DE3331242A1

DE3331242A1 - Wenigstens zweigaengiges wechselgetriebe

Info

Publication number: DE3331242A1
Application number: DE19833331242
Authority: DE
Inventors: Hans Ing. 4400 Steyr Fahrngruber
Original assignee: Steyr Daimler Puch Ag 1011 Wien; Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1982-09-23
Filing date: 1983-08-30
Publication date: 1984-03-29
Also published as: ATA353482A; DE3331242C2; AT384090B

Description

Wenigstens zweigängiges Wechselgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein wenigstens zweigängiges Wechselgetriebe mit dauernd in Eingriff stehenden Zahnradpaaren, bei dem von zwei unmittelbar nebeneinander angeordneten Zahnradpaaren das Losrad des ersten Zahnradpaares auf der axial verlängerten Nabe des Losrades des zweiten Zahnradpaares gelagert ist, seine Schaltklauen an der dem letzteren Losrad abgekehrten stirnseite trägt und am freien Ende der verlängerten Nabe die Schaltklauen des Losrades des zweiten Zahnradpaares angeordnet sind. Ein mehrgängiges Wechselgetriebe dieser Art ist aus der US-PS 2 483 180 bekannt, bei dem mit Hilfe von Steilgewinden zwei Kupplungsteile zum Kuppeln hin- und hergeschoben werden, wobei eine aufwendige Synchronisiereinrichtung vorgesehen ist. Das bekannte Getriebe besitzt nicht nur einen komplizierten Aufbau, sondern weist überdies den weiteren Nachteil einer großen axialen Baulänge auf.
Bei einem aus der GB-PS 486 532 bekannten Wechselgetriebe, ist für jedes Losrad eine eigene Klauenschaltmuffe vorgesehen, wobei diese Klauenschaltmuffen als Hülsen übereinander gelagert sind, wodurch sich auch in diesem Fall eine aufwendige, aus vielen Teilen bestehende Konstruktion ergibt.
Es ist auch schon bekannt, zwei dauernd in Eingriff stehende Zahnradpaare unmittelbar nebeneinander anzuordnen und deren Losräder wahlweise mit der ihnen zugehörigen Welle zu kuppeln (FR-OS 2 288 009). Dabei ist aber nur das Losrad eines der beiden Zahnradpaare formschlüssig über eine Klauenschaltmuffe mit der betreffenden Welle verbindbar, wogegen das Losrad des anderen Zahnradpaares mit der Welle nur über eine Einwegkupplung, also einen Freilauf verbunden werden kann. Bei einem solchen Freilauf ist das zu übertragende Drehmoment begrenzt, so daß sich ein derartiges mit einem Freilauf ausgestattetes Getriebe beispielsweise für den Antrieb einer Schlepperzapfwelle nicht eignen würde.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Wechselgetriebe der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das bei vergleichsweise einfacher Konstruktion mit wenigen Bauteilen, geringer Baulänge in Richtung der Wellenachsen und hoher Schalt sicherheit die Anordnung unmittelbar nebeneinander angeordneter Zahnradpaare erlaubt und dabei die Übertragung hoher Drehmomente ermöglicht.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß in an sich bekannter Weise neben dem freien Nabenende eine axial verschiebbare Klauenschaltmuffe gelagert ist, die die ihr benachbarten Schaltklauen überbrückt und mit ihren Gegenklauen vom Zwischenraum zwischen den Schaltklauen der beiden Losräder her in die einen oder anderen Schaltklauen einrückbar ist.
Obwohl also zwei unmittelbar nebeneinander angeordnete Zahnradpaare vorgesehen sind, ist die Anordnung einer einzigen üblichen formschlüssigen Klauenkupplung mit Übertragung hoher Drehmomente ermöglicht, wobei sich keine Erhöhung des technischen Aufwandes und sogar eine Verkürzung in der axialen Baulänge ergeben.
Um trotz der am freien Ende der verlängerten Nabe angeordneten Schaltklauen-des Losrades des zweiten Zahnradpaares das auf dieser Nabenverlängerung gelagerte Losrad des ersten Zahnradpaares montieren zu können, sitzt erfindungsgemäß auf dem freien Ende der verlängerten Nabe drehfest ein Mitnehmerring, der die Schaltklauen des Losrades des zweiten Zahnradpaares trägt und gegebenenfalls neben diesen an der den Losrädern zugekehrten Seite eine zylindrische Stützfläche für die Gegenklauen der Klauenschaltmuffe aufweist. Vor der Montage des Mitnehmerringes läßt sich das Losrad des ersten Zahnradpaares auf die verlängerte Nabe des zweiten Zahnradpaares ohne weiteres aufbringen. Die neben den Schaltklauen auf dem Mitnehmerring vorgesehene zylindrische Stützfläche für die Gegenklauen der Klauenschaltmuffe verhindert ein eventuelles Kippen der Klauenschaltmuffe, die ja die Schaltklauen des Losrades des zweiten Zahnradpaares überbrücken muß und somit einen vom Ort des Schaltklaueneingriffes verhältnismäßig weit entfernten Sitz aufweist. Ein solches Kippen würde das einwandfreie Schalten bzw. Einrücken der Klauenschaltmuffe gegebenenfalls in Frage stellen.
Die erfindungsgemäße Ausbildung läßt sich besonders dann mit Vorteil anwenden, wenn vier Zahnradpaare je zu zweit symmetrisch angeordnet sind, wobei die verlängerten Naben der Losräder der zweiten äußeren Zahnradpaare zueinander weisen und eine gemeinsame zwischen diesen Naben gelagerte Klauenschaltmuffe mit zwei Gegenklauenkränzen vorgesehen ist, die wechselweise mit den Schaltklauen eines der Losräder und einem Klauenkranz auf einem Schaltmuffenträger in Eingriff bringbar sind.
Es können in diesem Fall vier Gänge mit nur einer Klauenschaltnuffe in vorgegebener Reihenfolge geschaltet werden, was eine wesentliche Konstruktionsvereinfachung sowie eine entsprechende Verkürzung in Wellenachsrichtung mit sich bringt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu erblicken, daß die vier Zahnradpaare je zu zweit mit beträchtlichem Abstand voneinander in unmittelbarer Nähe der Wellenlagerung angeordnet werden können, was eine Verringerung der Biegebeanspruchung der Wellen mit sich bringt, im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen, bei denen die Zahnradpaare über die Wellenlänge verteilt angeordnet sind.
Selbstverständlich ist es auch möglich, das erfindungsgemäße Wechselgetriebe, ob es sich nun um ein zweigängiges oder viergängiges Getriebe handelt, mit einer Synchronisiereinrichtung zu versehen, ohne von der erfindungsgemäßen Grundausbildung abzuweichen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 ein viergängiges Wechselgetriebe im Axialschnitt und Fig. 2 zwei Gänge eines Wechselgetriebes mit Synchronisiereinrichtung in gleicher Darstellungsweise.
Das Wechselgetriebe gemäß Fig. 1 umfaßt vier Zahnradpaare, 1, 2, 1a, 2a, die je zu zweit unmittelbar nebeneinander und insgesamt symmetrisch angeordnet sind. Die Zahnradpaare 1, 2, 1a, 2a stehen in dauerndem Eingriff und weisen demnach je ein Losrad 1', 2', 1a', 2a' auf. Wenn man zunächst nur die beiden Zahnradpaare 1, 2 betrachtet, so erkennt man, daß das Losrad 1' des ersten Zahnradpaares 1 frei drehbar auf der axial verlängerten Nabe 3 des Losrades 2' des zweiten Zahnradpaares 2 gelagert ist, wobei diese Nabe 3 frei drehbar auf der Getriebeabtriebswelle 4 sitzt. Das Losrad 1' trägt seine Schaltklauen 5 an der dem Losrad 2' abgekehrten Seite. Auf dem freien Ende der verlängerten Nabe 3 des Losrades 2' ist drehfest ein Mitnehmerring 6 angeordnet, der die Schaltklauen 7 für das Losrad 2' des zweiten Zahnradpaares 2 trägt und neben diesen Klauen 7 an der den Losrädern 1', 2' zugekehrten Seite eine zylindrische Stützfläche 8 aufweist. Auf der Getriebeabtriebswelle 4 ist drehfest ein Schaltmuffenträger 9 angeordnet, auf dem eine Klauenschaltmuffe 10 gelagert ist, in die eine Schaltgabel 11 eingreift und die sich auf der zylindrischen Fläche 8 abstützt. Die Klauenschaltmuffe 10 überbrückt die ihr benachbarten Schaltklauen 7 des Losrades 2' und weist Gegenklauen 12 auf.
In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung ist keines der Losräder 1', 2' mit der Getriebeatriebswelle 4 gekuppelt. Wird die Klauenschaltmuffe 10 nach links verschoben, so daß die Schaltklauen 5 mit den Gegenschaltklauen 12 der Klauenschaltmuffe 10 in Eingriff kommen, so ergibt sich eine drehfeste Kupplung des Losrades 1' mit der Getriebeabtriebswelle. Wird dagegen die Klauenschaltmuffe 10 ein Stück nach rechts verschoben, so daß ihre Gegenklauen 12 aus dem Zwischenraum zwischen den Schaltklauen 5, 7 in die Schaltklauen 7 eingerückt werden, -so wird die Kupplung des Losrades 2' mit der Abtriebswelle 4 erzielt.
Es ist ersichtlich, daß für die rechten Zahnradpaare 1a, 2a die gleiche Konstruktion vorgesehen ist, d.h., das Losrad 1a' lagert frei drehbar auf der verlängerten Nabe 3a des zweiten Losrades 2a', und diese Nabe 3a ist wiederum drehbar auf der Abtriebswelle 4 angeordnet, wobei zum Losrad 1a' die Schaltklauen 5a und zum Losrad 2a' die Schaltklauen 7a gehören. Die Klauenschaltmuffe 10 weist einen zweiten Gegenklauenkranz 12a auf, der in der dargestellten Stellung die drehfeste Verbindung mit dem Schaltmuffenträger 9 herstellt. Es kann aber die Klauenschaltmuffe 10 so weit nach rechts verschoben werden, daß die Klauen 12 mit den Klauen des Schaltmuffenträgers 9 und die Klauen 12a wahlweise mit den Klauen 7a oder 5a in Eingriff kommen, so daß also mit nur einer Klauenschaltmuffe 10 alle vier Gänge geschaltet werden können.

Claims

Wenigstens zweigängiges Wechsel getriebe Patentansprüche: Wenigstens zweigängiges Wechselgetriebe mit dauernd in Eingriff stehenden Zahnradpaaren, bei dem von zwei unmittelbar nebeneinander angeordneten Zahnradpaaren das Losrad des ersten Zahnradpaares auf der axial verlängerten Nabe des Losrades des zweiten Zahnradpaares gelagert ist, seine Schaltklauen an der dem letzteren Losrad abgekehrten Stirnseite trägt und am freien Ende der verlängerten Nabe die Schaltklauen des Losrades des zweiten Zahnradpaares angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise neben dem freien Nabenende eine axial verschiebbare Klauenschaltmuffe (10) gelagert ist, die die ihr benachbarten Schaltklauen (7; 7a) überbrückt und mit ihren Gegenklauen (12; 12a) vom Zwischenraum zwischen den Schaltklauen (5, 7; 5a, 7a) der beiden Losräder (1', 2'; 1a', 2a') her in die einen oder anderen Schaltklauen (5, 7; 5a, 7a) einrückbar ist.
2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem freien Ende der verlängerten Nabe (3; 3a) ein Mitnehmerring (6; 6a) drehfest sitzt, der die Schaltklauen (7; 7a) des Losrades (2'; 2a') des zweiten Zahnradpaares (2; 2a) trägt und gegebenenfalls neben diesen an der den Losrädern (1', 2'; 1a', 2a') zugekehrten Seite eine zylindrische Stützfläche (8) für die Gegenklauen (12; 12a) der Klauenschaltmuffe (10) aufweist.
3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei vier je zu zweit symmetrisch angeordneten Zahnradpaaren (1, 2, Ia, 2a) die verlängerten Naben (3, 3a) der Losräder (2', 2a') der zweiten, äußeren Zahnradpaare (2, 2a) zueinander weisen und eine gemeinsame zwischen diesen Naben (3, 3a) gelagerte Klauenschaltmuffe (10) mit zwei Gegenklauenkränzen (12, 12a) vorgesehen ist, die wechselweise mit den Schaltklauen (5, 7, 5a, 7a) eines der Losräder (1', 2', 1a', 2a') und einem Klauenkranz auf einem Schaltmuffenträger (9) in Eingriff bringbar sind.