DE4126687A1

DE4126687A1 - Stufenwechselgetriebe

Info

Publication number: DE4126687A1
Application number: DE19914126687
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Sendzik
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1991-08-13
Publication date: 1992-02-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Stufenwechselgetriebe für ein Fahrzeug mit Antriebsmotor, mit einer Getriebeeingangswelle, einer Getrie beausgangswelle und einer der Getriebeeingangswelle vorgeordneten Kupplung, und mit den einzelnen Gangstufen zugeordneten Gangzahn rädern.

Bekanntlich entsteht ein Teil der betriebsbedingten Fahrzeugge räusche im Getriebe. Zumindest jedes Getrieberadpaar kann als eigene Schallquelle betrachtet werden. Hier ist eine Reduzierung der Schallemissionen gefordert.

Die bei einer manuell zu betätigenden Schaltung aufzubringende Schaltkraft ist im Normalbetrieb nicht weiter kritisch. Insbeson dere bei Kälte können jedoch durch eine erhöhte Zähigkeit des Getriebeöls sowie durch zusätzliche Reibmomente in den Lagern unerwünscht hohe Schaltkräfte auftreten.

Sowohl zu hohe Getriebegeräusche, als auch zu hohe Schaltkräfte mindern den Komfort eines Schaltgetriebes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Komfort des bekannten Getriebes zu verbes sern und dabei insbesondere die genannten Nachteile zu mindern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk male des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Ausbildung des Getriebes mit mindestens einer in Teilwellen auftrennbaren Getriebewelle ermöglicht ein Abkoppeln der am aktuellen oder am nächstfolgenden Getriebezustand nicht beteiligten Getriebeteile. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, daß bei einem bestimmten Zustand, z. B. bei eingelegtem ersten Gang normalerweise die Planscharbeit von allen Getrieberadpaaren aufzubringen ist und ebenso alle Getriebe radpaare an der Geräuschentstehung beteiligt sind. Durch die er findungsgemäße Anordnung eines Teils der Gangzahnräder auf einer Teilwelle und eines anderen Teils auf einer anderen Teilwelle sind in Verbindung mit dem Trennen der beiden Teilwellen vonein ander deutliche Reduzierungen der Planscharbeit und der Geräusch entwicklung erzielbar. Dies wirkt sich unmittelbar auch auf die zum Gangeinlegen erforderliche Schaltkraft aus. Die Verringerung der Planscharbeit bewirkt weiterhin eine Reduzierung der Wärmeent wicklung im Getriebe. Die Verringerung der Schaltkraft kann nun zum Teil wieder aufgehoben werden durch eine ebenfalls vorteilhafte Verkürzung der Schaltwege.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Danach ist vorgesehen, insbesondere die Getriebe eingangswelle dreiteilig mit einer ersten Teilwelle und weiteren ineinander angeordneten Teilwellen (Innenwelle und Hohlwelle) auszubilden. Die Innenwelle ist dann entweder mit der ersten Teil welle oder der Hohlwelle verbindbar. Gerade die Aufteilung der Getriebeeingangswelle wirkt sich günstig auf den Schaltkomfort aus.

Vorteilhafterweise sind die Gangzahnräder der niedrigen Gangstufen, insbesondere des Rückwärtsganges, des ersten und des zweiten Ganges auf einer der Teilwellen angeordnet. Dadurch ist zum Anfahren und zum Schalten vom ersten in den zweiten Gang ein Abkoppeln der höheren Gangstufen und damit eine Reduzierung der Schaltar beit bei kaltem Getriebeöl möglich.

Das zur Verbindung der Teilwellen vorgesehene Verbindungsglied ist außerdem in eine neutrale Stellung bewegbar, in der keine der Teilwellen mit einer der anderen verbunden ist. Auf diese Weise kann das sonst vorhandene Leerlaufrasseln vermieden werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Die einzige Figur zeigt ein Stufenwechselgeriebe 10 mit vorgeord neter Anfahr- und Trennkupplung 11 in schematischer Darstellung. Es sind insgesamt fünf Gangstufen mit entsprechenden Gangzahnrad paaren sowie ein Rückwärtsgang vorgesehen. Auf einer mehrteiligen Getriebeeingangswelle 12 sind von der Kupplung 11 aus gesehen die Zahnräder 13, 14, 15, 16, 17 und 18 für den fünften, vierten, dritten, zweiten, den Rückwärts- und den ersten Gang angeordnet.

Auf einer Getriebeausgangswelle 19 sind entsprechend Zahnräder 20, 21, 22, 23 und 24 für den fünften, vierten, dritten, zweiten und ersten Gang angeordnet. Auf der Getriebeeingangswelle 12 sind mit Ausnahme des Losrades 13 alle Zahnräder als Festräder ausge bildet. Entsprechend sind auf der Getriebeausgangswelle 19 die Zahnräder 21 bis 24 für die Gänge 1 bis 4 als Losräder ausgebildet. Über eine Schiebemuffe 25 ist die Getriebeeingangswelle 12 mit dem Losrad 13 verbindbar. Entsprechend sind auf der Getriebeaus gangswelle 19 Schiebemuffen 26 und 27 zur Beaufschlagung des vierten oder dritten Ganges (Losräder 21, 22) bzw. des zweiten oder ersten Ganges (Losräder 23, 24) vorgesehen.

Die Schiebemuffe 27 trägt zugleich eine Außenverzahnung 28 und wirkt als Festrad für den Rückwärtsgang. Dazu ist eine Zwischen welle 29 mit einem axial verschiebbaren Schaltrad 30 angeordnet, welches mit dem Festrad 17 kämmt.

Die Getriebeeingangswelle 12 besteht aus drei einzelnen Teilwellen. Die erste, auf der der Kupplung 11 abgewandten Seite angeordnete Teilwelle ist mit der Ziffer 31 bezeichnet. Der Kupplung 11 zuge wandt sind eine Hohlwelle 32 und eine in dieser verlaufende und mit der Kupplung 11 verbundene Innenwelle 33. Zur Verbindung der Innenwelle 33 mit der Hohlwelle 32 oder mit der ersten Teilwelle 31 ist eine weitere Schiebemuffe 34 vorgesehen. Diese ist drehfest mit der Innenwelle 33 verbunden und jeweils durch axiale Verschie bung mit einer entsprechenden Verzahnung 35, 36 auf der Hohlwelle 32 oder der ersten Teilwelle 31 in Eingriff bringbar.

Schließlich ist auf der Getriebeausgangswelle 19 noch ein mit der Ziffer 37 bezeichnetes Abtriebsritzel vorgesehen.

Das Einlegen der einzelnen Gänge erfolgt manuell. Zur Verringerung der Schaltkraft und zur Geräuschreduzierung ist vorgesehen, daß zum Einlegen des ersten Ganges die das entsprechende Gangzahnrad tragende erste Teilwelle 31 der Getriebeeingangswelle 12 über die Schiebemuffe 34 von der Innenwelle 33 und damit auch von der Kupplung 11 getrennt ist. Erst nach dem Einlegen des ersten Ganges werden die beiden Teilwellen 31 und 33 miteinander verbunden. Die Betätigung der Schiebemuffe 34 erfolgt über eine in der Figur nicht gezeigte Beaufschlagungseinrichtung. Zur Steuerung der Be aufschlagungseinrichtung sind beispielsweise elektronisch arbeitende Mittel zur Gangerkennung und zur Erkennung der Stellung der Kupp lung 11 vorhanden. Der beschriebene Anfahrvorgang gilt entsprechend für den Rückwärtsgang. Die Schiebemuffe 34 wird zum Verbinden der Teilwellen nur aktiviert, sofern die Kupplung 11 geöffnet ist und keine durchgehende Verbindung zum Motor besteht.

Zum Schalten von einem Gang in den nächsten auf derselben Teil welle kann sowohl eine Trennung der entsprechenden Teilwelle von der Innenwelle 33 (Neutralstellung der Schiebemuffe 34) als auch eine ständige Verbindung mit der Innenwelle vorgesehen sein. Bei einer Schaltung zwischen Gängen auf verschiedenen Teilwellen muß stets eine Umschaltung der Schiebemuffe 34 erfolgen. Zweckmäßiger weise wird die neue Teilwelle erst zugeschaltet, nachdem der neue Gang eingelegt ist.

Die Betätigung der Schiebemuffe 34 kann durch Hilfsenergie, etwa pneumatischer, hydraulischer oder elektromagnetischer Art durchgeführt werden.

Bezugszeichenliste

10 Stufenwechselgetriebe
11 Anfahr- und Trennkupplung
12 Getriebeeingangswelle
13 Losrad fünfter Gang
14 Festrad vierter Gang
15 Festrad dritter Gang
16 Festrad zweiter Gang
17 Festrad Rückwärtsgang
18 Festrad erster Gang
19 Getriebeausgangswelle
20 Festrad fünfter Gang
21 Losrad vierter Gang
22 Losrad dritter Gang
23 Losrad zweiter Gang
24 Losrad erster Gang
25 Schiebemuffe
26 Schiebemuffe
27 Schiebemuffe
28 Verzahnung
29 Zwischenwelle
30 Schaltrad
31 Erste Teilwelle
32 Hohlwelle
33 Innenwelle
34 Schiebemuffe
35 Verzahnung
36 Verzahnung
37 Abtriebsritzel

Claims

1. Stufenwechselgetriebe für ein Fahrzeug mit Antriebsmotor, mit einer Getriebeeingangswelle, einer Getriebeausgangswelle und einer der Getriebeeingangswelle vorgeordneten Kupplung, und mit den einzelnen Gangstufen zugeordneten Zahnrädern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Getriebewellen (12, 19) mehrteilig mit mindestens zwei über ein Verbindungsglied (34) abtrennbaren Teilwellen ausgebildet ist, wobei ein Teil der Gangzahnräder (13, 14, 15) auf einer Teilwelle (32) und ein anderer Teil der Gangzahnräder (16, 17, 18) auf einer anderen Teilwelle (31) angeordnet ist.

2. Stufenwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Getriebewellen (12, 19) dreiteilig mit einer ersten Teilwelle (31) und weiteren ineinander angeord neten Teilwellen (Innenwelle 33 und Hohlwelle 32) ausgebildet ist, wobei die Innenwelle wahlweise mit der ersten Teilwelle und/oder der Hohlwelle verbindbar ist.

3. Stufenwechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Getriebeeingangswelle (12) mehrteilig, insbe sondere dreiteilig ausgebildet ist.

4. Stufenwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die erste Teilwelle (31) oder die Hohlwelle (32) die Gangzahnräder der niedrigen Gangstufen, insbesondere des Rückwärtsganges (17), des ersten (18) und des zweiten Ganges (16) trägt.

5. Stufenwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer dreiteiligen Getriebeeingangswelle (12)

- die Hohlwelle (32) Gangzahnräder des dritten Ganges (15) und höherer Gänge (13, 14) trägt,
- die Innenwelle (33) das Verbindungsglied (34) für die Verbindung zur Teilwelle (31) und zur Hohlwelle (32) trägt,
- die Verbindung zwischen Motor (Kupplung 11) und Getriebe (10) über die Innenwelle (33) erfolgt,
- und die erste Teilwelle (31) die Gangzahnräder der niedrigen Gangstufen (16, 17, 18) trägt.

6. Stufenwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (34) als Schiebemuffe ausgebildet ist.

7. Stufenwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als Losräder (24, 23, 22, 21) ausgebil deten Gangzahnräder der ersten, zweiten, dritten, vierten Gang stufe auf der Getriebeausgangswelle (19) angeordnet sind.

8. Stufenwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Beaufschlagung des Verbindungs gliedes (34) vorgesehen sind, so daß einzelne Teilwellen (31, 32, 33) nach dem Einlegen eines Ganges miteinander verbindbar sind.

9. Verfahren zum Schalten eines Stufenwechselgetriebes mit einer mehrteiligen Getriebewelle, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei einzelne Teilwellen miteinander verbindbar bzw. voneinander trennbar sind, und wobei Mittel zum Verbinden bzw. Trennen der Teilwellen in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Getriebes und von der Stellung einer vorgeordneten Anfahr- und Trennkupplung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilwellen (31, 32, 33) durch das Verbindungsglied (34) miteinander verbunden werden, nachdem ein Gang eingelegt worden ist und die Anfahr- und Trennkupplung offen ist.