DE3033640C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Um beim Betrieb eines mit einer Brennkraftmaschine angetriebenen Kraft­ fahrzeuges die in bezug auf den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen relativ ungünstigen Schubphasen zu vermeiden, ist es bereits bekannt (DE-OS 26 30 093) wenigstens in dem dem Dauerfahrgang zugeordneten Getriebezweig einen im Schubbetrieb die Triebverbindung lösenden Frei­ lauf anzuordnen. Dort ist es bereits auch vorgeschlagen worden, bei Ver­ wendung eines "Overdrive-Ganges" den Freilauf diesem Schon- und Dauer­ fahrgang zuzuordnen.

Während nun aber dieser bekannte Freilauf sich bei den herkömmlichen 4-Gang-Kraftfahrzeug-Getrieben relativ leicht unter dem Festrad des 4. Ganges auf der Abtriebswelle anordnen läßt, sind die Abmessungen des mit der Abtriebswelle verbundenen Festrades eines mit einer Über­ setzung ins Schnelle versehenen 5. Ganges jedoch üblicherweise so klein, daß ein Freilauf mit einer den Belastungen entsprechenden Auslegung nur neben dem Gangrad liegen könnte. Eine solche Ausbildung würde jedoch zusätzlichen Bauraum erfordern, der durch die im allgemeinen zusätzliche Anbringung der Räder für den 5. Gang bereits ohnehin außerordentlich be­ engt ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, bei einer Getriebeanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Bau­ art eine zweckmäßige und bauraumsparende Unterbringung des Freilaufs vor­ zusehen.

Mehrere Gangräder einer Getriebeanordnung zu einer Baueinheit zusammen­ zufassen und über eine Freilaufanordnung auf der Abtriebswelle zu halten, ist aus der DD 63 004 grundsätzlich bereits bekannt. Bei dieser bekannten Getriebeanordnung für Traktoren sind die Gangräder des 2., 3. und 4. Ge­ triebeganges zu einer Baueinheit zusammengefaßt und über zwei Freiläufe, die jeweils in entgegengestzter Richtung sperren, auf der Abtriebswelle ge­ halten. Das Gangrad eines 5. Getriebeganges ist über einen weiteren Frei­ lauf auf der Abtriebswelle gehalten. Darüber hinaus sind noch weitere Schnellgänge vorgesehen, die in üblicher Weise ohne Verwendung von Frei­ läufen auf der Abtriebswelle angeordnet sind. Der Zweck dieser bekannten unter Last schaltbaren Getriebeanordnung soll darin bestehen, das Stufenge­ triebe so zu verbessern, daß alle Schaltungen ohne Unterbrechung des Kraft­ flusses ausgeführt werden können. Bauraumsparende Überlegungen, insbeson­ dere die bauraumsparende Unterbringung des Freilaufs für den 5. Getriebe­ gang, sind in dieser Schrift nicht angestellt bzw. nicht angesprochen. Solche Überlegungen waren wohl auch nicht erforderlich, weil bei Traktoren die bei Personenkraftfahrzeugen vorhandenen besonders engen Raumverhält­ nisse offenbar nicht gegeben sind. Im übrigen sind bei dieser bekannten Getriebeanordnung zwar mehrere Gangräder zu einer Baueinheit zusammenge­ faßt, doch enthalten diese nicht das Gangrad für den ins Schnelle über­ setzten höchsten Getriebegang; außerdem sind die zu einer Baueinheit zu­ sammengefaßten Gangräder nicht über einen Freilauf, der unter dem niedrig­ sten Getriebegang angeordnet ist, sondern über zwei gegenläufige Frei­ läufe, die unter allen Gangrädern angeordnet sind, auf der Antriebswelle gehalten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Zusammenfassung der "Fest"-Räder des 4. und 5. Ge­ triebeganges und die gemeinsame Verbindung dieser bezüglich der Drehbe­ wegung bestehenden Baueinheit über den Freilauf mit der Abtriebswelle ermöglicht es, den Freilauf unter dem Gangrad des niedrigeren, das heißt des 4. Getriebeganges anzuordnen und gleichzeitig den Freilauf sowohl dem 5. als auch dem 4. Gang zuzuordnen. Abgesehen davon, daß nunmehr auch bei Einschaltung des 4. Getriebeganges die triebliche Verbindung im Schubbetrieb zwischen den Rädern und dem Motor unterbrochen wird und der Motor im Leerlauf mit wesentlicht reduzierter Drehzahl umläuft, ergibt sich durch die Anordnung des gemeinsamen Freilaufs unter den Gangrädern des 4. und 5. Getriebeganges die Möglichkeit, zwischen diesen beiden Ge­ triebegängen ohne Betätigung der Kupplung hin- und herzuschalten. Dabei wird allerdings vorausgesetzt, daß während des Schaltvorganges der Fuß vom Gaspedal genommen oder zumindest die Gaspedalstellung so weit zurück­ genommen wird, daß Schubbetrieb mit der Folge der Triebkraftunterbrechung eintritt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung ergibt sich gemäß dem Unteranspruch.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand eines Teilschnitts durch ein Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes dargestellt, das im folgenden erläutert wird.

In der Zeichnung ist mit 1 das Getriebegehäuse, mit 2 die Getriebe­ eingangs- oder Antriebswelle und mit 3 die Getriebeausgangs- oder Abtriebswelle bezeichnet. 4 stellt einen am Gehäuse befestigten, die Gangräder des 5. Getriebeganges umgebenden Gehäusedeckel dar. Das hier dargestellte 5-Gang-Getriebe ist dabei aus einem herkömmlichen und vorhandenen 4-Gang-Getriebe lediglich durch zusätzliche Anbrin­ gung der Gangräder für den 5. Gang entstanden, wozu die Getriebewel­ le 2 und 3 entsprechend verlängert werden mußten. Die Lagerung 5 der Getriebeeingangswelle 2 ist dabei im wesentlichen gleichgeblie­ ben, ebenso haben auch das dem 5. Getriebegang zugeordnete, drehbar auf der Getriebeeingangswelle 2 gehaltene Losrad 6, der drehfest und der Getriebeeingangswelle zwei verbundene Synchronkörper 7 und die Schaltmuffe 8 keine wesentlichen Änderungen erfahren.

Anstelle eines sonst vorhandenen, fest mit der Abtriebswelle 3 verbun­ denen Festrades für den 4. Getriebegang ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine mit mehreren Durchmesserstufungen versehene Hülse 10 vorgesehen, die an ihrem einen Ende eine mit dem Losrad 6 des 4. Ge­ triebeganges im Eingriff stehende Verzahnung 9 aufweist, und an deren anderem Ende 22 mittels einer Steckverzahnung 23 ein das Gangrad des 5. Getriebeganges bildendes Zahnrad 18 drehfest gehalten ist. Im Prin­ zip könnte auch das Gangrad 18 des 5. Getriebeganges einstückig mit der Hülse 10 verbunden sein. Lediglich aus Montagegründen muß dieses Gangrad, sofern sein Außendurchmesser größer als der Lagerdurchmesser des die Hülse 10 am Gehäuse 1 abstützenden Lagers 17 ist, gesondert hergestellt werden.

Das Lager 17 befindet sich im übrigen auf einer mittleren Ringschul­ ter 24 der Hülse 10 in einer Ebene, die im wesentlichen der Ebene des Lagers 5 entspricht.

Die Hülse 10 ist über einen Freilauf 11 auf der Abtriebswelle 3 oder, wie dies bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführung der Fall ist, auf einer auf einem Wellenabsatz 14 drehfest gehaltenen Buchse 12 ge­ halten und zwar in der Weise, daß der Freilauf 11 bei einem Antrieb der Abtriebswelle 3 durch die mit der Motorkurbelwelle verbundene Antriebs­ welle 2 (Zugbetrieb) eine drehfeste Verbindung herstellt, während er bei Schubbetrieb, wenn also die mit den Fahrzeugrädern verbundene Abtriebswelle 3 die Antriebswelle 2 und damit den Motor anzutreiben versucht, die Verbindung löst. Mit 13 und 15 sind zwei Führungslager bezeichnet, über die die Hülse 10 auf der Abtriebswelle 3 bzw. der Buchse 12 gelagert ist, wobei das in der Ebene des 5. Ganges angeord­ nete Lager 15 auf einem im Durchmesser verringerten Wellenstummel 16 der Abtriebswelle 3 angeordnet ist.

Mit 19 ist das mit dem "Fest"-Band 18 des 5. Ganges im Eingriff stehen­ de Losrad bezeichnet, das auf der Antriebswelle 2 drehbar gehalten ist und mittels der Schiebemuffe 21 und an sich bekannte Synchronisierungs­ mittel mit dem auf der Antriebswelle 2 drehfest gehaltenen Synchronkör­ per 20 des 5. Ganges verbindbar ist.

Die von der Erfindung vorgesehene Unterbringung des Freilaufes 11 unter eine die Festräder des 4. und 5. Getriebeganges umfassenden einheitli­ chen Hülse ermöglicht es nun, sowohl bei Zuschaltung des 4. als auch des 5. Getriebeganges bei Schubbetrieb die Triebverbindung zwischen dem Motor und den Fahrzeugrädern zu unterbrechen, so daß der Motor im Leerlauf mit wesentlich herabgesetzten Drehzahlen läuft. Dadurch wird die ansonsten auftretende Motorbremswirkung mit der daraus folgenden Verringerung des Ausrollweges des Fahrzeugs vermieden, was sowohl Kraft­ stoffersparnisse als auch Verringerungen beim Schadstoffausstoß ergibt. Die weitere Folge dieser von der Erfindung vorgeschlagenen Gestaltung ist, daß bei einer Schaltung vom 4. in den 5. Gang oder umgekehrt die Kupplung nicht mehr betätigt zu werden braucht, sofern vor dem Schalt­ vorgang das Gaspedal so weit zurückgenommen wird, daß Schubbetrieb mit Lösen der Triebverbindung zwischen dem Motor und den Fahrzeugrädern ent­ steht. Die Zusammenfassung der Festräder des 4. und 5. Getriebeganges ermöglicht es weiter, den Freilauf im wesentlichen unterhalb der Ver­ zahnung des 4. Getriebeganges, wo genügend radialer Bauraum vorhanden ist, unterzubringen.

Die in der Zeichnung gezeigte Konstruktion zeichnet sich zum weiteren darin aus, daß sich die die beiden Gangräder des 4. und 5. Ganges hal­ tende Hülse mit relativ großem Abstand auf den beiden Lagern 13 und 15 abstützt, was günstige Lagerverhältnisse ergibt. Durch die Funktion des Freilaufes 11 ergibt sich im übrigen eine Verringerung der Abso­ lutdrehzahlen der Lager, da während des Schubbetriebes nur die Lager 13 und 15, bei Zugbetrieb dagegen nur das Lager 17 umläuft.

Die Stufenform der Hülse 10 ermöglicht es auch, radiale, aus der Ver­ zahnung der Gangräder 9 und 18 herrührende Kräfte direkt auf die Wel­ le, nämlich über die Schulter 25 auf die Stirnseite der Buchse 12 zu übertragen, wobei an dieser Stirnseite angebrachte, radial verlaufende Ausnehmungen 26 eine Schmiermittelverbindung zwischen den einzelnen La­ gerräumen ermöglichen.

Claims (2)

1. Getriebeanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem ins Schnelle übersetzten 5. Getriebegang (Overdrive), dessen Gangräder neben denjenigen des 4. Getriebeganges angeordnet sind, und mit einem in dem diesem Getriebegang zugeordneten Getriebe­ zweig vorgesehenen, die triebliche Verbindung im Schubbetrieb lö­ senden Freilauf, dadurch gekennzeichnet, daß das Gangrad (18) für den 5. Getriebegang mit dem Gangrad (9) für den 4. Getriebegang zu einer über den Freilauf (11) auf der Abtriebswelle (3) gemeinsam gehaltenen Baueinheit zusammengefaßt ist, wobei das Gangrad (4) des 4. Getriebeganges eine Hülse (10) aufweist, mit der das Gangrad (18) des 5. Getriebeganges drehfest verbunden ist, und daß der Freilauf (11) im wesentlichen unter dem Gangrad des 4. Getriebeganges (9) angeordnet ist.

2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) über ein in der Ebene der Lagerung (5) der An­ triebswelle (2) angeordnetes Lager (17) an dem Gehäuse (1) und über beiderseits des Freilaufs (11) angeordnete Radiallager (13, 15) auf der Abtriebswelle (3) gelagert ist.