DE3414061C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnradwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE-OS 31 31 156, insbesondere Fig. 8 und 9, ist ein Stirnradwechselgetriebe bekannt, bei dem mit vier Radzügen bzw. Zahnradpaaren und mit fünf synchronisierbaren Schalt­ kupplungen sechs Vorwärtsgänge erzielt werden. Dabei sind im sechsten Gang, der normalerweise als Spargang mit herab­ gesetzter Motordrehzahl zur Kraftstoffeinsparung dient, drei Zahnradpaare in Eingriff. Wenn der Wirkungsgrad eines Zahnrad­ paares maximal 98% beträgt, gehen bei diesem Getriebe somit im sechsten Gang mindestens 4% der Leistung verloren.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Wirt­ schaftlichkeit des bekannten Getriebes zu verbessern und sicherzustellen, daß insbesondere im sechsten Gang eine möglichst große Leistungs- und damit Kraftstoffeinsparung erzielt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Stirnradwechselgetriebe gemäß dem Kennzeichnen des Anspruches 1 ausgebildet. Diese Ausbildung stellt insbesondere im sechsten Gang die ange­ strebte Leistungs- und Kraftstoffeinsparung sicher.
Weitere Fortbildungen und Ausgestaltungen des Stirnradwechsel­ getriebes gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 offenbart.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Getriebeschema eines Stirnradwechselgetriebes gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Darstellung der in jedem Gang jeweils einge­ schalteten Kupplungen und die bei einer vorgegebenen Höchstdrehzahl des Antriebsmotors sich in den ein­ zelnen Schaltstellungen ergebenden Geschwindig­ keiten und
Fig. 3 ein abgeändertes Getriebeschema der Fig. 1 für die Einschaltung der Rückwärtsgänge.
Der in Fig. 1 dargestellte Antrieb für ein Kraftfahrzeug mit Frontmotor und Frontantrieb oder mit Allradantrieb besteht im wesentlichen aus einer im Schwungrad 1 des nicht darge­ stellten Antriebsmotors angeordneten Doppelkupplung 2 mit den beiden trockenen Einscheiben-Reibungskupplungen a und b und dem schrittweise unter Last schaltbaren vollsynchroni­ sierten Stirnradwechselgetriebe 3.
Die Mitnehmerscheibe 11 a der als Reibungskupplung ausgebildeten Schaltkupplung a sitzt mit ihrer innen verzahnten Nabe dreh­ fest auf der inneren Antriebswelle 13, die als Hauptwelle längs durch das Stirnradwechselgetriebe 3 hindurchgeht. Auf der inneren Antriebswelle 13 ist das Zahnrad 14 drehbar ge­ lagert, das mit dem Zahnrad 15 ständig in Eingriff ist. Dieses ist auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagert, die ebenfalls längs durch das Getriebe hindurchgeht.
Die Mitnehmerscheibe 11 b der Schaltkupplung b sitzt mit ihrer Nabe drehfest auf der hohlen Antriebswelle 17, auf der das Zahnrad 18 drehfest sitzt. Dieses ist mit Zahnrad 19 ständig in Eingriff, das auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagert und mit Zahnrad 15 über die hohle Nebenwelle 19 a fest ver­ bunden ist. Auf der Abtriebswelle 16 sitzt das Zahnrad 20 fest, das mit dem auf der Hauptwelle 13 drehbar gelagerten Zahnrad 21 ständig in Eingriff steht. Dieses sitzt fest auf der Hohlwelle 22.
Das Zahnrad 14 kann einerseits über die synchronisierbare Schaltkupplung 1 mit der Antriebswelle 13, andererseits über die synchronisierbare Schaltkupplung m, die drehfest auf der Hohlwelle 22 angeordnet ist, mit dem Zahnrad 21 verbunden werden. Dieses kann ferner direkt mit der Antriebswelle 13 über die synchronisierbare Schaltkupplung n verbunden werden. Die Zahnräder 15 und 19 sind über die Hohlwelle 19 a fest mitein­ ander verbunden und auf der Abtriebswelle 16 gelaget, mit der sie über die synchronisierbare Schaltkupplung o kuppelbar sind.
Auf der Antriebswelle 13 sitzt das Zahnrad 23 fest, das mit dem auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagerten Zahnrad 25 ständig in Eingriff ist. Dieses kann über die synchronisier­ bare Schaltkupplung p mit der Abtriebswelle 16 verbunden werden.
Die fünf synchronisierten Schaltkupplungen l, m, n, o, p gehören zu einem hydraulisch schaltbaren System, das durch eine speicherprogrammierte Steuerung einschließlich der Doppelkupplung 2 gesteuert wird.
Auf der Abtriebswelle 16 ist das Zahnrad 28 drehbar gelagert, das mit dem Zahnrad 30 ständig in Eingriff steht, das auf der Rückwärtsgang-Nebenwelle 31 festsitzt, die seitlich aus der Mittelebene des Getriebes 3 herausgeschwenkt angeordnet ist und auf der das Zahnrad 32 fest sitzt. Dieses steht mit dem Zahnrad 18 ständig im Eingriff. Das Zahnrad 28 kann über die Schaltkupplung r, die nicht synchronisierbar sein muß, mit der Abtriebswelle 16 verbunden werden.
Die Schaltkupplung r ist aus Sicherheitsgründen mit der Schalt­ kupplung p zu einer Doppelschaltung p/r vereinigt, die zum Zweck der Einschaltung der beiden Rückwärtsgänge nur von einem Handhebel geschaltet werden kann, der die drei Stellungen F = Vorwärtsfahrt, N = Neutral und R = Rückwärts­ fahrt hat. Nur in der Neutralstellung kann der Motor gestartet werden.
Die Abtriebswelle 16 endet motorseitig in dem Kegelritzel 37 des nicht dargestellten Differentialgetriebes der Front­ triebachse. Das andere Ende der Abtriebswelle 16 kann zum Antrieb der Hinterachse bei Wegfall eines Verteilergetriebes dienen, was durch einen Gelenkwellenflansch 37 a angedeutet ist. Falls ein Mittendifferential oder eine Schaltvorrichtung zum Ein- und Ausschalten des Hinterachsantriebes vorgesehen ist, können diese direkt an das Getriebe angebaut werden.
Von den beiden Reibungskupplungen a und b kann jeweils nur eine vermittels Federkraft eingekuppelt sein, ausgekuppelt werden beide hydraulisch durch nicht dargestellte Schaltzylinder.
Fig. 2 zeigt das zu der Fig. 1 gehörige Schaltschema einer speicherprogrammierten Steuerung für die Schaltung des Ge­ triebes 3.
Das Prinzip des unter Last schaltbaren Doppelkupplungsge­ triebes beruht bekanntlich darauf, daß bei jedem in einem kraftübertragenden Gang beabsichtigten Gangwechsel unter Last der gewünschte jeweils nächst höhere oder niedrigere Gang schrittweise auf die ausgekuppelte andere Kupplungs­ hälfte aufgeschaltet wird oder noch ist, bevor der Gangwechsel unter Last durch den Wechsel von der einen Reibungskupplung a bzw. b auf die andere b bzw. a vollzogen wird.
Fig. 3 zeigt eine gegenüber Fig. 1 vereinfachte Lösung für die beiden Rückwärtsgänge.
Das auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagerte und mit ihr durch die Schaltkupplung r wahlweise kuppelbare Zahnrad 28 steht über das Zwischenrad 30 a direkt in ständiger Verbindung mit dem Zahnrad 32 a, das auf der inneren Antriebswelle 13 fest sitzt.
Diese Ausführungsform hat gegenüber der gemäß Fig. 1 den Nachteil, daß sich keine so große Übersetzung zur Erzielung langsamerer Rückwärtsgänge verwirklichen läßt, ist aber kosten­ günstiger ausführbar.

Claims (4)

1. Stirnradwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer auf einer Eingangswelle angeordneten, lastschalt­ baren Doppelkupplung, bei dem mit vier Radzügen und mit fünf synchronisierbaren, auf einer Antriebswelle und einer zu ihr nicht koaxialen Abtriebswelle verteilt angeordneten Schaltkupplungen sechs Vorwärtsgänge und über eine Neben­ welle mit einem weiteren Radzug und einer Schaltkupplung zwei Rückwärtsgänge erzielt werden, bei dem der eine Teil der Doppelkupplung mit der durchgehenden Antriebswelle und deren anderer Teil mit einer auf der Antriebswelle gelagerten Antriebshohlwelle verbunden ist und die Antriebs­ welle zwei Zahnräder drehbar aufnimmt, die mit auf der Abtriebswelle angeordneten Zahnrädern ständig in Eingriff stehen und von denen zumindest ein Zahnrad über eine Schalt­ kupplung mit der Antriebswelle verbindbar ist und bei dem sich auf der Antriebshohlwelle ein Zahnrad befindet, welches ständig mit einem Zahnrad auf der Abtriebswelle in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehende Antriebswelle (13) ein Zahnrad (23) fest aufnimmt, welches mit einem auf der Abtriebswelle (16) drehbaren und mit ihr über eine Schaltkupplung (p) wahlweise verbindbaren Zahnrad (25) ständig in Eingriff steht, daß die beiden auf der Antriebswelle (13) drehbar gelagerten Zahnräder (14, 21) über die auf der Antriebs­ welle (13) drehbar gelagerte Hohlwelle (22) wahlweise durch eine Schaltkupplung (m) miteinander verbindbar sind und daß das auf der Abtriebswelle (16) befindliche, mit einem Zahnrad (18) der Antriebswelle (13) kämmende Zahnrad (19) drehfest von einer Hohlwelle (19 a), die noch ein weiteres Zahnrad (15) drehfest trägt, aufgenommen wird und wahlweise über eine Schaltkupplung (o) mit der Abtriebs­ welle (16) verbindbar ist.
2. Stirnradwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abtriebswelle (16) ein weiteres Zahnrad (28) drehbar gelagert und mit derselben durch eine Rückwärts­ schaltkupplung (r), die mit der Schaltkupplung (p) des Zahnrades (25), das mit dem auf der Antriebswelle (13) fest angeordneten Zahnrad (23) kämmt als Doppelschalt­ kupplung (r, p) ausgebildet ist, verbindbar ist und daß das weitere Zahnrad (28) ständig mit einem Zahnrad (30) in Eingriff steht, welches über die Nebenwelle (31) mit einem Zahnrad (32) fest verbunden ist, das ständig mit einem Zahnrad (18) auf der Antriebshohlwelle (17) in Ein­ griff steht.
3. Stirnradwechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schwungrad (1) des Antriebsmotors vor der Doppel­ kupplung (2 bzw. a, b) eine Strömungskupplung angeordnet ist, deren Primärteil mit dem Schwungrad (1 ) und deren Sekundärteil mit dem Antriebsteil der Doppelkupplung (2 bzw. a, b) drehfest verbunden ist.
4. Stirnradwechselgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Abtriebswelle (16) drehbar gelagerte weitere Zahnrad (28) über ein Zwischenrad (30 a) auf der Nebenwelle (31 a) ständig mit einem fest auf der Antriebswelle (13) angeordneten Zahnrad (32 a) in Eingriff steht.
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