiert sein müssen, damit der Kupplungsring 52 und das zweite Zahnrad 32 ineinander greifen, ohne Schaltungs komponenten zu beschädigen, kann ein Synchronisiergerät eingesetzt werden. Da die Synchronisiereinrichtung 150 mit der Ausgangswelle 126 durch eine Keilwellenverzahnung ver bunden ist, kann die Synchronisiereinrichtung dazu benutzt werden, in das zweite Zahnrad 32 einzugreifen, um die Geschwindigkeit der Ausgangswelle 126 näher an die Geschwin digkeit des dritten Zahnrads 32 heranzubringen. Wenn auf diese Weise keine ausreichende Synchronisierung erhalten werden kann, können andere mechanische oder elektrische Mittel eingesetzt werden, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.

Unter Zuwendung zum Verteilergetriebe 14 und zurückkom mend auf Fig. 4 umfaßt das Verteilergetriebe 14 eine Ein gangswelle 22 mit einem ersten, in das Verteilergetriebe 14 hineinragenden Ende 24 zur Übertragung einer Leistung in das Verteilergetriebe 14. Die Eingangswelle 22 hat eine Achse A. Eine Ausgangswelle 126 hat ein zweites, der Eingangswelle 22 benachbartes und zu der Achse A koaxiales Ende 60 zur Über tragung einer Leistung aus dem Verteilergetriebe 14. Die Nebenwellen 36 und das erste bis sechste Zahnrad 30, 32, 34, 40, 42, 44 sind in dem Verteilergetriebe 14 in der gleichen Weise angeordnet wie in dem Tiefuntersetzungsgetriebe 16.

Der Kupplungsring 52 und die Synchronisiereinrichtung 150 werden beide von der Ausgangswelle 126 gehalten. Im Gegen satz zu dem Tiefuntersetzungsgetriebe 16 ist jedoch die Anordnung der Synchronisiereinrichtung 150 und des Kupp lungsrings 52 umgekehrt. Das heißt, der Kupplungsring 52 ist zwischen dem ersten Zahnrad 30 und dem zweiten Zahnrad 32 angeordnet, um in das erste Zahnrad 30 oder das zweite Zahnrad 32 einzugreifen, und die Synchronisiereinrichtung 150 ist zwischen dem zweiten Zahnrad 32 und dem dritten Zahnrad 34 angeordnet, um in das zweite Zahnrad 32 oder das dritte Zahnrad 34 einzugreifen.

Das erste Zahnrad 30 und das zweite Zahnrad 32 weisen je weils einen Zahnsatz 64 für den Eingriff mit dem Kupplungs ring 52 auf. Der Kupplungsring 52 weist entgegengesetzte Enden 66 mit Zahnsätzen auf, um in den Zahnsatz 64 des ersten Zahnrads 30 oder des zweiten Zahnrads 32 einzugrei fen. Diese komplementären Zahnsätze 64, 66 verriegeln das erste Zahnrad 30 oder das zweite Zahnrad 32 mit der Aus gangswelle 126, wenn der Kupplungsring 52 axial in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 32 oder dem dritten Zahnrad 34 bewegt wird. Auf diese Weise wird Kraft von der Nebenwelle 36 zu dem Zahnrad übertragen, das durch den Kupplungsring 52 mit der Ausgangswelle 126 verkeilt ist.

Das zweite Zahnrad 32 weist eine erste, der Synchronisier einrichtung 150 benachbarte Synchronisieroberfläche 68 auf, um in die Synchronisiereinrichtung 150 einzugreifen. Die Synchronisiereinrichtung 150 weist eine zweite, dem zweiten Zahnrad 32 benachbarte Synchronisieroberfläche 70 auf, um in die Synchronisieroberfläche 68 einzugreifen und das zweite Zahnrad 32 und die Ausgangswelle 126 zu synchronisieren, wenn die Synchronisiereinrichtung 150 axial in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 32 bewegt wird. Somit bewirkt die Syn chronisiereinrichtung 150, daß sich die Geschwindigkeiten des zweiten Zahnrads 32 und der Ausgangswelle 126 so anpas sen, daß die Zahnsätze 66 des Kupplungsrings 52 in die Zahn sätze 64 des zweiten Zahnrads 32 eingreifen und das zweite Zahnrad 32 mit der Ausgangswelle 126 durch eine Keilwellen verzahnung verbinden.

Das dritte Zahnrad 34 weist eine dritte, der Synchronisier einrichtung 150 benachbarte Synchronisieroberfläche 72 und einen Zahnsatz 74 auf, um in die Synchronisiereinrichtung 150 einzugreifen. Die Synchronisiereinrichtung 150 weist eine vierte, dem dritten Zahnrad 34 benachbarte Synchroni sieroberfläche 76 auf, um in die dritte Synchronisierober fläche 72 einzugreifen und das dritte Zahnrad 34 und die Ausgangswelle 126 zu synchronisieren, wodurch deren Geschwindigkeiten angepaßt werden. Die Synchronisiereinrich tung 150 weist ferner einen dem dritten Zahnrad 34 benach barten Zahnsatz 78 auf, um in den Zahnsatz 74 des dritten Zahnrads 34 einzugreifen und das dritte Zahnrad 34 mit der Ausgangswelle 126 zu verriegeln, wenn die Synchronisierein richtung 150 axial in Eingriff mit dem dritten Zahnrad 34 bewegt wird. Somit bewirkt die Synchronisiereinrichtung 150, daß sich die Geschwindigkeiten des dritten Zahnrads 34 und der Ausgangswelle 126 anpassen und das dritte Zahnrad 34 mit der Ausgangswelle 126 verkeilt wird.

Es wird nun auf die Fig. 8 bis 10 Bezug genommen, um den Leistungsfluß durch das Verteilergetriebe 14 während der ver schiedenen Schaltwechsel mit Hilfe des Verteilergetriebes 14 darzustellen. Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bewirkt eine erste Zahnradkombination, daß die Kraft über die Ein gangswelle 22 direkt zu der Ausgangswelle 126 fließt, also eine kleine Untersetzung. Bei der kleinen Untersetzung wird der Kupplungsring 52 in Eingriff mit dem ersten Zahnrad 30 bewegt. Da die Geschwindigkeit der Ausgangswelle 126 und des ersten Zahnrads 30 ausreichend synchronisiert sein müssen, damit die komplementären Zähne 66, 64 des Kupplungsrings 52 und des ersten Zahnrads 30 ineinander greifen, ohne Schal tungskomponenten zu beschädigen, kann ein Synchronisiergerät 150 eingesetzt werden. Da die Synchronisiereinrichtung 150 mit der Ausgangswelle 126 durch eine Keilwellenverzahnung verbunden ist, kann die Synchronisiereinrichtung 150 dazu benutzt werden, in das zweite Zahnrad 32 einzugreifen, um die Geschwindigkeit der Ausgangswelle 126 näher an die Geschwindigkeit des ersten Zahnrads 30 heranzubringen. Wenn auf diese Weise keine ausreichende Synchronisation erhalten werden kann, können andere mechanische oder elektrische Mittel eingesetzt werden, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.

Die Schaltvorgänge, die für eine zweite Zahnradkombination notwendig sind, sind in Fig. 9 gezeigt. Die Seite der gro ßen Untersetzung der Synchronisiereinrichtung 150 wird in Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 32 bewegt, so daß die erste Synchronisieroberfläche 68 und die zweite Synchronisier oberfläche 70 die Ausgangswelle 126 und das zweite Zahnrad 32 synchronisieren. Der Kupplungsring 41 wird dann in Ein griff mit dem zweiten Zahnrad 32 bewegt und koppelt dadurch die komplementären Zahnsätze 64, 66 miteinander. Auf diese Weise wird die Kraft von der Eingangswelle 22 über das zweite Zahnrad 32 zu der Ausgangswelle 126 übertragen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 ist eine dritte Zahnrad kombination gezeigt. Die Synchronisiereinrichtung 150 wird in Eingriff mit dem dritten Zahnrad 34 bewegt, um das dritte Zahnrad 34 an die Ausgangswelle 126 zu koppeln und dadurch in die dritte 72 und die vierte Synchronisieroberfläche 76 einzugreifen und die Ausgangswelle 126 und das dritte Zahn rad 34 zu synchronisieren. Die Ausgangswelle 126 und das dritte Zahnrad 34 werden dann über die komplementären Zahn sätze 74, 78 miteinander gekoppelt. Der Kupplungsring 52 bleibt in der neutralen Stellung, in der er weder in das erste Zahnrad 30 noch in das zweite Zahnrad 32 eingreift.

Die Erfindung wurde auf beispielhafte Weise beschrieben, und es ist selbstverständlich, daß die benutzte Terminologie in der Art von beschreibenden Wörtern und nicht der Einschrän kung sein soll.

Offensichtlich sind viele Änderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehre möglich. Es ist deshalb selbstverständlich, daß im Rahmen der bei gefügten Ansprüche, in denen Bezugszeichen nur der Bequem lichkeit dienen und in keiner Weise einschränkend sind, die Erfindung anders ausgeführt werden kann als spezifisch beschrieben.

Claims

1. Kraftübertragung mit einem Tiefuntersetzungsgetriebe mit:
einer Eingangswelle mit einem ersten, sich in ein Tief untersetzungsgetriebe erstreckenden Ende zur Übertragung einer Leistung zu dem Tiefuntersetzungsgetriebe, wobei sich die Eingangswelle entlang einer Achse erstreckt;
einer Ausgangswelle mit einem zweiten, der Eingangswelle benachbarten und zu der Achse koaxialen Ende zur Übertragung einer Leistung aus dem Tiefuntersetzungsgetriebe;
einem ersten Zahnrad, das von der Eingangswelle an dem ersten Ende gehalten wird;
einem zweiten und einem dritten Zahnrad, die von der Ausgangswelle gehalten werden;
wenigstens einer Nebenwelle mit einem vierten, einem fünften und einem sechsten Zahnrad, die an einer Welle be festigt sind, um in das erste, das zweite bzw. das dritte Zahnrad einzugreifen;
einer Synchronisiereinrichtung, die von der Ausgangs welle an dem zweiten Ende gehalten wird und zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad angeordnet ist, um wahlweise in das erste oder das zweite Zahnrad einzugreifen; und
einem Kupplungsring, der von der Ausgangswelle gehalten wird und zwischen dem zweiten und dem dritten Zahnrad angeordnet ist, um wahlweise in das zweite oder das dritte Zahnrad einzugreifen.

2. Kraftübertragung nach Anspruch 1, bei der:
das zweite und das dritte Zahnrad axial auf der Aus gangswelle angeordnet sind und sich frei auf der Ausgangs welle drehen können, wenn die Synchronisiereinrichtung und der Kupplungsring weder in das zweite noch in das dritte Zahnrad eingreifen; und
die Synchronisiereinrichtung und der Kupplungsring ver schiebbar mittels einer Keilwellenverzahnung mit der Aus gangswelle verbunden sind.

3. Kraftübertragung nach Anspruch 2, bei der:
das zweite und das dritte Zahnrad Zahnsätze für den Ein griff mit dem Kupplungsring aufweisen; und
der Kupplungsring entgegengesetzte Enden mit Zahnsätzen aufweist, um in die Zahnsätze des zweiten oder des dritten Zahnrads einzugreifen und das zweite oder das dritte Zahnrad mit der Ausgangswelle zu verriegeln, wenn der Kupplungsring axial in Eingriff mit dem zweiten oder dem dritten Zahnrad bewegt wird.

4. Kraftübertragung nach Anspruch 2, bei der:
das zweite Zahnrad eine erste, der Synchronisiereinrich tung benachbarte Synchronisieroberfläche für den Eingriff mit der Synchronisiereinrichtung aufweist; und
die Synchronisiereinrichtung eine zweite, dem zweiten Zahnrad benachbarte Synchronisieroberfläche aufweist, um in die erste Synchronisieroberfläche einzugreifen und das zwei te Zahnrad und die Ausgangswelle zu synchronisieren, wenn die Synchronisiereinrichtung axial in Eingriff mit dem zwei ten Zahnrad bewegt wird.

5. Kraftübertragung nach Anspruch 1, bei der:
das erste Zahnrad eine dritte, der Synchronisiereinrich tung benachbarte Synchronisieroberfläche und einen Zahnsatz für den Eingriff mit der Synchronisiereinrichtung aufweist;
und die Synchronisiereinrichtung eine vierte, dem ersten Zahnrad benachbarte Synchronisieroberfläche aufweist, um in die dritte Synchronisieroberfläche einzugreifen und das erste Zahnrad und die Ausgangswelle zu synchronisieren, wobei die Synchronisiereinrichtung ferner einen dem ersten Zahnrad benachbarten Zahnsatz aufweist, um in den Zahnsatz des ersten Zahnrads einzugreifen und das erste Zahnrad mit der Ausgangswelle zu verriegeln, wenn die Synchronisierein richtung axial in Eingriff mit dem ersten Zahnrad bewegt wird.

6. Kraftübertragung mit einem Verteilergetriebe mit:
einer Eingangswelle mit einem ersten, in das Verteiler getriebe hineinragenden Ende zur Übertragung einer Leistung in das Verteilergetriebe, wobei die Eingangswelle eine Achse hat;
einer Ausgangswelle mit einem zweiten, der Eingangswelle benachbarten und zu der Achse koaxialen Ende zur Übertragung einer Leistung aus dem Verteilergetriebe;
einem ersten Zahnrad, das auf der Eingangswelle an dem ersten Ende gehalten ist;
einem zweiten und einem dritten Zahnrad, die auf der Ausgangswelle gehalten sind;
wenigstens einer Nebenwelle mit einem vierten, einem fünften und einem sechsten Zahnrad, die an einer Welle be festigt sind, um in das erste, das zweite bzw. das dritte Zahnrad einzugreifen;
einem Kupplungsring, der auf der Ausgangswelle an dem zweiten Ende gehalten und zwischen dem ersten und dem zwei ten Zahnrad angeordnet ist, um wahlweise in das erste oder das zweite Zahnrad einzugreifen; und
einer Synchronisiereinrichtung, die auf der Ausgangs welle gehalten und zwischen dem zweiten und dem dritten Zahnrad angeordnet ist, um wahlweise in das zweite oder das dritte Zahnrad einzugreifen.

7. Kraftübertragung nach Anspruch 6, bei der:
das zweite und das dritte Zahnrad axial auf der Aus gangswelle angeordnet sind und sich frei auf der Ausgangs welle drehen können, wenn die Synchronisiereinrichtung und der Kupplungsring weder in das zweite noch in das dritte Zahnrad eingreifen; und
die Synchronisiereinrichtung und der Kupplungsring ver schiebbar mittels einer Keilwellenverzahnung mit der Aus gangswelle verbunden sind.

8. Kraftübertragung nach Anspruch 7, bei der:
das erste und das zweite Zahnrad jeweils einen Zahnsatz für den Eingriff mit dem Kupplungsring aufweisen; und
der Kupplungsring entgegengesetzte Enden mit Zahnsätzen aufweist, um in den Zahnsatz des ersten oder des zweiten Zahnrads einzugreifen und das erste oder das zweite Zahnrad mit der Ausgangswelle zu verriegeln, wenn der Kupplungsring axial in Eingriff mit dem zweiten oder dem dritten Zahnrad bewegt wird.

9. Kraftübertragung nach Anspruch 7, bei der:
das zweite Zahnrad eine erste, der Synchronisiereinrich tung benachbarte Synchronisieroberfläche für den Eingriff mit der Synchronisiereinrichtung aufweist; und
die Synchronisiereinrichtung eine zweite, dem zweiten Zahnrad benachbarte Synchronisieroberfläche aufweist, um in die erste Synchronisieroberfläche einzugreifen und das zwei te Zahnrad und die Ausgangswelle zu synchronisieren, wenn die Synchronisiereinrichtung axial in Eingriff mit dem zwei ten Zahnrad bewegt wird.

10. Kraftübertragung nach Anspruch 6, bei der:
das dritte Zahnrad eine dritte, der Synchronisierein richtung benachbarte Synchronisieroberfläche und einen Zahn satz für den Eingriff mit der Synchronisiereinrichtung auf weist; und
die Synchronisiereinrichtung eine vierte, dem dritten Zahnrad benachbarte Synchronisieroberfläche aufweist, um in die dritte Synchronisieroberfläche einzugreifen und das dritte Zahnrad und die Ausgangswelle zu synchronisieren, wobei die Synchronisiereinrichtung ferner einen dem dritten Zahnrad benachbarten Zahnsatz aufweist, um in den Zahnsatz des dritten Zahnrads einzugreifen und das dritte Zahnrad mit der Ausgangswelle zu verriegeln, wenn die Synchronisierein richtung axial in Eingriff mit dem dritten Zahnrad bewegt wird.

11. Kraftübertragung mit einem Hilfsgetriebe mit:
einer Eingangswelle mit einem ersten, sich in das Hilfs getriebe erstreckenden Ende zur Übertragung einer Leistung zu dem Hilfsgetriebe, wobei die Eingangswelle eine Achse aufweist;
einer Ausgangswelle mit einem zweiten, der Eingangswelle benachbarten und zu der Achse koaxialen Ende zur Übertragung einer Leistung aus dem Hilfsgetriebe;
einem ersten Zahnrad, das von der Eingangswelle an dem ersten Ende gehalten wird;
einem zweiten und einem dritten Zahnrad, die von der Ausgangswelle gehalten werden;
wenigstens einer Nebenwelle mit einem vierten, einem fünften und einem sechsten Zahnrad, die an einer Welle be festigt sind, um in das erste, das zweite bzw. das dritte Zahnrad einzugreifen;
einer Synchronisiereinrichtung, die von der Ausgangs welle gehalten wird, um wahlweise in das erste, das zweite oder das dritte Zahnrad einzugreifen; und
einem Kupplungsring, der von der Ausgangswelle gehalten wird, um wahlweise in das erste, das zweite oder das dritte Zahnrad einzugreifen.

12. Kraftübertragung nach Anspruch 11, bei der:
das zweite und das dritte Zahnrad axial auf der Aus gangswelle angeordnet sind und sich frei auf der Ausgangs welle drehen können, wenn die Synchronisiereinrichtung und der Kupplungsring weder in das zweite noch in das dritte Zahnrad eingreifen; und
die Synchronisiereinrichtung und der Kupplungsring ver schiebbar mittels einer Keilwellenverzahnung mit der Aus gangswelle verbunden sind.