DE2342771C2 - Wechselgetriebe mit Bereichsumschaltung - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet,

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g) daß um die Eingangswelle (1), die wenigstens ein festes Zahnrad (2, 3) trägt, mehrere parallelliegende Vorgelegewellen (31, 32, 76) angeordnet sind, die wahlweise mit der Eingangswelle (1) kuppelbar sind und von denen jede jeweils eines von mehreren koaxialen Ausgangszahnrädern (42,44,45) antreibt,

h) daß der Nebenschlußleistungsübertragungsweg von dem festen Zahnrad (2) der Eingangswelle (1) abgezweigt ist und die Kupplung (D)\n dem Nebenschlußleistungsübertragungsweg zwischen der Eingangswelle des Hauptgetriebes (A) und der Ausgangswelle (61) des Gruppengetriebes (C) liegt,

i) daß die Kupplung (D)eine Klauenkupplung (89) ist, deren Verzahnung einseitig abgeschrägte Flächen aufweist, und

k) daß das Übersetzungsverhältnis in dem Nebenschlußleistungsübertragungsweg geringfügig unterschiedlich von dem Stufensprung ist, so daß bei nicht unterbrochenem Leistungsfluß über das Haupt- und das Gruppengetriebe (A, C) die beiden Kupplungsteile (88, 91) mit einer kleinen Relativdrehzahl in Richtung der abgeschrägten Flächen laufen.

2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufensprung zwischen der niedrigsten und höchsten Gangstufe des Hauptgetriebes (B) geringfügig kleiner ist als das Übersetzungsverhältnis im Nebenschlußleistungsübertragungsweg.

Die Erfindung betrifft ein Wechselgetriebe mit Bereichsumschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Getriebe ist besonders für den Kraftfahrzeugbau bestimmt, doch ist es auch für verschiedene andere Zwecke einsetzbar. Es wird im folgenden zwar im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug erläutert, doch kann ein solches Wechselgetriebe immer dann Anwendung finden, wenn zwischen einer Kraftquelle und einer Last eine unter Last in Stufen erfolgende Umschaltung zwischen einzelnen Drehzahlverhältnissen erforderlich ist.

Bei Schaltgetrieben für verhältnismäßig leichte Personenkraftfahrzeuge ist es ohne weiteres möglich, beim Schalten eine kurzzeitige Unterbrechung des Leistungsflusses in Kauf zu nehmen, weil die träge Masse des Kraftfahrzeuges normalerweise dafür sorgt, daß die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs so lange im wesentlichen unvermindert aufrechterhalten bleibt, bis die Getriebeumschaltung im Rahmen der Schaltfolge abgeschlossen ist. Dies ist an sich bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung. Beim Einsatz unter schwerer Belastung ergeben sich jedoch grundsätzlich unterschiedliche Anforderungen. Zunächst ist die Annahme nicht mehr zulässig, daß die träge Masse des Kraftfahrzeuges länger als während einer sehr kurzen Zeitspanne die Bewegung des Kraftfahrzeuges aufrechterhält und damit eine Getriebeumschaltung gestattet, die eine kurzzeitige Unterbrechung des Leistungsflusses erforderlich macht. Wenngleich eine solche Unterbrechung des Leistungsflusses in begrenztem Maße unter bestimmten Betriebsbedingungen, etwa bei einem auf der Straße fahrenden Kraftfahrzeug, möglich ist, so tritt die Problematik doch dann in den Vordergrund, wenn etwa bei einem bergauffahrenden Kraftfahrzeug oder bei einem abseits der Straße sich bewegenden Fahrzeug, wie etwa einem Erdbewegungsgerät, geschaltet werden soll. Bei diesen Einsatzgebieten ist die träge Masse des Fahrzeuges völlig ungenügend, um das Fahrzeug in Bewegung zu halten. Es müssen darum andere Maßnahmen ergriffen werden, um eine Drehzahlumschaltung zwischen der Kraftquelle und der Last zu ermöglichen.

Aus der DE-AS 10 52 199 ist ein Zahnräderwechselgetriebe für den Hauptbereich von Werkzeugmaschinen bekannt, das aus einem Hauptgetriebe, einem Gruppengetriebe und einem Nebenschlußleistungsübertragungsweg gebildet ist, der dazu dient, den Leistungsfluß zu dem Gruppengetriebe aufrechtzuerhalten, wenn das Hauptgetriebe von seinem höchsten in den niedrigsten Gang zurückgeschaltet wird. Bei dem Getriebe sind auf der Eingangswelle wenigstens drei Lamellenkupplungen hintereinander geschaltet, wobei die erste Lamellenkupplung dazu dient, entsprechend ihrer Betätigung den Nebenschlußleistungsübertrag'jngsweg anzutreiben, und die anderen beiden Lamellenkupplungen die Aufgabe haben, den Leistungsfluß zu einem von zwei Zahnrädern zum Antrieb der Vorgelegewelle herzustellen. Die letzteren beiden Kupplungen

sind die eigentlichen Schaltkupplungen und werden beim Wechsel von einem Gang zum nächsten Gang wechselweise betätigt Im übrigen erfolgt die kraftschlüssige Verbindung der übrigen Zahnräder des Hauptgetriebes und auch der Zahnräder des Gruppengetriebes durch starre Klauenkupplungen ohne Synchronisiervorrichtung, so daß es erforderlich ist, zum Schalten dieser Klauenkupplung eine exakte Synchronität herzustellen.

Die dem Schalten dienenden beiden Lamellenkupplungen sind für den einen Kupplungssatz mh einem Steilgewinde versehen, so daß bei einem Leistungsfluß von der Eingangsseite zur Ausgangsseite des Getriebes die Kupplungslamellen fest aufeinander gezogen werden, während bei einer Umkehrung des Leistungsflusses, der beispielsweise dann auftritt, wenn die Ausgangsseite der Kupplung schneller laufen will als die Eingangsseite, die Lamellen durch das Steilgewinde getrennt werden.

in dem Nebenschlußleistungsübertragungsweg ist das Übersetzungsverhältnis geringfügig geringer, womit die Ausgangswelle des Hauptgetriebes bei eingeschaltetem Nebenschlußleistungsübertragungsweg gering schneller läuft, als dies aufgrund des höchsten Ganges des Hauptgetriebes der Fall ist, so daß sich die dem höchsten Gang entsprechende Lamellenkupplung aufgrund des Steilgewindes öffnet und den Kraftfluß unterbricht Erst in diesem Zustand kann die Lamellenkupplung dann durch das zugehörige Betätigungsorgan gelöst werden.

Das bekannte Zahnräderwechselgetriebe zum Antrieb von Werkzeugmaschinen ist aber zum Antrieb von Kraftfahrzeugen nicht geeignet, weil es bei Kraftfahrzeugen erforderlich ist, auch im Betrieb und unter Last wieder herunter zu schalten, wobei auch das Übersetzungsverhältnis in dem Gruppengetriebe mit gewechselt werden muß. Bei dem bekannten Getriebe ist aber ein Ingangsetzen des Nebenschlußleistungsübertragungsweges beim Herunterschalten nicht möglich, weil der nächsthöhere Gang aus den genannten Gründen nicht ohne Leistungsflußunterbrechung gelöst werden kann.

Darüber hinaus ist das bekannte Getriebe nicht zur Übertragung großer Leistung geeignet, weil sonst die an den Betätigungsorganen für die Schaltkupplung auftretenden Schubkräfte aufgrund des Steilgewindes zu groß werden. Schließlich weist das bekannte Getriebe wegen der drei hintereinander angeordneten Kupplungen auch eine für den Fahrzeugbau ungeeignete große axiale Länge auf.

Auch aus der DE-OS 20 55 034 und ähnlich aus der DE-OS 19 03 647 ist ein Wechselgetriebe mit Bereichsumschaltung bekannt. Dieses Wechselgetriebe verfügt über ein mehrgängiges Hauptgetriebe in Vorgelegebauart, das eine Eingangswelle mit wenigstens einem festen Zahnrad und mehrere parallel zu ihr angeordnete Vorgelegewellen aufweist, welche zur Schaltung der Gangstufen wahlweise mit der Eingangswelle kuppelbar sind und von denen jede jeweils eines von mehreren Ausgangszahnrädern antreibt. In Reihe zu dem Hauptgetriebe liegt ein als Planetengetriebe ausgebildetes Gruppengetriebe, das seinerseits zwei wahlweise einschaltbare Leistungsübertragungswege mit einem ersten und einem zweiten Gruppenbereich aufweist. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß sowohl auf der Antriebs- als auch auf der Abtriebsseite des Wechselgetriebes Kupplungen vorgesehen sind, durch die das Hauptgetriebe während der Schaltung der Gangstufen vollständig aus dem Leistungsübertragungsweg herausgetrennt und mittels einer zugeordneten Bremse zumindest näherungsweise stillgesetzt werden kann, um eine Schaltung ohne Synchronisation zu ermöglichen. Während dieser Stillsetzung und Umschaltung des Hauptgetriebes liegt zwischen der Antriebsquelle und der A.usgangswelle des Gruppengetriebes ein Nebenschlußleistungsübertragungsweg, dem eine weitere Kupplung zugeordnet ist und über den bei dem unterbrochenem Leistungsfluß über das Hauptgetriebe Leistung auf die Ausgangswelle des Gruppengetriebes übertragen wird.

Wegen der in genau vorbestimmter Reihenfolge zu schaltenden Kupplungen ist dieses Wechselgetriebe nicht einfach bedienbar. Es erfordert eine spezielle Steuereinrichtung, die einen erheblichen Aufwand mit sich bringt Außerdem muß während der Schaltung der Gangstufen des Hauptgetriebes und dessen damit verbundener Abbremsung die Kupplung des Nebenschlußleistungsübertragungsweges mit dem durch das jeweilige Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle des Hauptgetriebes und der Ausgangswelle des Gruppengetriebes gegebenen Schlupf arbeiten. Das bedeutet daß diese Kupplung entsprechend groß ausgebildet werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Wechselgetriebe mit Bereichsumschaltung zu schaffen, das einerseits eine Änderung des Drehzahlübersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle des Hauptgetriebes und der Ausgangswelle des Gruppengetriebes unter schwerer Belastung gestattet, wobei gleichzeitig zumindest im wesentlichen dauernd eine positive mechanische Leistungsübertragung von der Antriebsquelle auf die Last während des gesamten Umschaltvorganges gewährleistet ist, und das andererseits sich durch einen einfachen Aufbau unter Verwendung von formschlüssig zusammenwirkenden mechanischen Getriebeelementen, wie stirn- oder spiralverzahnten Zahnrädern, auszeichnet, so daß es mit verhältnismäßig geringen Kosten herstellbar ist, wobei die Möglichkeit bestehen soll, bereits vorhandene Getriebekonstruktionen auf einfache Weise entsprechend zu ergänzen.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Wechselgetriebe durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Das neue Wechselgetriebe zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus, wobei der Nebenschlußleistungsübertragungsweg lediglich eine einzige Kupplung benötigt. Während der Bereichsumschaltung ist die positive Leistungsübertragung über den Nebenschlußleistungsübertragungsweg gewährleistet, so daß auch unter schwierigen Einsatzbedindungen die Bereichsumschaltung einfach möglich ist, ohne daß eine übermäßige Belastung der Kupplung auftreten kann.

Weitere Ausgestaltungen des neuen Wechselgetriebes sind Gegenstand von Unteransprüchen. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 den schematischen Getriebeplan eines Wechselgetriebes gemäß einer ersten Ausführungsform entsprechend einem Querschnitt durch zwei Vorgelegewellen des Hauptgetriebes,

F i g. 2 das Wechselgetriebe längs der Linie H-II nach Fig.l,

Fig.3 ein Blockdiagramm des grundsätzlichen Aufbaus eines derartigen Wechselgetriebes, F i g. 4 das Wechselgetriebe im Querschnitt längs der Linie IV-IVnach Fig.5,

F i g. 5 das Wechselgetriebe längs der Linie V-V nach F i g. 4 in einer Seitenansicht entsprechend dem

Getriebeplan nach F i g. 1,

Fig.6 das Wechselgetriebe längs der Linie Vl-VI nach Fig.4 in einer Seitenansicht entsprechend dem Getriebeplan nach F i g. 2 und

Fig.7 bis 9 schematische Getriebepläne entsprechend F i g. 2 von zwei weiteren Ausführungsformen von Wechselgetrieben.

In der nachfolgenden Beschreibung werden bestimmte Ausdrücke zur Bezugnahme verwendet, die jedoch keine Beschränkung bedeuten. Die Worte »nach oben«, »nach unten«, »nach links« und »nach rechts« beziehen sich jeweils auf Richtungen in den Figuren der Zeichnung, auf die Bezug genommen ist Die Ausdrücke »vorne« und »hinten« werden bezüglich des eingangs- und ausgangsseitigen Endes des Wechselgetriebe benutzt. Die Worte »nach innen« und »nach außen« beziehen sich auf Richtungen, die auf den geometrischen Mittelpunkt der jeweiligen Vorrichtung oder bestimmter Teile dieser Vorrichtung hin oder von diesem weg weisen.

Bei dem nachfolgend dargestellten Getriebe liegt der parallele Nebenschlußleistungsübertragungsweg außerhalb des Hauptgetriebes und des Gruppengetriebes, um dadurch die Darstellung zu erleichtern. Es ist jedoch zu bemerken, daß auch andere Ausführungsformen mög- ₂s lieh sind und auch hergestellt werden, von denen bei einer der Nebenschlußleistungsübertragungsweg physikalisch innerhalb des Haupt- und Gruppengetriebes liegt, so daß ein Minimum an Platzbedarf und Anzahl der notwendigen Bauelemente gegeben ist.

In Fig. 3 ist schematisch ein Wechselgetriebe A veranschaulicht, das zwischen einer Eingangswelle 1 und einer Ausgangswelle 61 liegt. Das Getriebe A ist bekannt, wobei Ausführungsbeispieie in den US-PS 26 37 221 und 31 05 395 beschrieben sind. Es weist ein mehrgängiges Hauptgetriebe B auf, welches in Reihe mit einem Gruppengetriebe C liegt. Dieses verfügt in der Regel über zwei wahlweise einschaltbare Leistungsübertragungswege mit unterschiedlichen Drehzahlübersetzungsverhältnissen, mit denen die Gesamtzahl der bei dem Getriebe A einschaltbaren Drehzahlübersetzungsstufen vergrößert werden. So ist z. B. bei dem in den Figuren dargestellten und im folgenden beschriebenen Getriebe das Hauptgetriebe B mit sechs Drehzahlübersetzungsverhältnissen von 1,0. 1,28, 1,64, 2,11, 2,7 und 3,47 ausgerüstet, während das Gruppengetriebe C in dem unteren Gruppenbereich ein Drehzahlübersetzungsverhältnis von 3,47 und in dem oberen Gruppenbereich ein Drehzahlübersetzungsverhäknis von 1,0 aufweist. Da« Wechselgetriebe A ist mit einem parallelliegenden Nebenschlußleistungsübertragungsweg ausgebildet, der, wie in F i g. 3 veranschaulicht, eine zusätzliche Vorgeiegewelle 87 enthält, die über Zahnräder 2, 81 mit der Eingangswelle 1 und über Zahnräder 62, 93 mit der Ausgangswelle 61 gekoppelt ist. Der Nebenschlußleistungsübertragungsweg enthält eine beliebig ausgebildete und hier als Klauenkupplung D verwirklichte Kupplung. Sie gestattet es, den Leistungsfluß zwischen Eingangswelle 1 und Ausgangswelle 61 während des Umschaltens des Gruppengetriebes C aufrechtzuerhalten und sodann zu unterbrechen. Bei der praktischen Ausführung ist der Unterschied der Drehzahlübersetzungsverhältnisse des Gruppengetriebes C, d. h. der Stufensprung zwischen dem ersten und dem zweiten Gruppenbereich im wesentlichen der gleiche wie der Unterschied zwischen dem höchsten und dem niedersten Drehzahlverhältnis (Gang) des Hauptgetriebes B; ein Merkmal, dessen Bedeutung im einzelnen noch erläutert wird.

In F i g. 1 treibt die Eingangswelle 1 Zahnräder 2,3 an, die drehfest mit ihr verbunden sind. Das der niedrigen Drehzahl zugeordnete Zahnrad 2 treibt Vorgelegeräder 6,7 an, die gleiche Größe aufweisen und auf einer Welle 8 bzw. 9 drehfest gelagert sind. Die Wellen 8,9 sind mit an sich bekannten Reibungskupplungshälften 11 bzw. 12 verbunden, welche mit zugeordneten Reibungskupplungshälften 13, 14 zusammen wirken, die der Einfachheit halber schematisch auf einem verschiebbaren Kupplungsteil 16 bzw. 17 angeordnet sind. Bei einer derartigen Reibungskupplung 10,15 kann der verschiebliche Kupplungsteil lediglich ein Satz Kupplungsscheiben 13 bzw. 14 sein, wobei eine solche Kupplung der Ordnung halber im Zusammenhang mit F i g. 5 noch erläutert wird.

Das andere Zahnrad 3 steht mit weiteren Vorgelegerädern 21, 22 in Eingriff, die ebenfalls von gleicher Größe und auf einer Welle 23 bzw. 24 drehfest gelagert sind, die ihrerseits mit Kupplungshälften 26, 27 verbunden sind, welche mit Kupplungshälften 28,29 der verschiebbaren Kupplungsteile 16,17 zusammenwirken. Die verschiedenen Kupplungsteile 16, 17 sind drehfest auf Vorgelegewellen 31, 32 gelagert, welche ihrerseits parallel zu der Eingangswelle 1 verlaufen.

Die Vorgelegewelle 31 ist mit einer Drehrichtungsumkehrkuppiung 37 verbunden, die in dem Ausführungsbeispiel als Doppelklauenkupplung ausgebildet ist. Sie weist im einzelnen einen verschiebbaren, beidseitig mit Kupplungsklauen versehenen Kupplungsteil 34 auf, der drehfest mit der Vorgelegewelle 31 verbunden ist und dessen auf der linken Seite liegende Klauenverzahnung mit einem entsprechend verzahnten Kupplungsteil 36 in Eingriff gebracht werden kann, welcher seinerseits mit einem Zahnrad 38 verbunden ist, das auf der Vorgelegewelle 31 koaxial und frei drehbar gelagert ist. Der Kupplungsteil 34 trägt auf seiner rechten Seite ebenfalls eine Klauenverzahnung, die mit einem weiteren entsprechend verzahnten Kupplungsteil 39 in Eingriff kommen kann, der seinerseits mit einem weiteren Zahnrad 41 verbunden ist. Das Zahnrad 38 steht in dauerndem Eingriff mit einem freilaufend gelagerten Zwischenrad 114 (Fig.4), das seinerseits in dauerndem Eingriff mit einem weiteren Zahnrad 42 steht, das auf einer Welle 43 drehfest angeordnet ist. Die Vorgelegewelle 32 trägt darüber hinaus ein drehfestes Zahnrad 33, das mit dem Zahnrad 42 kämmt.

Die Welle 43 trägt außerdem drehfest koaxiale Zahnräder 44,45 und ein Kupplungsteil 46 einer doppelt wirkenden Klauenkupplung 47. Das Zahnrad 45 steht in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 41 und mit einem weiteren Zahnrad 48. Diese beiden Zahnräder 41, 48 sind drehfest mit parallelen Vorgelegewellen 51, 52 verbunden, die drehfeste Zahnräder 53, 54 tragen, weiche in dauerndem Eingriff mit einem weiteren Zahnrad 56 stehen, das drehfest mit einem rechten Kupplungsteil 57 der Klauenkupplung 47 verbunden ist Diese weist einen verschiebbaren doppelt wirkenden Klauenkupplungsteil 58 auf, der wahlweise mit einem der Kupplungsteile 46, 57 in Eingriff bringbar und drehfest auf der Ausgangswelle 61 angeordnet ist welche koaxial zu der Welle 43 verläuft. Das linke Ende 61Λ der Ausgangswelle 61 ist konzentrisch zu der Welle 43; es trägt ein weiteres drehfest verbundenes Zahnrad 62, dessen Zweck im einzelnen noch erläutert werden wird.

In Fig.2 ist ein weiteres Vorgelegewellensystem dargestellt, welches das Hauptgetriebe mit zusätzlichen

Drehzahliibersetzungsverhältnissen versieht. Es weist ein weiteres Zahnrad 63 auf, das mit dem Zahnrad 2 in Eingriff steht. Das Zahnrad 63 hat die gleiche Größe wie die bereits erwähnten Zahnräder 6, 7. Es ist auf der Welle 64 drehfest angeordnet, welche ihrerseits einen Teil 66 einer doppelt wirkenden Reibungskupplung 67 trägt. Koaxial zu dem Zahnrad 63 ist ein anderes Zahnrad 68 angeordnet, das in dauerndem Eingriff mit dem anderen Zahnrad 3 steht und drehfest mit der anderen Welle 69 verbunden ist, den rechten Seitenteil 71 der Reibungskupplung 67 trägt. Das Zahnrad 68 weist die gleiche Größe wie die erwähnten Zahnräder 21, 22 auf. Die Reibungskupplung 67 ist von üblichem Aufbau mit einem verschieblichen und drehfest auf einer weiteren Vorgelegewelle 76 angeordneten Kupplungsteil 72, der Kupplungsseiter.teüe 73,74 trägt, welche mit den Kupplungsteilen 66, 71 wahlweise zusammenwirken.

Die Wellen 64, 69 sind auf der Vorgelegewelle 76 drehbar gelagert, die auf der rechten Seite drehfest mit einem Zahnrad 77 verbunden ist, welches seinerseits in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 44 steht.

Das beschriebene Hauptgetriebe mit den Vorgelegewellen 31,32,76, von denen jeder eine doppelt wirkende Reibungskupplung 10, 15, 67 zugeordnet ist, gestattet das Einstellen von sechs verschiedenen Drehzahlen. Das in Reihe mit dem Hauptgetriebe liegende Gruppengetriebe mit den Vorgelegewellen 51, 52 und der Bereichsumschaltkupplung 47 ist ein Zweibereichs-Gruppengetriebe. Sowohl das Gruppengetriebe als auch das Hauptgetriebe sind ihrem Aufbau nach im wesentlichen bekannt; sie können entsprechend den jeweiligen Erfordernissen abgewandelt werden.

In F i g. 2 ist ein Zahnrad 81 dargestellt, das in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 2 steht und drehfest auf einer zur Eingangswelle 1 parallelen Welle 87 angeordnet ist.

Das Zahnrad 81 ist von gleicher Größe wie die Zahnräder 6, 7, 63. Die Welle 87 trägt einen Teil einer üblichen Kupplung, die hier als Klauenkupplung 89 (Nebenschlußkupplung) ausgebildet ist. Deren andere Seite 91 ist drehfest auf einer auf der Welle 87 drehbar gelagerten Welle 92 angeordnet. Mit der Welle 92 ist ein Zahnrad 93 drehfest verbunden, das in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 62 steht.

Die Wellen 87, 92 bilden im wesentlichen einen Nebenschlußleistungsübertragungsweg, durch den die Eingangswelle 1 mit der Ausgangswelle 61 verbunden werden kann und der bei in Eingriff stehender Kupplung 89 eine kontinuierliche Leistungsübertragung gewährleistet. Zu diesem Zwecke wird die Kupplung 89 mittels eines geeigneten und irn einzelnen nicht veranschaulichten Schaltsteuersystems betätigt, beispielsweise mittels einer pneumatischen Steuerschaltung. Die Verzahnungen der Kupplungsteile 88, 91 sind nach Fig.3 vorzugsweise auf einer Seite mit einer abgeschrägten oder angewinkelten Fläche versehen, um dadurch den Kupplungsteilen eine gegenseitige Ratschbewegung zu gestatten, wenn der Kupplungsteil 91 mit einer größeren Drehzahl als der Kupplungsteil 88 umläuft Die gegenüberliegenden Seiten der Verzahnungen sind jedoch entweder mit senkrechten oder sonst für die Verriegelung geeigneten Flächen ausgebildet, so daß die Kupplungsteile 88, 91 formschlüssig miteinander in Eingriff kommen und gegeneinander verriegelt werden sowie synchronisiert miteinander in Eingriff bringbar sind. Dieser Aufbau und das Zusammenwirken mit dem gesamten Getriebe werden im einzelnen noch beschrie

Die in den Fig.4 bis 6 dargestellten Getriebe sind vollständigere Darstellungen der schematisch anhand der F i g. 1 und 2 erläuterten Getriebe. In den F i g. 4 bis 6 entsprechen deshalb die Bezugszeichen den in den F i g. 1 und 2 bereits beschriebenen Teilen. Das Wechselgetriebe mit Haupt- und Gruppengetriebe ist in einem Gehäuse 101 angeordnet, welches einander gegenüberliegende Stirnwandungen 102, 103 und eine Zwischenwand 104 aufweist. Das Gruppengetriebe ist insbesondere zwischen den Wandungen 103, 104 angeordnet, wobei die Ausgangswelle 61 zwischen den Wandungen 103, 104 verläuft und an diesen mittels üblicher Wälzlager 106, 107 gelagert ist. Das vordere Ende der Ausgangswelle 61 ragt in den Bereich des Hauptgetriebes, welches zwischen den Wandungen 102. 104 liegt; es trägt ein weiteres Rollenlager 108, auf dem das Zahnrad 3 gelagert ist. Das vordere Ende der Eingangswelle 1 ist in einem in der Stirnwand 102 untergebrachten Wälzlager 109 gelagert.

Die drei Vorgelegewellen 31,32, 76 des Hauptgetriebes erstrecken sich alle zwischen den Wandungen 102. 104 und sind an diesen durch übliche Wälzlager 111 gelagert.

Die Kupplungen 10,15, 67 sind grundsätzlich bereits anhand der Fig. 1, 2 beschrieben worden; sie können jeden beliebigen bekannten Aufbau aufweisen. Die speziellen hier verwendeten Kupplungen verfügen über Gehäuse 131,132 die an den Zahnrädern 22,7 befestigt sind. Den Gehäusen 131, 132 sind eine Anzahl Kupplungsscheiben 133, 134 drehfest, aber axial verschieblich zugeordnet Auf der Welle 32 sind innere Scheibenträger 136,141 befestigt, die drehfest und axial verschieblich zugeordnete Kupplungsscheiben 137,142 tragen, die zwischen die Kupplungsscheiben 133, 134 ragen. Auf der Welle 32 sind bekannte Kupplungsbetätigungsglieder 138, 143 verschieblich, jedoch drehfest angeordnet.

Mit ihnen werden die Zahnräder 7,22 an die Welle 32 angekuppelt. Die Kupplungen 10, 67 können identisch mit der beschriebenen Kupplung 15 ausgebildet sein.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß z. B. die Kupplungshälften 12 bzw. 27 funktionell dem Gehäuse 132 bzw. 131 und den Kupplungsscheiben 134 bzw. 132 entsprechen. In der gleichen Weise entspricht der sich nach links bewegende Kupplungsteil 17 bezogen auf F i g. 1 funktionell dem Scheibenträger 141 und den Kupplungsscheiben 142 sowie dem Kupplungsbetätigungsglied 143, welches die Zusammendrückung der Kupplungsscheiben bewirkt Bei der Bewegung nach rechts entspricht der Kupplungsteil 17 mit der Kjjnnlungshälfte 29 funktionell dem Scheibenträger 132 undden inneren Kupplungsscheiben 137 zusammen mit dem Betätigungsglied 138. Für die anderen Kupplungen gilt entsprechendes.

Die hinteren Enden der Vorgelegewellen ragen über die Zwischenwand 104 in das Gruppengetriebe. Dem hinteren Ende der Vorgelegewelle 31 ist die Drehrichtungsumkehrkupplung 37 zugeordnet, die im vorliegenden Falle einen auf der Welle 31 axial verschieblichen, aber unverdrehbaren Kupplungsring 34 aufweist der wahlweise mit dem der Vorwärtsdrehrichtung zugeordneten Zahnrad 41 oder dem der Rückwärtsdrehrichtung zugeordneten Zahnrad 38 in Eingriff gebracht werden kann. Die Zahnräder 41, 53 sind starr mit der Vorgelegewelle 51 verbunden, welche koaxial zu der Vorgelegewelle 31 angeordnet und in dem Gehäuse 101 mittels Lager 112,113 drehbar gelagert ist

Die Vorgelegewelle 32 ragt ebenso wie die Vorgelegewelle 31 in das Gruppengetriebe und ist im wesentlichen koaxial zu der Vorgelegewelle 52 des Gruppengetriebes angeordnet; sie ist in dem Gehäuse 110 mittels Wälzlagern 116,117 drehbar gelagert.
.;'.; In ähnlicher Weise ragt die Vorgelege welle 76 mit

:'.'· dem drehfesten Zahnrad 77 (Fig.6) ebenfalls in das

Gruppengetriebe. An dem Zahnrad 77 ist ein Wellenstummel 77A starr befestigt, der im wesentlichen koaxial £ zu der Vorgelegewelle 76 verläuft. Der Wellenstummel

ΐ; 77Λ erstreckt sich über die Breite des Gruppengetrie-

f- bes; er ist an der Stirnwand 103 mittels eines Wälzlagers

; 118 drehbar gelagert.

y Der parallelliegende Nebenschlußleistungsübertra-

fi gungsweg enthält die Vorgelegewelle 87 (F i g. 6), die

y innerhalb des Hauptgetriebes liegt und zwischen den

' Wandungen 102,104 sich erstreckt, an denen sie mittels

U üblicher Wälzlager 119, 121 drehbar gelagert ist. Das

!■; Zahnrad 81 ist auf der Vorgelegewelle 87 in der Nähe

; eines Wellenendes befestigt und das Zahnrad 93 ist in

'; der Nähe des anderen Wellenendes drehbar darauf

|,: gelagert Das Übersetzungsverhältnis dieser beiden

|;- Zahnräder wird im einzelnen noch besprochen werden.

Die Nebenschlußkupplung 98 weist den ersten

j| Kupplungsteil 88 auf, der drehfest und axial verschieb-

!§ lieh auf die Welle 87 aufgesetzt ist, beispielsweise indem

er mit der Welle mittels eines Keiles verbunden ist. Der

[I Kupplungsteil 88 ist mit einer klinkenzahnähnlichen

|| Verzahnung im Bereiche seines hinteren axialen Endes

g versehen, eine entsprechende klinkenzahnähnliche

j[| Verzahnung 91 gegenüberliegt, die bei der dargestellten

f: Ausführungsform einstückig an dem Zahnrad 93

ausgebildet ist. Der Kupplungsteil 88 ist normalerweise

durch zwischen ihn und einem axial gegen die Welle 87

§: abgestützten Ring 123 angeordnete Druckfeder 122

;i elastisch von der Verzahnung 91 weggedrückt. Um eine

f: Betätigung der Klauenkupplung 89 zu ermöglichen, ist

ein die Welle 87 umgebendes Stützelement 124 vorgesehen, das in geeigneter Weise bezüglich des Gehäuses 101 starr angeordnet ist. Das Stützelement 124 trägt einen in ihm verschieblich gelagerten, mediumsbetätigten Kolben 126, der axial über ein dazwischenliegendes Drucklager 127 gegen den Kupplungsteil 88 abgestützt ist. Das Stützelement 124 und der Kolben 126 begrenzen eine dazwischenliegende Mediumsdruckkammer 128, so daß bei Beaufschlagung der Druckkammer 128 mit Druckmedium der Kolben 126 nach hinten (bezogen auf F i g. 6 nach rechts) bewegt wird und den Kupplungsteil 88 in formschlüssigen Eingriff mit der Verzahnung 91 bringt.

Die Nebenschlußkupplung 89 kann von einem beliebigen geeigneten und bekannten Steuersystem aus betätigt werden, beispielsweise von einer pneumatischen Schalteinrichtung derart, daß die Druckkammer 128 immer dann mit Druckmedium beaufschlagt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der parallel liegende Nebenschlußleistungsübertragungsweg immer dann positiv mechanisch zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle eingekuppelt ist, wenn eine Bereichsumschaltung vorgenommen wird.

Betriebsweise

Bei Betrachtung der Betriebsweise sei angenommen, daß das Wechselgetriebe in einem Straßenfahrzeug, etwa in einem Lastkraftwagen, eingebaut sein und daß das Kraftfahrzeug mit laufendem Motor stillstehe. Unter der weiteren Annahme, daß das Kraftfahrzeug sich nach vorwärts bewegen soll, wird der verschiebliche Kupplungsteil 34 der Klauenkupplung 37 nach rechts bewegt, während der verschiebliche Kupplungsteil 58 der Klauenkupplung 47 ebenfalls nach rechts in Eingriff mit der Kupplungshälfte 57 gebracht wird.

Durch diese Bewegung wird das Gruppengetriebe in den Zustand entsprechend seinem unteren Drehzahlbereich gebracht, so daß das Kraftfahrzeug zum Start bereit ist.
Im weiteren sei angenommen, daß die Hauptkupplung — falls eine solche vorhanden ist — eingelegt ist, so daß das Kraftfahrzeug dadurch in Betrieb gesetzt wird, daß der verschiebliche Kupplungsteil 72 der Kupplung 67 nach links bewegt und die Kupplungsscheiben 73 mit den Kupplungsscheiben 66 in Eingriff gebracht werden.

(Es ist natürlich mit Rücksicht auf die Kupplungsleistung sowie auf ein glattes Einrücken der Kupplung möglich, zunächst die Kupplungsscheiben 73, 76 bei gelöster Hauptkupplung miteinander in Eingriff zu bringen und sodann erst die Hauptkupplung einzulegen, um das Kraftfahrzeug in Gang zu setzen.) Bei eingelegter Hauptkupplung und eingelegter Kupplung 67 erfolgt der Leistungsfluß von der Eingangswelle 1 und dem Eingangszahnrad 2 zu dem Zahnrad 63 und von dort durch die Kupplung 67 zu der Welle 76. Der

Leistungsfluß geht dann über die Zahnräder 77, 44 auf die Welle 43 und das Zahnrad 45, danach gleichzeitig durch die Zahnräder 41,48 und die Wellen 51,52 zu dem Zahnrad 56 und von diesem durch die miteinander in Eingriff stehenden Kupplungsteile 57, 58 zu der Ausgangswelle 61.

Der zweite Gang (entsprechend der zweiten Drehzahlstufe) wird dadurch eingelegt, daß gleichzeitig der in Eingriff stehende Teil der Kupplung 67 gelöst und der linke Teil, d.h. die Teile 12, 14 der Kupplung 15, in Eingriff gebracht werden. Da die Zahnräder 33, 42 und 77, 44 unterschiedliche Obersetzungsverhältnisse aufweisen, tritt ein Schlupf an der Kupplung 15 bei der Eingriffnahme auf. Da aber der Unterschied der Übersetzungsverhältnisse zwischen den einzelnen

Zahnradpaaren nicht groß ist, kann dieser Schlupf hingenommen werden, so daß der Leistungsfluß von der Eingangswelle zu der Ausgangswelle ununterbrochen bleibt. Bei gelöster Kupplung 67 und in Eingriff stehender linker Seite der Kupplung 15 erfolgt der Leistungsfluß im zweiten Gang nun von der Eingangsweile 1 über die Zahnräder 2, 7 und sodann über die Kupplung 15 zu der Welle 32, von dort aus über die Zahnräder 33, 42 zu der Welle 43 und sodann von dem Zahnrad 45 über die Zahnräder 41,48 und die Wellen 51, 52 zu dem Zahnrad 56. Darauf geht der Leistungsfluß durch die in Eingriff stehende rechte Seite der Klauenkupplung 47 zu der Ausgangswelle 61.

Der dritte Gang wird dadurch eingelegt, daß gleichzeitig die Kupplung 15 gelöst und die linke Seite

der Kupplung 10 in Eingriff gebracht werden. Der Leistungsfluß geht von der Eingangswelle 1 über die Zahnräder 2,6 zu der Welle 8 und sodann über die linke Seite der Kupplung 10 zu der Welle 31, von ihr sodann über die rechte Seite der Klauenkupplung 37 zu dem Zahnrad 41, anschließend durch das Zahnrad 45 zu dem Zahnrad 48. Darauf geht der Leistungsfluß gleichzeitig durch die Wellen 51,52 zu dem Zahnrad 56 und sodann über die rechte Seite der Kupplung 47 zu der Ausgangswelle 61.

Der vierte Gang wird dadurch eingelegt, daß gleichzeitig die Kupplung 10 gelöst und die rechte Seite der Kupplung 67 in Eingriff gebracht werden. Der Leistungsfluß geht von der Eingangswelle 1 über die

Zahnräder 3, 68 zu der Welle 69 und sodann über die rechte Seite der Kupplung 67 zu der Welle 76. Im weiteren geht der Leistungsfluß in der bereits für den ersten Gang beschriebenen Weise von der Welle 76 über die Zahnräder 77, 44 zu der Welle 43 und dem Zahnrad 45, sodann über die Wellen 51, 52 und das Zahnrad 56 sowie die rechte Seite der Klauenkupplung 47 zu der Ausgangswelle 6t.

Der fünfte Gang wird dadurch eingelegt, daß die rechte Seite der Kupplung 67 gelöst und gleichzeitig die rechte Seite der Kupplung 15 in Eingriff gebracht werden. Der Leistungsfluß geht von der Eingangswelle 1 über die Zahnräder 3,22 zu der Welle 24 und von dort über die Kupplungsscheiben 27,2!) zu der Welle 32. Von der Welle 32 aus geht der Leistungsfluß in der bereits im Zusammenhang mit dem zweiten Gang beschriebenen Weise über die Zahnräder 33, 42 zu der Weile 43 und von dort über das Zahnrad 45 zu den Wellen 51,52 und sodann über das Zahnrad 56 zur rechten Seite der Klauenkupplung 47 und zu der Ausgangswelle 61.

Das Einlegen des sechsten Ganges geschieht in der Weise, daß die Kupplung 15 gelöst und die rechte Seite der Kupplung 10 in Eingriff gebracht werden. Der Leistungsfluß geht von der Eingangswelle 1 über die Zahnräder 3, 21 zu der Welle 23 und sodann über die rechte Seite der Kupplung 10 zu der Welle 31. Von der Welle 31 aus geht der Leistungsfluß über die rechte Seite der Klauenkupplung 37 zu dem dritten Gang beschriebenen Weise über die Zahnräder 45,48 und die Wellen 51, 52 zu dem Zahnrad 56 und sodann über die rechte Seite der Klauenkupplung 47 zu der Ausgangswelle 61. Damit ist die Sechs-Gangschaltung des Hauptgetriebes abgeschlossen, wobei das Gruppengetriebe in seinem der niedrigen Drehzahl entsprechenden Bereich steht und das ganze Wechseigetriebe in einen Zustand gekommen ist der im weiteren als der »sechster Gang niedrig«-Zustand bezeichnet wird.

Um nun auf die nächste Drehzahl umzuschalten, ist es notwendig, in bei Gruppengetrieben an sich bekannter Weise gleichzeitig das Hauptgetriebe aus dem sechsten Gang in den ersten Gang zurück- und das Gruppengetriebe aus dem der niedrigen Drehzahl entsprechenden Bereich in den der höheren Drehzahl entsprechenden Bereich umzuschalten. Diese Doppelumschaltung oder »Doppelschaltung« bringt das Wechselgetriebe in den »sechster Gang hoch«-Zustand, die wie folgt durchgeführt wird.

Zunächst ist zu bemerken, daß die Stufenverhältnisse zwischen den Zahnrädern 2,81 auf der einen Seite und den Zahnrädern 93,62 auf der anderen Seite so gewählt sind, daß bei in dem »sechster Gang niedrig«-Zustand stehendem Getriebe die Klauenkupplungsteile 88, 91 mit sehr nahe beieinanderiiegenden Drehzahlen umlaufen, wobei der Kupplungsteil 91 lediglich geringfügig schneller als der Kupplungsteil 88 umläuft Bei einer typischen Ausführung mit einer Eingangsdrehzahl von 2100 upm läuft der Klauenkupplungsteil 88 in dem »sechster Gang niedrig«-Zustand mit 975 upm um, während der Klauenkupplungsteil 91 sich mit 1003 upm dreht Die Kupplungsteile 88, 91 werden unter diesen Betriebsbedingungen aufeinander zu bewegt Solange der Klauenkupplungsteil 91 schneller umläuft als der Kupplungsteil 88, ratschen die Zähne des Kupplungsteils 91 über ihre angeschrägten Flächen. Hierauf wird die rechte Seite der Kupplung 10 gelöst, um die Drehmomentübertragung über die Verzahnungen der Klauenkupplungsteile 57,58 zu unterbrechen.

Sofort danach wird der bewegliche Kupplungsteil 58 der Klauenkupplung 47 soweit nach links bewegt, daß die Kupplungsverzahnungen 57, 58 außer Eingriff kommen. Sobald die Kupplungsteile 91, 88 gleiche Drehzahl aufweisen, kommen sie miteinander in Eingriff, worauf der Kupplungsteil 91 von dem Kupplungsteil 88 über die gerade Seite der Verzahnungen angetrieben wird. Wegen der sehr kleinen Drehzahldifferenzen zwischen den Kupplungsteilen 88, 91 ist auch lediglich eine sehr kleine Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeuges bzw. eine entsprechend kleine Drehzahländerung des Motors notwendig, um den Synchronlauf herbeizuführen. Es stellt sich deshalb normalerweise praktisch unmittelbar an das Lösen der rechten Seite der Bereichsumschaltkupplung 47 ein stabilder positiver Antriebszustand von der Eingangswelle über die Kupplung 89 zu der Ausgangswelle her. Mit dem Einlegen der Nebenschiußkiauenkuppiung 89 geht der Leistungsfluß demgemäß von der Eiingangswel-Ie 1 über die Zahnräder 2,81 zu der Welle 87, von dort über die Klauenkupplung 89 zu den Zahnrädern 93, 62 und sodann zu der Ausgangswelle 61.

Bei gelöster Kupplung 10 und gelöster Klauenkupplung 47 ist es möglich, das Hauptgetriebe in den niedersten Gang zurückzuschalten. Dementsprechend wird die linke Seite der Reibungskupplung 67 in der im Zusammenhang mit dem ersten Gang beschriebenen Weise in Eingriff gebracht, womit der Leistungsfluß von der Eingangswelle 1 über die Zahnräder 2, 63 und sodann über die linke Seite der Kupplung 67 zu der Welle 76 und den Zahnrädern 77,44 verläuft.

Es ist nun noch die Umschaltung des Gruppengetriebes in den Zustand hoher Ausgangsdrehzahl (niedriges Drehzahlübersetzungsverhältnis) zu betrachten, wodurch eine Umschaltung in den »sechster Gang hoch«· Zustand beendet wird. Beide Zustände werdem mit »sechster Gang« bezeichnet, weil das Gesamt-Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 61 in dem »sechster Gang hoch«-Zustand im wesentlichen das gleiche ist wie in dem »sechster Gang niedrig«-Zustand.

Bei dem dargestellten Getriebe wird dieser Zusammenhang zwischen dem »sechster Gang hoch«- und »sechster Gang niedrig«-Zustand dadurch erzielt, daß in dem Hauptgetriebe im sechsten Gang ein Drehzahlübersetzungsverhältnis von 1,0 vorgesehen ist, während das Gruppengetriebe in dem der niedrigen Drehzahl entsprechenden Bereich ein Drehzahlverhältnis von 3,47 aufweist. Das Gesamtdrehzahlverhältnis des Getriebes zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle beträgt somit 3,47 wenn das Getriebe in dem »sechster Gang niedrig«-Zustand steht Auf der anderen Seite weist das Hauptgetriebe wenn es sich im ersten Gang befindet, ein Drehzahiübersetzungsverhäknis von 3,47 auf, während das Gruppengetriebe in dem der hohen Drehzahl entsprechenden Zustand ein Drehzahl-Übersetzungsverhältnis von 1,0 hat, so daß das gesamte Drehzahlübersetzungsverhältnis zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle ebenfalls 3,47 beträgt, wenn das Getriebe in dem »sechster Gang hoch«-Zustand sich befindet Die Doppelumschaltung wird somit in der Weise bewirkt, daß eine Umschaltung zwischen zwei zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle vorhandenen Leistungsübertragungswegen erfolgt, wobei die beiden Leistungsübertragungswege beide im wesentlichen das gleiche Drehzahlübersetzungsverhältnis ergeben.

Um jedoch zu ermöglichen, daß die Nebenschlußkupplung 89 während der Doppdi.mschaltuiig in

Eingriff kommt und die Ausgangswelle 61 positiv antreibt, ist zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 61 über die in ihrer der niedrigen Übersetzung entsprechenden oder linken Stellung stehenden Kupplung 6? ein geringfügig kleineres Drehzahlübersetzungsverhältnis vorgesehen. In dem speziellen Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis über die Nebenschlußkupplung 89 3,54, während das Drehzahlübersetzungsverhältnis von der Eingangswelle 1 über die linke Seite der Kupplung 67 zu der der hohen Drehzahl entsprechenden Kupplungsseite 46 3,47 beträgt Die Drehzahl der linken oder der hohen Drehzahl zugeordneten Seite 46 der Bereichsumschaltkupplung 47 ist praktisch aber nicht exakt mit der Drehzahl des axial verschieblichen Kupplungsteiles synchronisiert, wenn dieser über die Nebenschlußkupplung 89 angetrieben ist Der axial verschiebbare Kupplungsteil 58 der Kupplung 47 kann nun nach links bewegt werden, um die Verzahnungen der Kupplungsteile 58 und 46 miteinander in Eingriff zu bringen, worauf der Leistungsfluß sofort von dem wie erwähnt angetriebenen Zahnrad über die linke Seite der Klauenkupplung 47 zu der Ausgangswelle 61 verläuft Dies hat zur Folge, daß der Klauenkupplungsteil 91 wieder schneller als der Klauenkupplungsteil 88 umläuft, so daß die Verzahnung des Kupplungsteiles 91 wieder über ihre abgeschrägten Flächen ratscht und damit den Nebenschiußleistungsfluß unterbricht Die Klauenkupplungsteile 88 und 91 können nunmehr auseinanderbewegt werden, weil sie für den Leistungsfluß zur Ausgangswelle 61 nicht mehr benötigt werden. Damit ist die Umschaltung in den »sechster Gang hoch«-Zustand abgeschlossen, wobei das Drehzahlübersetzungsverhältnis zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle das gleiche ist wie es das Getriebe in dem »sechster Gang niedrig«-Zustand aufwies.

Bei in der hohen Drehzahl entsprechendem Bereich befindlichen Gruppen (d. h, wenn der bewegliche Kupplungsteil 58 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der linken Stellung stehen bleibt,) können der siebte bis elfte Gang dadurch eingeschaltet werden, daß die Reibungskupplungen 67,15,10 in der gleichen Weise betätigt werden wie dies im Zusammenhang mit der Umschaltung vom zweiten bis zum sechsten Gang bereits beschrieben worden ist.

Das Herunterschalten geschieht durch entsprechende Umkehrung der im vorstehenden von dem »sechster Gang hoch«-Zustand bis zum elften Gang beschriebenen Weise. Der Übergang von dem »sechster Gang hoch«- zu dem »sechster Gang niedrig«-Zustand ist im wesentlichen eine Umkehrung der beschriebenen Schaltfolge von dem »sechster Gang niedrig«- zu dem »sechster Gang hoch«-Zustand. Im einzelnen werden die Nebenschlußkupplungsteile 88, 91 zusammen bewegt Weil das bereits erwähnte Drehzahlübersetzungsverhältnis für den Leistungsübertragungsweg über die Nebenschlußklauenkupplung geringfügig größer ist als jenes für den Leistungsübertragungsweg über die Welle 76, läuft der Kupplungsteil 91 der Klauenkupplung geringfügig schneller um als der Kupplungsteil 88, so daß die Verzahnung der Kupplung 89 durchratscht. Beim Lösen der linken Seite der Kupplung 67 wird das Drehmoment von der linken Seite der Bereichsumschaltkupplung 47 weggenommen, so daß der Kupplungsteil 58 nach rechts in die Neutralstellung überführt werden kann. Damit kann der Kupplungsteil 91 bezüglich des Kupplungsteiles 88 seine Drehzahl verringern und damit von dem Kupplungsteil 88 angetrieben werden. Dies ergibt einen positiven Antrieb der AusgangsweUe 61 von der Eingangswelle 1 in der beschriebenen Weise, wobei das Getriebe im wesentlichen auf der Drehzahl des sechsten Ganges verbleibt während die restliche Schaltfolge stattfindet

Während der restlichen Schaltfolge beim Herunterschalten von dem »sechster Gang hoch«- auf den »sechster Gang niedrig«-Zustand kommt die rechte Seite der Reibungskupplung 10 in Eingriff, was zur Folge hat daß die Eingangswelle 1 mit der der tieferen Stufe zugeordneten Seite 57 der Klauenkupplung 47 über die Zwischenwellen 31,51 und die Zahnräder 53,56 gekuppelt wird. Wie bereits erläutert, weist dieser Leistungsübertragungsweg ein Drehzahlübersetzungs verhältnis auf, das geringfügig kleiner ist als das Drehzahlübersetzungsverhältnis über die Nebenschlußkupplung, wie etwa ein Drehzahlübersetzungsverhältnis von 3,47 im Vergleich zu einem Drehzahlübersetzungsverhältnis von 334 über die Nebenschlußkupplung 89.

Somit wird der in seiner Neutralstellung stehende verschiebliche Klauenkupplungsteil 58 mit einer Drehzahl angetrieben, die fast gleich, aber doch geringfügig größer als die Drehzahl des der unteren Stufe zugeordneten Kupplungsteiles 57 ist Der verschiebliche Kupplungsteil 58 ist damit praktisch augenblicklich im Zustand der Drehzahlsynchronisation mit dem Kupplungsteil 57; er kommt damit in Eingriff mit dem Kupplungsteil 57, womit die AusgangsweUe 61 mit de-Eintriebswelle 1 über die rechte Seite der Reibungs- kupplung 10 gekuppelt ist Damit ist der »sechster Gang niedrig«-Zustand erreicht Dies hat zur Folge, daß der Klauenkupplungsteil 91 schneller umläuft als der Kupplungsteil 88, so daß die Verzahnung des Klauenkupplungsteiles 91 auf ihren abgeschrägten Flächen durchratscht und den Nebenschiußleistungsfluß unterbricht Die Klauenkupplungsteile 88, 91 können nunmehr auseinanderbewegt werden, da sie nicht mehr für den Leistungsfluß zu der AusgangsweUe 81 benötigt werden. Das weitere Herunterschalten von dem »sechster Gang niedrig«-Zustand in den ersten Gang ist dann lediglich die Umkehrung des bereits beschriebenen Hinaufschaltvorgangs.

Bei der beschriebenen Anordnung besteht während der Synchronisation der Schaltteile der Bereichsum schaltklauenkupplung 47 eine positive Verbindung zwischen der Eingangswelle und der AusgangsweUe, so daß keine Notwendigkeit besteht die Zeit, nach der die Synchronisation zwischen den schaltenden Teilen erreicht sein muß, auf ein Minimum zu reduzieren. Die

so Synchronisationseinrichtungen können deshalb, wenn überhaupt welche zu diesem Zwecke vorgesehen sind, verhältnismäßig klein ausgebildet sein. In dem Gruppen-Getriebe ist gegebenenfalls keine Synchronisation erforderlich, weil die Teile, mit denen der verschiebliche Kupplungsteil 58 der Bereichsumschaltklauenkupplung 47 in Eingriff kommen, hauptsächlich durch Reibungskupplungen angetrieben sind und weil ihr Antrieb mit Drehzahlen erfolgt, die sehr nahe bei der Synchronisationsdrehzahl mit dem beweglichen Kupplungsteil 58 liegen.

Abwandlungen

In F i g. 7 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, bei der die Klauenkupplung 89 durch eine Reibungskupplung 89' ersetzt ist, deren Wirkungsweise die gleiche ist wie die der Klauenkupplung. Es erübrigt sich eine weitere Beschreibung. Durch Verwendung einer Reibungskupplung ist es nicht mehr notwendig,

Synchronlauf herzustellen, um die Kupplungsteile der Nebenschlußkupplung miteinander in Eingriff zu bringen. Wenn nicht eine sehr große Reibungskupplung verwendet wird, kann aber unter schwerer Belastung ein gewisser Schlupf auftreten.

Es könnten auch andere Arten von Kupplungen, wie Magnet- oder Wirbelstromkupplungen verwendet werden.

Die doppelt wirkenden Kupplungen lö, 15,67 sind als Reibungskupplungen ausgebildet Sie können auch von anderer bekannter Bauart sein, wie etwa Wirbelstrom-Magnetkupplungen oder unter gewissen Umständen sogar Klauenkupplungen, vorausgesetzt, daß in dem "letzteren Falle die Kupplungen mit entsprechenden Synchronisationseinrichtungen ausgerüstet sind.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Nebenschlußleistungsübertragungsweg außerhalb des eigentlichen Hauptgetriebes angeordnet Aus der vorstehenden Erläuterung ergibt sich, daß der Nebenschlußleistungsübertragungsweg im Grunde eine Anordnung ist die ein Leistungsschaltglied enthält und ein bestimmtes Drehzahlübersetzungsverhältnis aufweist und durch vorbestimmte Teile des Getriebes miteinander gekuppelt wird, im vorliegenden Falle die Eingangsund die Ausgangswelle des Wechselgetriebes. Es können im Grunde auch andere, ein solches Drehzahlübersetzungsverhältnis erzeugende Mittel und andere den Leistungsfluß trennende Elemente vorgesehen sein, um vorbestimmte Teile des Getriebes, etwa die Eingangswelle 1 und den Teil 61A der Ausgangswelle 61 (Fig. 1), miteinander zu kuppeln. So kann z.B. nach Fig.8 (in der den anderen Figuren entsprechenden

in Teile mit einem (') gekennzeichnet sind die Nebenschlußkupplung 89' koaxial zu der Eingangs- und der Ausgangswelle angeordnet sein, wobei sie unmittelbar von einer dieser Wellen angetrieben und über geeignete Drehzahlübersetzungsmittel mit der anderen Welle

π verbunden ist Alternativ kann nach Fig.9 (in der den anderen Figuren entsprechende Teile mit (") gekennzeichnet sind) die Anordnung derart getroffen sein, daß ein Planetengetriebe vorgesehen ist wobei die Kupplung 89" mit entweder der Eingangs- oder der

j» Ausgangswelle verbunden und das Sonnenrad des Planetengetriebes mit der jeweils anderen Welle gekuppelt ist

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Wechselgetriebe mit Bereichsumschaltung, mit

a) einem mehrgängigen Hauptgetriebe in Vorgelegebauart, das eine Eingangswelle und wenigstens eine zu ihr parallel angeordnete Vorgelegewelle aufweist, welche zur Schaltung der Gangstufen wahlweise über unterschiedliche Zahnräder mit der Eingangswelle kuppelbar ist,

b) einem in Reihe zum Hauptgetriebe liegenden Gruppengetriebe, das wenigstens zwei wahlweise einschaltbare Leistungsübertragungswege mit einem ersten und einem zweiten Gruppenbereich aufweist, wobei der Eingang beider Leistungsübertragungswege mit Ausgangszahnrädern de·: Hauptgetriebes gekoppelt ist, und

c) einem zwischen der Eingangswelle des Hauptgetriebes und der Ausgangswelle des Gruppengetriebes liegenden Nebenschlußleistungsübertragungsweg, dem eine lediglich während der Bereichsumschaltung eingekuppelte Kupplung (D) zugeordnet ist und über den bei unterbrochenem Leistungsschluß über das Hauptgetriebe Leistung auf die Ausgangswelle des Gruppengetriebes übertragbar ist,

d) wobei der Stufensprung zwischen dem ersten und dem zweiten Gruppenbereich im wesentlichen dem entspricht, der von dem niedrigsten und dem höchsten Gang des Hauptgetriebes (B) begrenzt ist,

e) das Übersetzungsverhältnis im Nebenschlußleistungsübertragungsweg (81,87,93) im wesentlichen gleich dem Stufensprung ist,

f) und einer der Leistungsübertragungswege über ein Vorgelege (51, 52) verläuft, das über eine Schaltkupplung wahlweise einschaltbar ist,