DE2452739A1 - Automatic multi-speed gear box for motor vehicle transmission - gear ratio can be changed without interrupting drive - Google Patents

Automatic multi-speed gear box for motor vehicle transmission - gear ratio can be changed without interrupting drive

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DE2452739A1 DE19742452739 DE2452739A DE2452739A1 DE 2452739 A1 DE2452739 A1 DE 2452739A1 DE 19742452739 DE19742452739 DE 19742452739 DE 2452739 A DE2452739 A DE 2452739A DE 2452739 A1 DE2452739 A1 DE 2452739A1
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Abstract

The eight speed gearbox has an input shaft (1) on which the four gear wheels (3, 4, 5 and 6) are rigidly mounted. The lay shaft (A1) is provided with four gear wheels (7, 8, 9 and 10) which mesh with the wheels (3, 4, 5, and 6). The gear wheel (7) rubs on a free wheel whilst the gears (8, 9 and 10) are free to rotate on the shaft (A1) but can be connected to it by dog clutches. The lay shaft (A2) is similarly provided with gear wheels (11, 12, 13 and 14). The drive from the layshaft (A2) is transmitted to the output shaft (2) through the gears (20 and 19) whilst the drive from the layshaft (A1) is either through the gear wheels (15 and 16) or through the gear wheels (17, 18 and 19) when reverse gear is required.

Description

Vorgelegegetriebe. Countershaft transmission.

Vorliegende ERfindung bezieht sich auf ein Nehrgang -Vorgelegegetriebe das vollautomatisch, unter Last, gesch.altet werden kann, insbesondere für Kraftfahrzeuge.The present invention relates to a multi-speed countershaft transmission which can be switched fully automatically, under load, especially for motor vehicles.

Um die Leistung eines Verbrennungsmotores, bei jeder beliebigen Geschwindfigkeit, optimal auszunutzen ist bekanntlich beim personenwagen ein Getiebe mit mindestens 5-6 Gangstufen erforderlich und beim Lastwagen ein solches mit 8 - lo Stufen.To get the performance of an internal combustion engine, at any speed, As is well known, optimal use is to be made of a gear with at least one in passenger cars 5-6 gear steps required and on trucks one with 8 - lo steps.

Getriebe mit vielen Gangstufen stellen aber an den Fahrer eines Kraftwagens hohe Anforderungen, die zu listen der Verkehrssicherheit gehen,denn bei jedem Gangwechsel sind 5 Arbeitsgänge nötig s Gaswegnehmen, auskuppeln, schalten, einkuppeln und gasgeben. Ausserdem gelangell durch das Gaswegnehmen und Gasgeben bei jedem Gan gwe chsel überhöhte Mengen von Verbrennungsrückständen in die Umwelt. Vorteilhaft ist ein Getriebe mit vielen Gangstufen das ohne KraftflussunterbrechungX vollautomatisch gesteuert werden kann.However, transmissions with many gears are a problem for the driver of a motor vehicle high demands that go to list the traffic safety, because with every gear change 5 work steps are necessary s Take off the accelerator, disengage, shift, engage and accelerate. In addition, it was successful by taking off the gas and stepping on the gas every time you change gears excessive amounts of combustion residues in the environment. One is beneficial Transmission with many gears that is fully automatic without interruption of the power flow can be controlled.

Vollautoniatisch gesteuertes unter Last schaltbare, Vorgelegegetriebe mit 3 Gangstufen sind bekannt. (Auto-mobil-Revue 1960 Nr.2o Seite 21. Johannes Lomann, Zahnradgetriebe, Springer Verlag Berlin-Heidelberg, 1970, Seite 118 ) Weiter ist ein Sechsgang - Vorgelegegetriebe bekannt das unter Last geschaltet werden kann.(Deutsche Patentschrift 908100 ). Dieses Getriebe muß aber von Hand betätigt werden. Vorgelegegetriebe mit mehr als lo Gangstufen sind bekannt als Gruppengetriebe. Diese sind meistens kombinierte Vorgelege und Planetengetriebe und werden von Hand geschaltet.Fully automatically controlled, shiftable under load, countershaft transmission with 3 gear steps are known. (Auto-mobil-Revue 1960 no.2o page 21. Johannes Lomann, Gear transmission, Springer Verlag Berlin-Heidelberg, 1970, page 118) Next is a six-speed countershaft transmission known that can be shifted under load Patent specification 908100). However, this gear must be operated by hand. Countershaft transmission with more than 10 gear steps are known as group transmissions. These are mostly combined countershaft and planetary gear and are shifted by hand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die bekannten Mehrgang-Vorgelegegetriebe dahingehend zu verbessern, dass ein Vorgelegegetriebe mit 8 und mehr Gangstufen, in einfachstem Aufbau, mit einer Vorrichtung vollautomatisch gesteuert werden kann und während des Sohaltvorganges keine IÇraftflußunterbrechung stattfinden braucht.The invention is based on the object of the known multi-speed countershaft transmission to improve so that a countershaft transmission with 8 and more gear steps, in the simplest structure, can be controlled fully automatically with a device and there is no need to interrupt the power flow during the stop process.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, dass die auf der Antriebswelle angeordneten Zahnräder mit dieser fest verbunden sind, die Losräder des Getriebes auf den Vorgelegewellen sitzen und durch Schaltklauen mit diesen Gekuppelt werden können. Der Kraftfluß, im Wechsel über eine der Vorgelegewellen geht und von 2 auf der Abtriebswelle angeordneten Kupplungen auf diese übertragen wird. Die beiden Kupplungen auf der Abtriebswelle auf Freiläufe gesetzt sind, ebenso die Zahnräder des ersten und zweiten Ganges auf den Vorgelegewellen.This object is achieved according to the invention in that the Drive shaft arranged gears are firmly connected to this, the idler gears of the gearbox sit on the countershafts and are coupled to them by shifting claws can be. The power flow, alternately via one of the countershafts, goes and is transmitted to this by 2 clutches arranged on the output shaft. the Both clutches on the output shaft are set to freewheels, as are the gears of the first and second gear on the countershafts.

Der Vorteil der erfindung liegt besonders darin, daß sich der Fahrer eines Kraftfahrzeuges voll auf den Verkehr konzentrieren kann da alle Arbeitsvorgänge,die den Gangwechsel betreffen von einer vollautomatischen Steuerung ausgeführt werden können. Andererseits ist der Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit diesem Getriebe umweltfreundlicher1 da der Gangwechsel ohne gasgeben und gaswegnehmen getätigt wird. Durch die Vielzahl der Gangstufen kann das Kraftfahrzeug bei jeder beliebigen Geschwindigkeit mit der Maximalleistung seines Motors gefahren werden.The advantage of the invention lies in the fact that the driver a motor vehicle can fully concentrate on the traffic as all work processes the gear changes are carried out by a fully automatic control can. On the other hand, operating a motor vehicle with this transmission is more environmentally friendly1 because the gear change is made without accelerating or releasing the gas. Because of the multitude of the gear steps, the motor vehicle can at any speed with the Maximum power of its engine can be driven.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, cin Achtganggetriebe, ist in der Zeichnung dargesteilt und wird Rie folgt beschrieben: Das nachstehend beschriebene vollautomatische Achtgang --Vorgelegegetriebe kann ebenso mit weniger alsauch mit mehr Gangstufen versehen werden. Alle Gänge werden unter Last geschaltet. Die sonst bei Vorgelegegetrieben zwischen Motor und Getriebeantriebswelle nötige Kupplung entfällt. Auf der Antriebswelle, die mit der Motorwelle fest verbunden ist, sind für die 8 Gänge 4 Zahnräder ( 3, 4, 5, u.6 ) fest angeordnet. Neben der Antriebswelle liegen 2 Vorgelegewellen Ai und A2 Die Vorgelegewelle Al mit den Zahnrädern (7, 8, 9 u.lo ) Die Vorgelegewelle A2 mit den Zahnrädern ( 11,12,13 u.14 ) :Jie 4 Zahnräder auf der Antriebswelle greifen je :n ein Zahnrad der Vorgelegewelle A2 eino Das Zahnrad 7 auf der Vorgelegewelle Al und das Zahnrad II auf der Vorgelegewelle A2 sind auf Freiläufe gesetzt1 damit die Vorgelegewellen immer in Drehbewegung bleiben. Die Zahnräder (8,9 u.lo ) auf der Vorgelegewelle A1 und die Zahnräder (12,13 u.14) auf der Vorgelegewelle A2 sind Losräder, können aber durch Klauenkupplungen mit den Vorgelegewellen verbunden werden. Auf der Vorgelegewelle Al ist ein Zahnrad 15 auf Nuten verschiebbar angeordnet, das in ein Zahnrad 16 auf der Abtriebswelle 2 eingreift. Desgleichen sitzt ein Zahnrad 20 aufder Vorgelegewelle A2 das in ein Zahnrad 19 auf der Abtriebswelle eingreift. Die beiden Zahnräder 16 und 19 auf der Abtriebswelle sind Losräder,können aber durch Reibungskupplungen K1 und K2 mit der Abtriebswelle gekuppelt werden. Die kupplungen sind auf Freiläufe gesetzt,die bei Schubbetrieb überbrückt werden.An embodiment of the invention, an eight-speed transmission, is shown in FIG of the drawing and is described as follows: The one described below fully automatic eight-speed countershaft transmission can also with less than with more gear steps can be provided. All gears are shifted under load. The other Coupling required between motor and gearbox input shaft for countershaft transmissions not applicable. On the drive shaft, which is firmly connected to the motor shaft, are 4 gears (3, 4, 5, and 6) fixed for the 8 gears. Next to the drive shaft there are 2 countershafts Ai and A2 The countershaft Al with the gears (7, 8, 9 and lo) The countershaft A2 with the gears (11, 12, 13 and 14): Jie 4 gears on the drive shaft each engage: n one gear of the countershaft A2 one o the gear 7 on the countershaft Al and the gear II on the countershaft A2 are on Freewheels set1 so that the countershafts always keep rotating. the Gears (8, 9 and lo) on the countershaft A1 and the gears (12, 13 and 14) of the countershaft A2 are idler gears, but can be connected to the Countershafts are connected. A gear 15 is on the countershaft Al Grooves arranged displaceably, which engages in a gear 16 on the output shaft 2. Likewise, a gear 20 sits on the countershaft A2 that engages in a gear 19 engages on the output shaft. The two gears 16 and 19 on the output shaft are idler gears, but can be connected to the output shaft by means of friction clutches K1 and K2 be coupled. The clutches are set on freewheels that operate when overrun be bridged.

Zum Rückwärtsfahren ist ein Radsatz 17 und 18 angeordnet.A wheel set 17 and 18 is arranged for reversing.

Die An-und Abtriebswelle werden nach Erreichung des Gleich-.The input and output shaft are after reaching the same.

laufes mit der Klauenkupplung 21 verbunden. Der Kraftfluß geht jeweils von der Antriebswelle, im Wechsel, über eine der beiden Vorgelegewellen. Die Schaltung der Losräder mit den Vorgelegeweillen erfolgt immer auf der Welle,die nicht im Kraft~ fluß liegt.barrel connected to the dog clutch 21. The power flow goes in each case from the drive shaft, alternately, via one of the two countershafts. The circuit the idler gears with the countershaft are always on the shaft that is not in power ~ river lies.

Schalt-und Kupplungsvorgänge während des Betriebes t Leerlauf s Die Antriebswelle 1 mit den festen Zahnrädern 3,4 u.5 u.6 dreht mit der Motorwelle. Die Vorgelegewellen Al und A2 drehen von dem Zahnrad 3 auf der Antriebswelle 1 über die Zahnräder 7 und 11 mit. Die Zahnräder 8, 9 u.lo und 12,13 und 14 laufen lose auf den Vorgelegewellen. Auf der Abtriebswelle 2 laufen die Zahnräder 16 und 19 lose mit angetrieben von den festen Zahnrädern 15 und 20 der Vorgelegewellen.Shifting and clutching operations during operation t idling s die Drive shaft 1 with the fixed gears 3, 4, 5 and 6 rotates with the motor shaft. The countershafts A1 and A2 rotate over from the gear 3 on the drive shaft 1 the gears 7 and 11 with. The gears 8, 9 u.lo and 12, 13 and 14 run loose on the countershafts. The gears 16 and 19 run on the output shaft 2 loosely driven by the fixed gears 15 and 20 of the countershafts.

Anfahren und 1. Gang Die Reibungskupplung i wird eingerückt. Dadurch wird das Zahnrad 16 mit der Abtriebswelle 2 gekuppelt. Der Kraftfluß geht nun von dem Zahnrad 3 auf der Antriebswelle 1 über das Zahnrad 7 auf der Vorgelegewelle Ai und über das Zahnrad 15 auf die Abtriebswelle 2.Starting up and 1st gear The friction clutch i is engaged. Through this the gear 16 is coupled to the output shaft 2. The power flow now goes from the gear 3 on the drive shaft 1 via the gear 7 on the countershaft Ai and via the gear 15 to the output shaft 2.

2.Gang : Die Kupplung K2 rückt ein. Dadurch ist das Zahnrad 19 mit der Abtriebswelle 2 gekuppelt. Der Kraftfluß wechselt nun auf die Vorgelegewelle A2 über und geht über die Zahnräder 11,20 und 19 auf die Abtriebswelle. Die Freiläufe in dem Zahnrad 16 auf der Abtriebswelle heben ab, Danach wird die kupplung Kt ausgerückt und das Zahnrad 8 der Vorgelegewelle Ai mit dieser gekuppelt.2nd gear: The clutch K2 engages. As a result, the gear 19 is with the output shaft 2 is coupled. The power flow now changes to the countershaft A2 and goes over the gears 11, 20 and 19 to the output shaft. The freewheels Lift off in the gear 16 on the output shaft, then the clutch Kt is disengaged and the gear 8 of the countershaft Ai coupled therewith.

3. Gang : Die Kupplung K1 ücki eih. Der Kraftfluß geht nun von dem Zahnrad 4 auf der Antriebswelle über die Zahnräder 5,15 u.3rd gear: The clutch K1 ücki eih. The power flow now goes from that Gear 4 on the drive shaft via the gears 5,15 u.

16 auf die Abtriebswelle 2. Die Freiläufe 9m Zahnrad " und der Kupplung K2 heben ab. Die Kupplung K2 wird ausgerückt. Das Zahnrad 12 wird mit der Vorgelegewelle A2 gekuppelt.16 on the output shaft 2. The freewheels 9m gear "and the clutch K2 take off. The clutch K2 is disengaged. The gear 12 is with the countershaft A2 coupled.

4.bis 8. Gang s Vom 4. bis 8. Gang sind die Kupplung und Schaltvorgänge sinngemäß genau wie beim 3.Gang.4th to 8th gear s The clutch and gear changes are from 4th to 8th gear in the same way as with 3rd gear.

Nach Schaltung des 8. Ganges haben An- und Abtriebswlle Gleichlauf. Beide Wellen werden nun mit der Klauenkupplung 21 gekuppelt. Die Kupplung K2 wird ausgerückt.After shifting the 8th gear, the input and output shafts are synchronized. Both shafts are now coupled with the claw coupling 21. The clutch K2 is disengaged.

Vorgänge beim Abwärtsschalten Vom 8.auf den 7. Gang : Kupplung K2 wird eingerückt.Processes when shifting down from 8th to 7th gear: Clutch K2 is indented.

Klauenkupplung 21 wird ausgerückt.Zahnrad lo mit der Vorgelegewelle A1 gekuppelt.Claw clutch 21 is disengaged. Gear lo with the countershaft A1 coupled.

Kupplung K1 wird eingerückt.Clutch K1 is engaged.

Kupplung K2 wird ausgerückt.Clutch K2 is disengaged.

Zahnrad 14 von der Vorgelegewelle A2 getrennt.Gear 14 separated from the countershaft A2.

Vom 7. auB den 6. Gang t Zahnrad 13 mit der Vorgelegewelle A2 gekuppelt.From 7th to 6th gear, gear 13 is coupled to countershaft A2.

Kupplung K2 wird eingerückt Kupplung K1 wird ausgerückt.Clutch K2 is engaged. Clutch K1 is disengaged.

Zahnrad lo von der Vorgelegewelle A1 getrennt Vom 6. bis 3. Gang abwärts finden sinngemäß dieselben Schaltvorgänge statt.Gear lo disconnected from countershaft A1 from 6th to 3rd gear down the same switching processes take place accordingly.

Vom 3. auf den 2. Gang t Kupplung K1 wird ausgerückt.From 3rd to 2nd gear t clutch K1 is disengaged.

Zahnrad 8 von der Vorgelegewelle At getrennt.Gear 8 separated from the countershaft At.

Vom 2. auf den i. Gang t Kupplung K1 wird eingerückt.From the 2nd to the 1st Gear t clutch K1 is engaged.

Kupplung K2 wird ausgerückt.Clutch K2 is disengaged.

Vom 1. Gang auf Leerlauf : Kupplung K1 wird ausgerückt.From 1st gear to neutral: clutch K1 is disengaged.

Rückwärtsgang : Das Zahnrad 15 wird aus dem Zahnrad 16 ausgerückt.Reverse gear: The gear 15 is disengaged from the gear 16.

Das Zahnrad 17 wird mit dem Zwischenrad 18 in das Zahnrad 16 eingerückt.The gear 17 is engaged with the intermediate gear 18 in the gear 16.

Kupplung -Kt wird geschlossen.Clutch -Kt is closed.

Zähnezahlen der Zahnräder als Beispiel 1 Vorgelegewelle A2 Antriebswelle 1 Vorgelegewelle Al 36 12 40 32 16 36 28 20 32 24 24 28 26 26 24 24 12 20 Abtriebswelle Zwischenrad f. Rückwärtsgang Das Getriebe kann in bekannterweise über Fliehkraftregler in Verbindung mit der drosselklappenstellung über Hydraulik-oder Elektrogeräte gesteuert werden.Number of teeth of the gears as an example 1 countershaft A2 drive shaft 1 countershaft Al 36 12 40 32 16 36 28 20 32 24 24 28 26 26 24 24 12 20 Output shaft intermediate gear for reverse gear As is known, the transmission can be controlled via centrifugal governors in connection with the throttle valve position via hydraulic or electrical devices.

Claims (2)

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e 1.) Mehrgang - Vorgelegegetriebe das vollautomatisch unter Last, geschaltet werden kann, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit auf der Antriebswelle fest angeordneten Zahnrädern und auf den Vorgelegewellen mit Losrädern, die mit Klauenkupplungen mit den Vorgelegewellen gekuppelt werden, dadurch gekennzeichnet,daß der Kraftfluß von der Antriebswelle (i) im Wechsel über eine der Vorgelegewellen (Al) oder (A2) geht und von zwei auf der Abtriebswelle (2) angeordneten Kupplungen (K1) ) und (K2) auf die xAbtriebswelle (2) übertragen wird,wobei die Kupplung der Losräder auf der Vorgelegewelle erfolgt die nicht im Kraftfluß liegt.1.) Multi-speed countershaft transmission that shifts fully automatically under load can be, in particular for motor vehicles, with fixedly arranged on the drive shaft Gears and on the countershafts with idler gears, with claw clutches with the countershafts are coupled, characterized in that the power flow of the drive shaft (i) alternately goes over one of the countershafts (A1) or (A2) and two clutches (K1)) and (K2) arranged on the output shaft (2) the x output shaft (2) is transmitted, with the coupling of the idler gears on the countershaft takes place which is not in the power flow. 2.) Mehrgang-Vorgelegegetriebe das vollautomatisch, unter Last, geschaltet werden kann, nach Anspruch i) dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf der Abtriebswelle (2) angeordnete Kupplungen (K1) u. (K2) auf Freiläufe gesetzt sind0 3.) Mehrgang-Vorgelegegetriebe,nach Anspruch 1) u. 2) dadurch geknnzeiciiiiet,daß die Zahnräder (7) und (11) des ersten und zweiten Ganges auf den Vorgelegewellen (al) und (A2) auf Freiläufe gesetzt sind. 2.) Multi-speed countershaft transmission that shifts fully automatically under load can be, according to claim i) characterized in that two on the output shaft (2) arranged clutches (K1) and (K2) are set to freewheels0 3.) multi-speed countershaft transmission, according to Claim 1) and 2) characterized in that the gears (7) and (11) of the first and second gear on the countershafts (A1) and (A2) are set to freewheels.
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