DE2162341A1

DE2162341A1 - Chaltgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2162341A1
Application number: DE2162341A
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl Ing Willers
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1971-12-15
Filing date: 1971-12-15
Publication date: 1973-06-20
Also published as: DE2162341B2; AU450982B2; FR2167039A5; DE2162341C3; CA964080A; AU4999072A; US3827276A; GB1404000A

Description

"Schaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens drei mit ihren Gsgenrädern in ständigem Eingriff befindlichen Zahnrädern und einer zwischen den außenliegenden Zahnrädern angeordneten und auf einer zur Lagerung der Zahnräder dienenden Welle drehfest sitzenden Hülse, auf der das oder die zwischen den beiden außenliegenden Zahnrädern befindlichen Zahnräder drehbar ge™ lagert sind.

Ein derart beschaffenes Schaltgetriebe ist durch die DT-PS. 1 016 571 bekanntgeworden. Bei diesem bekannten Getriebe ist die drehfest mit der Welle verbundene Hülse axial nicht verschiebbar. Aus diesem Grund erfolgt das Kuppeln der außenliegenden Zahnräder mit ihrer Lagerwelle über sich parallel zur Welle erstreckende Schaltstifte, die mit der Hülse verbunden sind und unmittelbar in Bohrungen oder Ausnehmungen der kuppelbaren Zahnräder eingreifen. Das zwischen den beiden außenliegenden Zahnrädern angeordnete Zahnrad kann mit der Welle nur dadurch gekuppelt werden, in dem es über die Hülse, die Schaltstifte und ein weiteres Schieberad in den Kraftfluß eingeschaltet wird, 2u diesem Zweck sind an

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dem zusätzlichen Schieberad Kupplungsζahne vorgesehen, die in am mittleren Zahnrad befindliche Kupplungszähne eingeschoben werden können. Insbesondere durch das notwendige Schieberad wird der Aufbau der bekannten Getriebevorrichtung recht aufwendig und es ist auch viel Platz, zwischen den einzelnen Zahnrädern erforderlich, der nicht immer zur ^ Verfügung steht, insbesondere wenn es sich um ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug handelt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignetes Schaltgetriebe der . eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfachem und störunanfälligem Aufbau sich durch eine gedrängte Bauweise auszeichnet· Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hülse aus einer auf der Welle axial verstellbaren Verschiebebüchse mit Kupplungsorganen zum Kuppeln der Verschiebebüchse mit den Zahnrädern besteht. Bei der Erfindung reicht ein einziges Kupplungselement in Gestalt einer Verschiebebüchse völlig aus, um wahlweise die einzelfe nen Zahnräder mit ihrer¹Lagerwelle kraftschlüssig zu verbinden .

Dies wird in besonders einfacher Weise dadurch erreicht, daß die Verschiebebüchse an ihrem einen, zwischen einem der außenliegenden Zahnräder und dem mittleren Zahnrad verschiebbaren Ende eine erste Reihe Kupplungs ζ ahne und an ihx'em anderen, einen im Durchmesser größeren Kupplungsflansch aufweisenden und zwischen dem anderen außenliegenden Zahnrad und dem mittleren Zahnrad verschiebbaren Ende auf gegenüberliegenden Seiten des Kupplungsflansches eine zweite und dritte Reihe von Kupplungsζahnen aufweist, und daß ferner die Kupplungszähne mit an den zugewandten Seiten der Zahnräder seitlich vorstehenden Kupplungszahnringen kuppelbar

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Die Verschiebebewegung der Kupplungsbüchse zum Einschalten der verschiedenen Zahnräder in den Kraftfluß wird in überaus einfacher Weise dadurch erreicht, daß der arn mittleren Zahnrad vorhandene Kupplungsζahnring eine Hinterschneidung aufweist, die breiter als die axiale Erstreckung der mit dem Kupplungsζahnring zusammenwirkenden Kupplungsζahne am Kupplungsflansch ist. Bei einem derart ausgebildeten Ge-" triebe kann ausgehend von einer Neutralstellung, in welcher keine der Zahnräder eingeschaltet ist, die Kupplungsbüchse auf der Welle axial derart nach beiden Richtungen verstellt werden, daß jeweils eines der Zahnräder in den Kraftfluß eingeschaltet ist.

Um die Zahnräder auf der Lagerwelle bzw. der Verschiebehülse lagegerecht zu halten, sind zwischen den einzelnen Zahnrädern Abstandelemente angeordnet, die beispielsweise als aus einem die Verschiebebüchse umgebenden, eine dem Abstand zwischen zwei benachbarten Zahnrädern entsprechende Länge aufweisenden Stützring oder aber als durch den Kupplungsflansch der Verschiebebüchse sich.hindurch erstreckende Stifte ausgebildet sein können. Um eine Beschädigung der Zahnräder zu verhindern, sind zwischen den Abstandelementen und den Seitenflächen der Zahnräder Druckscheiben angeordnet.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Auf einer Abtriebswelle 1 eines nicht näher dargestellten KraftfahrzGuggetriebes sind drei Zahnräder 2, 3 und 4 angeordnet. Die drei Zahnräder 2, 3, 4 stehen mit nicht darge-

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stellten Gegenrädern einer ebenfalls nicht gezeigten Antriebswelle des Kraftfahrzeuggetriebes in ständigem Eingriff. Die beiden außenliegenden Zahnräder 2 und 4 sind über Gleitlager -5 und 6 auf der Abtriebswelle 1 gelagert, während das mittlere Zahnrad 3 über ein Gleitlager 7 auf einer Hülse drehbar gelagert ist. Die sich zwischen den beiden außenliegenden Zahnrädern erstreckende Hülse 8 ist als Verschiebebüchse ausgebildet, d.h. sie kann ausgehend von einer ersten Neutralstellung N aus beidseitig auf der Abtriebswelle 1 axial verschoben werden. Die Verschiebebüchse 8 ist über eine Keilζahnverbindung 9 mit der Abtriebswelle drehfest verbunden. An ihrem zwischen dem einen außenliegenden Zahnrad 4 und dem mittleren Zahnrad 3 liegenden Ende besitzt die Verschiebebüchse 8 Kupplungszähne 11, die mit einem am Zahnrad 4 angeordneten Kupplungs ζ ahnring 10 kxippelbar sind. Ähnliche Kupplungszähne 12 und 13 befinden sich auf einem im Durchmesser vergrößerten Flansch 14 am anderen Ende der Verschiebebüchse 8. Bei entsprechender Axialverschiebung der Verschiebebüchse 8 können die Kupplungsζahne 12 mit einem am außenliegenden Zahnrad 2 befindlichen Kupplungszahnring 15 in Eingriff gebracht werden, während die Kupplungsζahne 13 nach entsprechender Verstellung der Verschiebebüchse 8 zur anderen Seite mit einem Kupplungsζahnring 16 am mittleren Zahnrad 3 in Eingriff gebracht werden können. Der am mittleren Zahnrad 3 befindliche Kupplungszahnring 16 besitzt eine Hinterschneidung 17, die breiter ist als die axiale Längserstreckung der Kupplungszähne 13 der Verschiebebüchse 8. Liegen die Zähne 13 im Bereich der Hinterschneidung 17 und sind die Zähne 11 noch nicht mit dem Kupplungsζahnring 10 im Eingriff, so befindet sich das Getriebe in einer zweiten Neutralstellung Nl.

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Die axiale Verstellung der Verschiebebüchse 8 erfolgt über eine an sich bekannte Schaltgabel 18, die in einer Ringnut 19 der Verschiebebüchse 8 gelagert ist·. Zur axialen Führung der Verschiebebüchse 8 und zur Abstandsicherung der Zahnräder 2 und 3 dienen sich parallel zu der Welle 1 erstreckende Stifte 21/ die an Druckscheiben 22, 23 seitlich der Zahnräder 2 und 3 abgestützt sind. Ein Druckring 24 befindet sich auf der anderen Seite des Zahnrades 3. Dieser Druck- λ ring 24 ist einstückig mit einem ebenfalls als Abstandelement dienenden Stützring 25 ausgebildet/ der mit seiner anderen Stirnseite an dem Kupplungszahnring 10 des außenliegenden Zahnrades 4 anliegt. Nach außen hin sind die außenliegenden Zahnräder 2 und 4 durch bekannte Sicherungsringe 26/ 27 gegen axiales verschieben gesichert. Vorteilhaft ist der Stützring 25 auf einem Ansatz 28 des Zahnrades 4 gelagert.

In der in der Zeichnung dargestellten Lage der Verschiebebüchse 8 befindet sich das Getriebe in einer Neutralstellung N, in der also keines der drei Zahnräder 2, 3, 4 mit der Abtriebswelle 1 antriebsmäßig verbunden, d.h. in den Kraft- ^ fluß eingeschaltet ist. Soll das außenliegende Zahnrad 2 in den Getriebekraftfluß eingeschaltet werden, so braucht lediglich die Verschiebebüchse 8 über die Schaltgabel 18 nach links soweit verstellt werden, bis ihre Kupplungszähne 12 mit dem Kupplungsζahnring 15 des Zahnrades 2 in Eingriff gelangen. Sofern das mittlere Zahnrad 3 in den Kraftfluß eingeschaltet werden soll, braucht die Verschiebebüchse 8 lediglich soweit nach rechts verstellt zu werden, bis die Kupplungszähne 13 mit dem Kupp lungs ζ ahrir ing 16 in Eingriff gelan-

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gen. Wird hingegen eine Kraftübertragung über das andere Zahnrad 4 gewünscht, so wird die Verschiebebüchse 8 soweit verstellt, bis die Kupplungszähne 11 mit dem Kupplungsζahnring 10 des Zahnrades 4 zur Deckung gelangen. Bei dieser Stellung liegen die Kupplungszähne 13 der Verschiebebüchse 8 in der Hinterschneidung 17, so daß keine Beeinträchtigung durch das mittlere Zahnrad 3 eintreten kann.

Die Erfindung ist nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Grundsätzlich können auch mehr als drei Zahnräder vorhanden sein. In diesem Fall wird die Verschiebebüchse 8 entsprechend verlängert und mit einer weiteren Reihe Kupplungszähne versehen. Eine solche Ausbildung des Getriebes wäre beispielsweise derart denkbar, daß auch das Zahnrad 2 auf der Verschiebebüchse 8 drehbar gelagert ist.

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Claims

Patentanspruchs

1. Schaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens drei mit ihren Gegenrädern in ständigem . ..Eingriff befindlichen Zahnrädern und einer zwischen %

den außenliegenden Zahnrädern angeordneten und auf einer zur Lagerung der Zahnräder dienenden Welle dreh- ~:._fest sitzenden Hülse, auf der das oder die zwischen .den beiden außenliegenden Zahnrädern befindlichen -_ Zahnräder drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeich-.--. -net, daß die Hülse aus einer auf der Welle (1) axial .-.: verstellbaren Verschiebebüchse (8) mit Kupplungsorganen (11, 12, 13) zum Kuppeln der Verschiebebüchse (8) mit den Zahnrädern (4, 2, 3) besteht.

2V"Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 'die Verschiebebüchse (8) an ihrem einen, zwischen j

" einem der außenliegenden Zahnräder (4) und dem mitt-■" "lerenrZahnrad (3) verschiebbaren Ende eine erste Reihe

Kupplungszähne (11) und an ihrem anderen, einen im " Durchmesser größeren Kupplungsflansch (14) aufweisenden

—lind "zwischen dem anderen außenliegenden Zahnrad (2) und dew mittleren Zahnrad (3) verschiebbaren Ende auf gegenüberliegenden Seiten des Kupplungsflansches (14) eine zweite und dritte Reihe von Kupplungszähnen (12, 13) aufweist und daß die Kupplungszähne (11, 12, 13) mit an den zugewandten Seiten der Zahnräder (2, 3, 4) seitlich vorstehenden Kupplungsζahnringen (10, 15, 16) kuppelbar sind.

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3. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am mittleren Zahnrad (3) vorhandene Kupplungszahnring (16) eine Hinterschneidung (17) aufweist/ die breiter als die axiale Erstreckung der mit dem Kupplungszahnring (16) zusammenwirkenden Kupplungszähne (13) am Kupplungsflansch (14) ist.

^ 4. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3/gekennzeichnet durch sich zwischen den einzelnen Zahnrädern (2, 3, 4) erstreckenden und diese gegen Verschieben in axialer Richtung sichernde Abstandelemente.

5. Schaltgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandelemente als aus einem die Verschiebebüchse (8) umgebenden, eine dem Abstand zwischen zwei benachbarten Zahnrädern (z.B. 3, 4) entsprechende Länge aufweisenden Stützring (24, 25).

6. Schaltgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, W daß der Stützring (25) auf einem Ansatz (28) des außenliegenden Zahnrades (4) gelagert ist.

7. Schaltgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandelemente aus sich durch den Kupplungsflansch (14) der Verschiebebüchse (8) erstreckenden Stiften (21) bestehen.

8. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abstandelementen (21) und den Seitenflächen der Zahnräder (2, 3) Druckscheiben (22, 23) angeordnet sind.

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9. Schaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsflansch (14) der Verschiebebüchse (8) eine Ringnut (19) zur Aufnahme einer Schaltgabel (18) aufweist.

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