DE2535700A1

DE2535700A1 - Unter last schaltbares mehrgaengiges wendegetriebe

Info

Publication number: DE2535700A1
Application number: DE19752535700
Authority: DE
Inventors: Werner Herlitzek
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1975-08-09
Filing date: 1975-08-09
Publication date: 1977-02-10
Also published as: BE856043A; DE2535700B2

Description

Unter Last schaltbares mehrgängiges Wendegetriebe Die Erfindung betrifft ein unter Last schaltbares mehrgängiges Wendegetriebe in Vorgelegebauart , dessen von einer Eingangswelle getriebenes Eingangszahnrad mit einem zweiten und dritten Zahnrad eine Räderkette bildet und die beiden gleichsinnig drehbaren Zahnräder dieser Räderkette über eine erste Richtungskupplung mit einem vierten bzw. eine zweite Richtungskupplung mit einem fünften Zahnrad verbunden werden können, wobei das vierte Zahnrad mit dem fünften in Eingriff steht.
Getriebe dieser Art, z.B. die in der US-PS 3 858 455 dargestellten, bestehen üblicherweise aus einem eigentlichen Wendegetriebe mit nachgeschaltetem Mehrganggetriebe zur Übersetzungsänderung, um eine etwa gleich große Zahl von Vorwärts- und Rückwärtsgängen zu erreichen.
Diese insgesamt große Anzahl von Vorwärts- und Rückwärtsgängen in Verbindung mit der Forderung nach Lastschaltbarkeit führen dazu, daß die bekannten Getriebe dieser Art eine Vielzahl von Zahnrädern, Kupplungselementen, Wellen und Lagerungen aufweisen. Die Anzahl der Teile und die Möglichkeiten, ein solches Getriebe mit relativ geringem Aufwand fertigen zu können, hängen zum wesentlichen Teil von dem grundsätzlichen Aufbau des Getriebes ab.
Es ist daher Aufgabe dieser Erfindung, ein vorteilhaftes Grundprinzip für den Aufbau eines mehrgängigen Wendegetriebes der eingangs erwähnten Art zu finden, das einen geringstmöglichen Herstellungsaufwand dieses Getriebes gestattet.
Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
Ein solches Getriebe ist schematisch so aufgebaut, daß maximal je zwei Kupplungen gleichachsig hintereinander angeordnet sind, die sich dabei als Doppelkupplungen mit einem gemeinsamen Lamellenträger und weiteren gemeinsamen Bauteilen ausbilden lassen. Gleichzeitig wird ein Minimum an Zahnrädern, verglichen mit bisherigen Lösungen, verwendet, wobei diese Zahnräder in vier Getriebeketten angeordnet sind. Die Gesamtzahl an Teilen überhaupt ließ sich mit dieser Lösung erheblich herabsetzen, wobei sich noch der Anteil gleicher Teile erhöhen ließ.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 2 wiedergegeben und ermöglicht vier Vorwärtsgänge mit einem geringen Mehraufwand an Teilen durch Ausnutzung eines freien Raumes neben dem zehnten Zahnrad. Ein Zwischenrad kann je nach Drehrichtung des Antriebsmotors im Verhältnis zur Abtriebswelle erforderlich sein, damit der vierte Vorwärtsgang mit den anderen Vorwärtsgängen in der Drehrichtung übereinstimmt. Im vierten Gang ist keine Richtungskupplung an der Kraftübertragung beteiligt, sondern es werden die dritte und vierte Kupplung zusammen eingeschaltet.
Ein wichtiger Vorteil für die Steuerung der Gangwechsel unter Last ist das bei einem Getriebe nach Anspruch 1 oder 2 mögliche Kupplungsschema, d. h. das Schema der jeweils in den einzelnen Gängen eingeschalteten Kupplungen. Jeweils zwei Kupplungen sind in jedem Gang eingeschaltet, doch bei jedem Gangwechsel kann stets eine der beiden eingerückt bleiben, so daß nur ein einfacher Kupplungswechsel erfolgen muß, dessen Steuerung nicht kompliziert ist. Dies gilt auch für den vierten Gang bei einem Getriebe nach Anspruch 2.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert. Es zeigt: Fig. 1 das Schema eines Wendegtriebes mit vier Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen sowie mit einem vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandler; Fig. 2 das Schaltschema zu dem Getriebe nach Fig. 1; Fig. 3 das Schema eines Wendegetriebes mit drei Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen, jedoch ohne einen vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandler; Fig. 4 das Schaltschema zu dem Getriebe nach Fig. 3 und Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie V-V in Fig 1.
Dem viergängigen lastschaltbaren Wendegetriebe in Fig. 1 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler P, T, L vorgeschaltet, wie es bei schweren Baufahrzeugen zweckmäßig ist. Hierbei wird das Pumpenrad P direkt von einem Antriebsmotor (nicht gezeigt) angetrieben, während das Turbinenrad T fest mit der Eingangswelle 20 des Wendegetriebes, auf der ein Eingangszahnrad 1 fest angeordnet ist, verbunden ist.
Das Leitrad L des Wandlers ist wie üblich gegenüber dem Getriebegehäuse über einen Freilauf abstützbar.
Das Wendegetriebe enthält sechs geometrische Achsen 20 bis 25,-die in Fig 1 aus Gründen einer vereinfachten Darstellung in einer Ebene liegend gezeichnet wurden, tatsächlich jedoch räumlich in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, wie Fig. 5 zeigt.
Das von der Eingangswelle 20 getriebene Zahnrad 1 steht gleichzeitig mit Zahnrad 2 und 3 in Eingriff. Diese Zahnräder sind wahlweise über sog. Richtungskupplungen KV und KR, die je einer Drehrichtung der Ausgangswelle und damit einer der beiden Fahrtrichtungen zugeordnet sind, mit weiteren Getriebe gliedern verbindbar.
Zahnrad 2 ist über die der Vorwärtsfahrt zugeordnete Kupplung KV mit Zahnrad 4 und einer damit verbundenen Schaltkupplung K1 verbindbar, während Zahnrad 2 über-die der Rückwärtsfahrt zugeordnete Schaltkupplung KR mit Zahnrad 5 und einer damit verbundenen Schaltkupplung K2 verbunden werden kann. Zahnrad 4 und 5 sind über die Schaltkupplungen K1 und'K2 jeweils mit einem weiteren Zahnrad 6 bzw. 7 verbindbar Die geometrischen Achsen 20, 21 und 22 des Eingangszahnrades 1, der Zahnräder 2, 4, 6 und der Zahnräder 3, 5 und 7 sind, wie Fig. 5 zeigt, derart zueinander angeordnet, daß die Zahnräder 1, 2, 3 miteinander, die Zahnräder 4 und 5 und die Zahnräder 6 und 7 miteinander kammern, Die mit Pfeilen versehenen gestrichelten Linien in Fig. 1 deuten an, daß die Jeweiligen Zahnräder miteinander in Eingriff stehen.
Mit de Zahnrad 7 ist Zahnrad 8 fest verbunden. Zahnrad greift in Zahnrad 9 ein, das auf der geometrischen Achse 23 liegt und uber- die Kupplung K3 mit Zahnrad 10 verbindbar ist.
Zahnrad 9 greift seinerseits in Zahnrad 13 ein, das auf der Abtriebswelle 24 fest angeordnet ist.
Gleichachsig mit Zahnrad 9 und 10 ist Zahnrad 11 angeordnet und titer die Kupplung K4 mit Zahnrad 10 verbindbar.
über ein Zwischenrad 12, das auf der geometrischen Achse 25 geführt ist, steht das Zahnrad 11 mit Zahnrad 3 in Verbindung.
Die Zähnezahlen der Zahnräder 1 bis 3 betragen in diesem Beispiel 5g, die der Zahnräder 4, 5 und 10 betragen 52. Die Zahnräder mit übereinstimmenden Verzahnungen lassen sich mit geringerem Aufwand fertigen. Die Zähnezahlen der weiteren Zahnräder 6, 7, 8, 9, 11, t2 und 13 betragen 27, 62, 22, 56, 39 und 44.
Mit den aus diesen Zähnezahlen resultierenden Ubersetzungsverhältnissen ist das Kupplungsschema nach Fig. 2 anwendbar, bei dem bei jedem Gangwechsel stets nur eine Kupplung geschaltet werden muß, während eine der beiden im vorhergehenden Gang eingeschalteten Schaltkupplungen-weiterhin im Kraftfluß bleiben kann. Das Kupplungsschema zeigt in der Spalte V (Vorwärtsgänge) bzw. R (Rückwärtsgänge) die in den Gängen 1 bis 4 bzw. 1 bis 3 eingeschalteten Schaltkupplungen.
Der jedem Gang zugeordnete jeweilige Kraftflußverlauf läßt sich anhand der jeweils eingeschalteten Schaltkupplungen leicht verfolgen und wird daher nur kurz erläutert.
Im ersten Vorwärtsgang geht der Kraftfluß von den Zahnrädern 1 und 2 über die Schaltkupplungen KV und K1 auf die Zahnräder 6, 7, 8, 9 und 13 auf die Abtriebswelle 24.
Im zweiten Vorwärtsgang geht der Kraftfluß über die Zahnräder 1, 2 und die Schaltkupplung KV, dann über die Zahnräder 4 und 5, Kupplung K2 und die Zahnräder 8 9 und 13 auf die Abtriebswelle 24.
Im dritten Vorwärtsgang erfolgt die Ubertragung über die Zahnräder 1, 2, die Schaltkupplung KV und die Zahnräder 4, 5-und 10, die Schaltkupplung K3 und die Zahnräder 9 und 13 auf die Abtriebswelle 24.
Im vierten Vorwärtsgang geht der Kraftfluß über die Zahnräder 1, 3, 12, 11, die Schaltkupplungen K4 und K3 und die Zahnräder 9 und 13 auf die Abtriebswelle 24.
Im ersten Rückwärtsgang geht der Kraftfluß von den Zahnrädern 1 und 3 über die Schaltkupplung KR auf die Zahnräder 5 und 4 und über die Schaltkupplung K1 auf die Zahnräder 6, 7, 8, 9 und 13 auf die Abtriebswelle 24.
Im zweiten Rückwärtsgang erfolgt die Ubertragung über die Zahnräder 1 und 3, über die Schaltkupplungen KR und K2 auf die Zahnräder 8, 9 und 13 und auf die Abtriebswelle 24.
Im dritten Rückwärtsgang geht der Kraftfluß über die Zahnräder 1 und 3, Schaltkupplung KR, Zahnräder 5 und 10 Schaltkupplung K3, Zahnräder 9 und 13 auf die Abtriebswelle 24.
Das Getriebe nach Fig. 3 zeigt ein weiteres lastschaltbares Wendegetriebe, jedoch in einfacherer Ausführung mit je drei Vorwärtsgängen und Rückwärtsgängen. Dieses Getriebe unterscheidet sich von dem vorstehend bereits beschriebenen Getriebe dadurch, daß die Schaltkupplung K4 und die Zahnräder 11 und 12 fortgelassen sind, wodurch der vierte Vorwärtsgang entfällt.
Bis auf diese Unterschiede gelten die zu Fig. 1, 2 und 5 gegebenen Erläuterungen sinngemäß auch für dieses einfachere Getriebe.

Claims

Patentansprüche

Unter Last schaltbares mehrgängiges Wendegetriebe in Vorgelegebauart, dessen von einer Eingangswelle getriebenes Eingangszahnrad mit einem zweiten und dritten Zahnrad eine Räderkette bildet und die beiden gleichsinnig drehbaren Zahnräder dieser Räderkette über eine erste Richtungskupplung. mit einem vierten bzw. eine zweite Richtungskupplung mit einem fünften Zahnrad verbunden werden können, wobei das vierte Zahnrad mit dem fünften in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Zahnrad (4) über eine erste Schaltkupplung (K1) mit einem sechsten Zahnrad (6) oder das fünfte Zahnrad (5) über eine zweite Schaltkupplung (K2) mit einem siebten (7) und gleichzeitig mit einem achten Zahnrad (8), das mit dem siebten fest verbunden ist, oder ein mit dem achten Zahnrad (8) in Eingriff stehendes neuntes Zahnrad (9), das direkt oder über ein weiteres Zahnrad (13) mit der Abtriebswelle (24) des Wendegetriebes in Verbindung steht, über eine dritte Schaltkupplung (K3) mit einem mit dem fünften Zahnrad (5) in Eingriff stehendes zehntes Zahnrad (10) verbindbar ist, wobei die gemeinsame Mittelachse des zweiten, vierten und sechsten Zahnrades (2, 4, 6) und die gemeinsame Mittelachse des dritten, fünften, siebten und achten Zahnrades (3, 5, 7, 8) sowie die Achse des Eingangszahnrades (1) derart zueinander angeordnet sind, daß zusätzlich zu dem Eingriff des Eingangszahnrades (1), des zweiten (2) und dritten Zahnrades (3) miteinander und des vierten (4) in das fünfte (5) auch das sechste.

(6) in das siebte Zahnrad (7) eingreift.
2. Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elftes Zahnrad (11) gleichachsig zum neunten und zehnten Zahnrad (9, 10) sowie der dritten Schaltkupplung (K3) angeordnet ist und über eine vierte Schaltkupplung (K4) das zehnte mit dem elften Zahnrad verbindbar ist, und daß das elfte Zahnrad (11) mit dem dritten Zahnrad (3) direkt oder über ein Zwischenrad (12> in Eingriff steht. Leerseite