DE4116189A1

DE4116189A1 - Schaltgetriebe

Info

Publication number: DE4116189A1
Application number: DE4116189A
Authority: DE
Inventors: Fritz Blumenstein
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1991-11-28
Anticipated expiration: 2011-05-18
Also published as: DE4116189C2; JPH0488752U; JP2577168Y2

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Schaltgetriebe für Fahrzeuge müssen eine ganze Reihe von Anforde rungen zugleich erfüllen. So soll eine bestimmte Anzahl an Gängen nicht unter- und bestimmte Abmessungen nicht überschritten wer den. Außerdem soll ein bestimmtes Schaltschema, insbesondere die sogenannte H-Schaltung auf dem jeweiligen Getriebe durchführbar sein. Eine weitere Anforderung ist das Zulassen von Variations möglichkeiten im Sinne eines Baukastenprinzips für verschiedene Anwendungszwecke.

Herkömmliche Schaltgetriebe, z.B. bekannt aus der EP 01 73 117, weisen jeweils auf einer Getriebeeingangswelle und einer Ge triebeausgangswelle korrespondierend angeordnete Gangzahnräder auf. Jeweils ein Zahnrad eines Gangzahnradpaares ist als Festrad und das andere als Losrad ausgebildet. Zur Betätigung der Losrä der sind Schaltglieder, z. B. Schiebemuffen, erforderlich, die in axialer Richtung einen bestimmten Mindestbauraum benötigen. Der in modernen, kompakten Personenkraftwagen für die Aggregate zur Verfügung stehende Bauraum ist begrenzt. ln besonderem Maße gilt dies für Anordnungen mit querliegendem Motor und Getriebe. Zu sätzliche Gangstufen erfordern größere Getriebeabmessungen und zusätzliche Einrichtungen im Antriebsstrang, z. B. ein Zweimassen- Schwungrad verringert den zur Verfügung stehenden Raum. Aus die sem Gesichtpunkt heraus sind besonders kurzbauende Getriebe wün schenswert.

Eine Möglichkeit eines kurzbauenden Getriebes zeigt die DE-OS 29 04 061. Dort ist ein Vierganggetriebe mit drei Zahnrädern auf der Getriebeeingangswelle gezeigt. Die einzelnen Übersetzungs stufen ergeben sich durch abwechselnden Kraftfluß über zwei nach geordnete Zwischenwellen. Dabei ist mindestens ein Zahnrad auf der Getriebeeingangswelle an zwei (Vorwärts-) Gangstufen betei ligt. Die Auslegung der Zahnräder kann aus diesem Grund nicht für jeden Gang optimal sein.

Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besonders kompakt bauendes Schaltgetriebe mit mindestens fünf Vorwärtsgängen zu schaffen.

Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach sind Zwischenwellen vorgesehen, die je weils einen Teil der nicht auf der Getriebeeingangswelle angeord neten Gangzahnräder tragen. Weiterhin sind die Zwischenwellen je bunden. Die nicht auf der Getriebeeingangswelle angeordneten Gangzahnräder werden auf diese Weise der Anzahl nach gesplittet, wodurch für die erforderlichen Schaltmuffen - nunmehr auf den Zwischenwellen - mehr Platz zur Verfügung steht; bzw., es kann der zuvor auf der Getriebeeingangswelle durch die Schaltmuffen beanspruchte Platz eingespart werden.

Vorteilhafterweise ist auf der Getriebeeingangswelle das Gang zahnrad für den fünften Gang zwischen den Gangzahnrädern für den zweiten und den dritten Gang angeordnet. Insbesondere sind die Gangzahnräder auf der Getriebeeingangswelle in der Reihenfolge der Gänge 1-2-5-3-4 angeordnet. Das Zahnrad für den fünf ten Gang auf der Zwischenwelle ist dabei als Losrad ausgebildet mit einer entsprechend zugeordneten Schiebemuffe.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine flächenhafte, nicht lagetreue Darstellung eines er findungsgemäßen Sechsganggetriebes mit zwei Zwischenwel len;

Fig. 2 eine Darstellung der Wellen- und Gangzahnräderpositionen des Schaltgetriebes gemäß Fig. 1 aus der Sicht des Pfeils II in der Fig. 1;

Fig. 3 das zum Schaltgetriebe gemäß Fig. 1 gehörende Schalt schema;

Fig. 4 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Sechsgangsge triebes analog zur Fig. 1 mit einer gegenüber dieser geringfügigen Abwandlung;

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Fünfganggetriebe in einer Darstel lung analog zur Fig. 1;

Fig. 6 das zum Schaltgetriebe gemäß Fig. 5 gehörende Schalt schema;

Fig. 7 das Schaltgetriebe gemäß Fig. 5 mit einer geringfügigen Abwandlung;

Fig. 8 das zum Schaltgetriebe gemäß Fig. 7 gehörende Schalt schema.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Sechsganggetriebe 10 mit ei ner Getriebeeingangswelle 11, einer Getriebeausgangswelle 12 so wie einer ersten Zwischenwelle 13, einer zweiten Zwischenwelle 14 und einer dritten Zwischenwelle 15. Die einzelnen Wellen sind achsparallel zueinander angeordnet, liegen jedoch nicht alle in einer Ebene.

Auf der Getriebeeingangswelle 11 sind, vom Motor 16 aus gesehen, ein Zahnrad 17 für den ersten Gang + Rückwärtsgang, ein Zahnrad 18 für den zweiten Gang, ein Zahnrad 19 für den fünften Gang, ein Zahnrad 20 für den dritten Gang, ein Zahnrad 21 für den vierten Gang sowie ein Zahnrad 22 für den sechsten Gang angeordnet. Die Zahnräder 20, 21 für den dritten und vierten Gang sind als Losräder ausgebildet und durch eine zwischen ihnen angeordnete Schiebemuffe 23 mit der Getriebeeingangswelle 11 verbindbar.

In der Fig. 1 unterhalb der Getriebeeingangswelle 11 liegt die erste Zwischenwelle 13. Auf dieser sind jeweils Zahnräder für den ersten Gang 24, den zweiten Gang 25, den dritten Gang 26 und den vierten Gang 27 angeordnet. Die Zahnräder 24, 25 für den er sten und zweiten Gang sind als Losräder ausgebildet und durch ei ne zwischen ihnen angeordnete Schiebemuffe 28 mit der ersten Zwi schenwelle 13 verbindbar. Weiterhin ist motorseitig neben dem Zahnrad 24 ein erstes Abtriebsritzel 29 angeordnet.

Die zweite Zwischenwelle 14 trägt ein Zahnrad 30 für den fünften Gang und ein Zahnrad 31 für den sechsten Gang. Beide Zahnräder 30, 31 sind als Losräder ausgebildet und durch eine zwischen ih nen angeordnete Schiebemuffe 32 mit der zweiten Zwischenwelle 14 verbindbar. Die Zahnräder 30, 31 sind nicht unmittelbar benach bart, sondern mit einem Abstand entsprechend den Zahnrädern 19, 22 angeordnet. Dadurch ist die Schiebemuffe 32 in axialer Richtung entsprechend lang ausgebildet. Die zweite Zwischenwelle 14 trägt außerdem etwa auf Höhe des Zahnrades 17 ein Zahnrad 33 für die Rückwärtsgangstufe. Auch dieses ist als Losrad ausgebildet und durch eine Schiebemuffe 34 mit der zweiten Zwischenwelle 14 ver bindbar. Motorseitig neben dem genannten Zahnrad 33 ist ein zwei tes Abtriebsritzel 35 angeordnet.

Sowohl das erste Abtriebsritzel 29 als auch das zweite Abtriebs ritzel 35 kämmen mit einem Zahnrad 36 auf der Getriebeausgangs welle 12.

Zur Funktion des Rückwärtsganges ist auf der dritten Zwischen welle 15 ein Zahnrad 37 angeordnet, welches einerseits mit dem Zahnrad 17 auf der Getriebeeingangswelle 11 und andererseits mit dem Zahnrad 33 auf der zweiten Zwischenwelle 14 kämmt.

In der beschriebenen Anordnung sind insbesondere der fünfte und der sechste Gang mit den Zahnradpaarungen 19, 30 und 22, 31 platzsparend untergebracht. Zusätzlicher Raum in axialer Rich tung wird für die Schiebemuffe 32 zur Betätigung des fünften und sechsten Ganges nicht benötigt. Die zusätzliche axiale Länge er gibt sich lediglich durch die Anordnung der zusätzlichen Zahnrä der 19 und 22.

Das mit dem Getriebe gemäß Fig. 1 erzielbare Schaltschema zeigt die Fig. 3. Die Schiebemuffen 23, 28, 32 müssen zum Einlegen der ungeraden Gänge 1, 3 und 5 jeweils in dieselbe Richtung bewegt werden und zwar entgegengesetzt zum Einlegen der Gänge 2, 4 und 6. Die Schiebemuffe 34 zum Einlegen des Rückwärtsganges ist auf der dem Motor 16 abgewandten Seite des Zahnrades 33 für den Rück wärtsgang angeordnet und in derselben Richtung zu betätigen wie die Schiebemuffen 23, 28, 32 beim Einlegen der ungeraden Gänge. Das Schaltschema der klassischen H-Schaltung bleibt unter Hinzu fügung des fünften und sechsten Ganges erhalten.

Fig. 2 zeigt die räumliche Anordnung der einzelnen Wellen und Zahnräder entlang der Linie 11 gemäß Fig. 1. Gut erkennbar ist die Kraftübertragung für den Rückwärtsgang über die Zahnräder 17, 37 und 33 sowie die Eingriffe der beiden Abtriebsritzel 29, 35 in das Zahnrad 36 auf der Getriebeausgangswelle 12. Die räumliche Anordnung gemäß Fig. 2 ist für alle (auch weiter unten Fig. 4, 5 und 7) beschriebenen Ausführungsbeispiele dieselbe.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung des Getriebes gemäß Fig. 1. Dabei sind die Zahnräder 28, 27 auf der ersten Zwischenwelle 13 als Losräder ausgebildet. Entsprechend ist die Schiebemuffe 23 nicht auf der Getriebeeingangswelle 11, sondern zwischen den beiden Zahnrädern 26, 27 auf der ersten Zwischenwelle 13 angeordnet. Das Schaltschema für das Getriebe gemäß Fig. 4 entspricht dem der Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine weitere Abwandlung, jedoch als Fünfganggetrie be. Die Schiebemuffe 23 ist wie in der Fig. 1 positioniert. An stelle der auf den fünften und sechsten Gang wirkenden Schiebe muffe 32 gemäß Fig. 1 ist in der Fig. 5 nur noch eine den fünf ten Gang beaufschlagende Schiebemuffe 38 auf der zweiten Zwi schenwelle 14 vorgesehen. Die Schiebemuffe 38 sitzt auf der vom Motor 16 abgewandten Seite des Zahnrades 30. Fig. 6 zeigt das zugehörige Schaltschema. Danach ist lediglich der sechste Gang weggefallen. Alle übrigen Gänge liegen wie zuvor. Auch als Fünf ganggetriebe gemäß Fig. 5 baut das erfindungsgemäße Schaltge triebe axial deutlich kürzer als herkömmliche Schaltgetriebe mit nur einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle.

Fig. 7 zeigt eine weitere Abwandlung, wiederum als Fünfgangge triebe. Gegenüber der Fig. 5 sind die Schiebemuffen 38 und 34 für die Zahnräder 30 und 33 des fünften und des Rückwärtsganges fortgefallen. Stattdessen ist nun eine Schiebemuffe 39 vorgese hen, die wechselseitig eines der beiden Zahnräder 30, 33 mit der zweiten Zwischenwelle 14 verbindet. Durch diese Anordnung ergibt sich gemäß Fig. 8 ein gegenüber der Fig. 6 geändertes Schalt bild. Der fünfte und der Rückwärtsgang liegen nunmehr in einer Schaltgasse, jedoch ist der fünfte Gang durch eine dem Einlegen des dritten Ganges (Zahnrad 20) entgegengesetzte Bewegung der Schiebemuffe 39 vorzunehmen. Zur Erzielung des Schaltschemas ge mäß Fig. 8 ist deshalb für den fünften und den Rückwärtsgang ei ne Umkehrung der Schaltbewegung durch eine geeignete Hebelanord nung oder dgl. erforderlich.

Soweit in der Beschreibung zu den einzelnen Figuren nicht anders angemerkt, sind die einzelnen Zahnräder als mit den entsprechen den Wellen verbundene Festräder ausgebildet.

Bezugszeichenliste

10 Getriebe
11 Getriebeeingangswelle
12 Getriebeausgangswelle
13 Erste Zwischenwelle
14 Zweite Zwischenwelle
15 Dritte Zwischenwelle
16 Motor
17 Zahnrad erster Gang
18 Zahnrad zweiter Gang
19 Zahnrad fünfter Gang
20 Zahnrad dritter Gang
21 Zahnrad vierter Gang
22 Zahnrad sechster Gang
23 Schiebemuffe
24 Zahnrad erster Gang
25 Zahnrad zweiter Gang
26 Zahnrad dritter Gang
27 Zahnrad vierter Gang
28 Schiebemuffe
29 Erstes Abtriebsritzel
30 Zahnrad fünfter Gang
31 Zahnrad sechster Gang
32 Schiebemuffe
33 Zahnrad für Rückwärtsgang
34 Schiebemuffe
35 Zweites Abtriebsritzel
36 Zahnrad
37 Zahnrad für Rückwärtsgang
38 Schiebemuffe
39 Schiebemuffe

Claims

1. Schaltgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere mit mindestens fünf Vorwärtsgängen zur Verwendung in einem Personenkraftwa gen, mit einer Getriebeeingangswelle, einer Getriebeausgangs welle und einzelnen Getriebegängen zugeordneten Paaren von Gangzahnrädern, wobei für zumindest jeden Vorwärtsgang je weils ein Gangzahnrad auf der Getriebeeingangswelle angeord net ist, gekennzeichnet durch Zwischenwellen (13, 14), die jeweils ein Teil der nicht auf der Getriebeeingangswelle angeordneten und den einzelnen Gängen zugeordneten Zahnräder tragen und die jeweils über eine Zahnradstufe (29, 35) mit der Getriebeausgangswelle (12) verbunden sind.

2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Getriebeeingangswelle (11) das Zahnrad (19) für den fünften Gang zwischen den Zahnrädern (18, 20) für den zweiten Gang (18) und den dritten Gang angeordnet ist, und daß insbe sondere die Zahnräder auf der Getriebeeingangswelle (11) in der Reihenfolge der Gänge 1-2-5-3-4 angeordnet sind.

3. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß auf einer Zwischenwelle (13) zumindest (Gang-)Zahnräder (24, 25, 26, 28), insbesondere in der Rei henfolge der Gänge 1-2-3-4 angeordnet sind und daß auf der zweiten Zwischenwelle (14) zumindest ein Zahnrad (30) für den fünften Gang angeordnet ist.

4. Schaltgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Getriebeeingangswelle (11) zumindest sechs (Gang-) Zahnräder (17-22) in der Reihenfolge 1-2-5-3-4-6 und auf der zweiten Zwischenwelle (14) zumindest zwei (Gang-)Zahn räder (30, 31) in der Reihenfolge der Gänge 5-6 angeordnet sind.

5. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß mit entsprechend angeordneten Losrädern (20, 21; 24, 25; 30, 31; 33) zusammenwirkende Schiebemuffen (23, 28, 32, 34) vorgesehen sind, die für gerade und ungerade Gangzahlen jeweils entgegengesetzte Bewegungsrichtungen er fordern.

6. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Übergang vom ersten zum zweiten Gang und gegebenenfalls von weiteren Ungeraden zu größeren geraden Gängen jeweils durch Bewegung einer einzigen Schiebemuffe (28, 23, 32) erzielbar ist.

7. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Rückwärtsgang durch Anordnung einer dritten Zwischenwelle (15) vorgesehen ist, wobei ein Zahnrad (17) auf der Getriebeeingangswelle (11) - insbesondere das des ersten Ganges - mit einem Zahnrad (37) auf der dritten Zwischenwelle (15) kämmt und dieses mit einem weiteren Zahn rad (33) auf der zweiten Zwischenwelle (14) kämmt.

8. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß jeweils ein Abtriebsritzel (29, 35) auf der ersten und der zweiten Zwischenwelle (13, 14) mit ein und dem selben Zahnrad (36) auf der Getriebeausgangswelle (12) kämmt.