DE3431084A1

DE3431084A1 - Motorfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE3431084A1
Application number: DE19843431084
Authority: DE
Inventors: Lars Kungsbacka Bengtsoon
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1984-08-23
Publication date: 1985-03-14
Anticipated expiration: 2004-08-24
Also published as: JPS6095274A; FR2551159B1; JPH063256B2; SE8304563L; IT1179225B; IT8448747A0; SE8304563D0; GB2145784A; US4656883A; FR2551159A1; SE450943B; DE3431084C2; GB2145784B; IT8448747A1; GB8420989D0

Description

HOFFMANN"'-EITLH'Ä. PARTNER

PATENT-UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-1NG. K. FDCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS . DIPL.-ING. K.GORG

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

40 722 p/kk

\ AB Volvo
Göteborg / Schweden

• Motorfahrzeuggetriebe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Motorfahrzeuggetriebe, welches Mittel umfaßt, die in der Neutralstellung des Getriebes auf die Wellen ein Drehmoment aufbringen, welches dem.Eingangsdrehmoment entgegengesetzt gerichtet ist.

Die Kurbelwelle bei Kolbenverbrennungsmotoren dreht'sich
mit einem gewissen Betrag auf ungleichmäßige Weise- Wenn
dies nicht unterdrückt wird, gibt dies Anlaß zu einem Geräusch, d.h. zu einem sogenannten Leerlaufrattern, welches aus dem Eingriff der Zahnräder im Getriebe resultiert. Je niedriger der eingelegte Gang ist, um so markierender ist dieses Rattern.

Verschiedene Methoden sind bekannt, um dieses Leerlaufrattern zu unterdrücken. Die einfachste Weise besteht darin, die Leerlaufdrehzahl zu erhöhen. Dies führt jedoch zu
einem erhöhten Brennstoffverbrauch und zur erhöhten Schadstoffemission. Ein anderes einfaches Beispiel besteht in

,BELLASTRASSE 4 . D-8O0O MDNCHEN 81 ■ TELEFON CO89} 9110 87 · TELEX 5-29619 CPATHEJ ■ TELEKOPIERER 9183

der Verwendung von Öl höherer Viskosität, welches einen größeren Drehwiderstand verursacht als dies bei normalerweise in Getrieben verwendetem Öl der Fall ist. Dies resultiert jedoch in einer Verminderung des Wirkungsgrades und.der Verschiebequalität. 'Ein anderes Beispiel basiert auf demselben Prinzip, nämlich auf die Erhöhung des Widerstandes im Getriebe. Hierzu ist eine mechanische Bremse vorgesehen,, welche konstant eines der Zahnräder oder Wellen im Getriebe abbremst. Dies resultiert ebenfalls in einem verminderten Wirkungsgrad und in einer verschlechterten Verschiebequalität.

Die Ungleichmäßigkeit kann ebenso außerhalb des Getriebes gedämpft werden. Eine Anzahl von Fahrzeugherstellern verwendet derzeit einen besonderen Dämpfer, welcher auf der Kupplungsscheibe befestigt ist..Die Nachteile einer solchen Lösung bestehen u.a. darin, daß diese Lösung teuer und empfindlich ist. Die Eigenschaften des Dämpfers müssen an jeden Fahrzeugtyp angepaßt werden. Das Spiel im Antriebssystem als ganzem wird ebenso erhöht, woraus das Risiko von Problemen zunimmt, wie beispielsweise der "Säge"-Betrieb und das Aufschlagen dann, wenn ein Verschieben des Ganghebels unter Drehmomentenbelastung erfolgt. Schließlich kann das Dämpfen dadurch erreicht werden, daß das Massenträgheitsmoment vergrößert wird. Dies stellt aber unter den vorgenannten Lösungen eine teure Lösung dar, bei der' das Gewicht erhöht wird und die Beschleunigungswirkung vermindert.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Erzielung eines Getriebes der zuvor beschriebenen Art, welche das vorgenannte bekannte Prinzip der Erhöhung des Widerstandes im Getriebe ausnutzt, jedoch ohne Reduzierung des Wirkungsgrades und der Verschiebequalität.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die genannten Mittel zur Erhöhung des Widerstandes Reibungsflächen auf Elementen umfassen, welche relativ zueinander drehbar sind. Außerdem erzeugen zusammenwirkende Teile aufgrund einer Relativbewegung zwischen den Elementen in einer Richtung den Eingriff zwischen den Reibflächen. Aufgrund einer Relativdrehung in entgegengesetzter Richtung wird dieser Eingriff zumindest im wesentlichen gelöst.

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So wird erfindungsgemäß die Umkehr der Drehrichtung zwischen zwei Elementen, die relativ zueinander drehbar sind, beim Vorwärtsfahren dazu ausgenützt, automatisch die durch die Reibflächen eingerichtete Bremse zu lösen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Bremselement vom Niedriggang-Zahijirad gebildet, welches auf der Getriebeausgangswelle· angebracht ist. Dabei ist das zweite Bremselement auf dem Träger der Ausgangswelle angeordnet. Wenn das Fahrzeug stillsteht und sich das Getriebe in der Neutralstellung befindet, dreht sich das Niedriggang-Zahnrad, während die Ausgangswelle sich nicht bewegt. Dabei ist die Bremse betätigt.' Wenn im ersten Gang oder im Niedriggang gefahren wird, so besteht keine Relativdrehung zwischen dem Zahnrad und der Welle. Wenn aber in allen anderen Vorwärts-5 gangen gefahren wird,· dreht'sich die Welle schneller als das Niedriggang-Zahnrad, d.h. die Relativdrehung wird hinsichtlich der Neutralstellung umgekehrt und somit die Bremse gelöst.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der 'Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Fahrzeuggetriebes;

Fig. 2" einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 mit der Darstellung
lösten Bremse; und

. ^un mit der Darstellung der angezogenen bzw. der ge-

Fig. 4 gestreckte bzw. abgewickelte Ansichten der Bremse ^U gemäß Fig. 2 und 3.

Das in Fig. 1 dargestellte Getriebe 1 ist in seinem Grundaufbau ein herkömmliches Vierganggetriebe mit einer nichtdargestellten Eingangswelle, einer Zwischenwelle 2 und einer Ausgangswelle 3. Die Zahnräder für den Niedriggang bzw. den zweiten Gang sind mit 4 bzw. 5 bezeichnet. Sie können mittels einer Kupplungshülse 6 mit der Ausgangswelle 3 verriegelt oder von dieser gelöst werden.

Entsprechend der Erfindung kann das Niedriggang-Zahnrad auf einer Seite so ausgedreht werden, daß eine konische Reibfläche 10 geschaffen wird'. Eine Scheibe 11 ist drehfest durch einen Kraftsitz mit der Welle 3 verbunden. Die Scheibe 1 1 dient als ein Träger eines Reibelementes 12 desselben Materials,, wie dies bei synchronisierenden Konussen verwendet wird. Das Reibelement 12 hat eine konische Fläche 13, welche mit der Reibfläche 10 des Niedriggang-Zahnrades 4 zusammenwirkt, und wird durch Druckfedern 14, die zwischen dem Träger 11 und dem Element 12 angeordnet sind, gegen die Reibfläche 10 gedrückt.
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Der Träger 11 ist mit einem Ringabschnitt 15 hergestellt, von dem drei Ohren 16 radial abstehen, gegen die die Federn 14 anliegen. In Umfangsrichtung ausgerichtete Streifen 17 gehen von diesen Ohren aus und sind aus der Ebene

der Ohren herausgebogen und ragen in bogenförmig gekrümmte Ausnehmungen des Reibelementes 12. Es ist am besten Fig. und 5 zu entnehmen, daß die Ausnehmungen mit geneigten Endrändern 19 bzw. 20 versehen sind, welche mit abgebogenen Abschnitten 21 bzw. 22 der Streifen 17 des Trägers 11 zusammenwirken.

Wenn das Fahrzeug stationär ist und das Getriebe sich in der neutralen Stellung befindet, wird sich das Niedriggang-Zahnrad 4 in Richtung des Pfeiles .in Fig. 2 drehen·. Die Ausgangswelle 3 wird sich jedoch nicht drehen. Infolge der Relativdrehung zwischen dem Zahnrad 4 und der -Welle 3 wird das Reibelement 12 die in Fig. 2 dargestellte Lage realtiv zum Zahnrad 4 einnehmen. Die Federn werden die Flächen 13 des Reibelementes in Eingriff mit der konischen Fläche'10 des Zahnrades 4 drücken, so daß die sich drehenden Glieder einem Bremsmoment unterworfen werden, welches durch den Reibeingriff verursacht wird. Die aufgebrachte Kraft wird aufgrund der Tatsache verstärkt, daß die abgebogenen Abschnitte 22 des Trägers gleichzeitig gegen die geneigten Ränder 20 des Reibelementes drücken werden, um so das Bremsdrehmoment zu verstärken. Auf diese Weise ist das Leerlaufrattern des Getriebes sogar bei sehr niedrigen Leerlaufdrehzahlen gedämpft.

Wenn im ersten Gang gefahren wird, wird das Reibelement immer noch gegen das Zahnrad 4 gedrückt. Da aber das Zahnrad 4 dann mit der Ausgangswelle 3 verriegelt wird., ist' dies irrelevant. Nur wenn in höheren Gängen gefahren wird, ist es wünschenswert, die Bremswirkung zu lösen, um nicht die Wirksamkeit und die Verschiebequalität zu reduzieren. Bei der hier dargestellten und beschriebenen Konstruktion tritt dies ein, sobald eine Umkehr der Relativdrehung zwi- " sehen Welle 3 und dem Zahnrad 4 auftritt, d.h. sobald die

• Welle sich schneller dreht als das Zahnrad 4, was nach dem Einlegen des zweiten Ganges erfolgt. Das Zahnrad 4 dreht sich immer noch in Richtung des Pfeils. Da jedoch die Welle 3 sich schneller bewegt, wie dies durch den Pfeil b (Fig. 3) angezeigt wird, wird das Reibelement um einen begrenzten "Abstand relativ zum Träger 11 in die in Fig. 3 und 5 dargestellte Lage gezogen. Aufgrund des Eingriffs zwischen den abgebogenen Abschnitten 21 des Trägers und. den geneigten Rändern 19 der Ausnehmungen wird das Reib-

1.0 element' 12 gegen" die Kraft der Federn 14 in Richtung auf .

den Träger gedrückt, so daß der Eingriff zwischen den Reibflächen auf ein vernachlässigbares Nieveau reduziert wird.

So schafft die Erfindung eine einfache, wirksame und automatische Bremsenlösevorrichtung, welche nicht die Nachteile der bekannten, ständig in Eingriff befindlichen Bremsen aufweist, und die aufgrund ihrer Benutzung des Niedriggang-Zahnrades als eines der Reibelemente nur einen begrenzten Raum benötigt. -

- Leerseite -

Claims

HOFFMAKN -EITLE & PARTNER . PATENT-UND RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE D1PL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN DIPL.-ΙΝΘ. K. FDCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GORG DIPL.-ING. K. KOHLMANN - RECHTSANWALT A. NETTE 40 722 p/kk AB Volvo Göteborg / Schweden ' Motorfahrzeuggetriebe Patentansprüche

1. Motorfahrzeuggetriebe mit Mitteln, um bei der Neutralstellung des Getriebes ein Drehmoment auf die Wellen zu übertragen, welches dem Eingangsdrehmoment entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel Reibflächen (10, 13) an relativ zueinander sich drehenden Elementen (4, 12) umfassen, und daß zusammenwirkende Teile (16, 19, 20, 21, 22) aufgrund einer Relativdrehung zwischen den Elementen in einer Richtung einen Eingriff zwischen den Reibflächen erzeugen und aufgrund einer Relativdrehung in entgegengesetzter

Richtung zumindest im wesentlichen diesen Eingriff lösen.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der sich drehenden Elemente ein Zahnrad (4)· für den niedrigsten Vorwärtsgang ist, welches Zahnrad auf einer Ausgangswelle (3) befestigt

ARABELLASTRASSE 4 · D-8OOO MÖNCHEN 81 ■ TELEFON CO893 911087 ■ TELEX 3-29619 CPATHEJ · TELEKOPIERER

ist und durch Kupplungsmittel mit der Welle verriegelbar ist, während das andere sich drehende Element von einem drehfest mit der Welle verbundenen Träger (11) und einem Reibelement (12) gebildet wird, welches vom Träger gehalten wird und welches relativ zum Träger begrenzt drehbar und axial verschiebbar ist, so daß die begrenzte Drehung des Trägers relativ zum Reibelement in einer Richtung eine Axialverschiebung des Reibelements (12) in Richtung auf die Reibfläche (.10) des Zahnrades erzeugt, während eine entsprechende Drehung in entgegengesetzter Richtung das Verschieben des Reibelementes in der entgegengesetzten Richtung verursacht.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß die Federmittel (14) zwischen dem Träger (11) und dem Reibelement (12) angeordnet sind, welche das Reibeliement in Richtung auf die Reibfläche des Zahnrades (4) drücken, und daß der Träger und das Reibelement zusammenwirkende geneigte Flächen (19, 21) aufweisen, welche aufgrund einer Drehung in entgegengesetzter Richtung, ein Verschieben des Reibelements entgegen der Richtung der Federkraft erzeugt.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß der Träger (11) und das Reibelement (12) zusätzliche zusammenwirkende Flächen (20, 22) aufweisen, welche aufgrund einer Drehung in die erstgenannte Richtung das Reibelement in die Richtung der Federkraft drücken.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Reibelement (12) bogenförmig gekrümmte Ausnehmungen (18) aufweist, deren Endkanten bzw. Endränder die genannten geneigten Flächen (19, 20) bilden, und daß der Träger eine Scheibe mit bogenförmig gekrümmten Streifen (17) ist, welche aus ihrer Ebene herausgebogen sind, und die in die Ausnehmungen ragen und Flächenabschnitte (21, 22) aufweisen, die mit den Flächen (19, 20) des Reibelementes zusammenwirken.