DE4205668A1 - Gangschaltgetriebe eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Gangschaltgetriebe eines kraftfahrzeugs

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gangschaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In dem Buch "Zahnradgetriebe", Johannes Loomann, Springer-Verlag Berlin 1988, Seite 10, sind Gruppengetriebe beschrieben, die ein meistens zweigängiges, dem normalen Gangschaltgetriebe vor- oder nachgeschaltetes Stufengetriebe darstellen. Sie dienen dazu, durch Mehrfachnutzung von Radsätzen die Gangzahl und den Übersetzungsbereich des Getriebes zu erhöhen. Es wird dort ausgesagt, daß bei Zusammenarbeit mit einem Gruppengetriebe die Übersetzungssprünge ϕ in allen Stufen ungefähr gleich sein müssen, d. h. eine geometrische Reihe bilden müssen, um ungleichmäßig abwechselnde große und kleine Übersetzungsprünge zu vermeiden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Gangschaltgetriebe mit Gruppengetriebe zu schaffen, das abweichend von der geometrischen Stufung zu den unteren Gängen hin eine sich erhöhende Gangstufung ϕ erbringt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Wenn eine erste Gruppenschaltung zwischen den benachbarten Gängen G1 und G2 und eine zweite Gruppenschaltung zwischen den nicht benachbarten Gängen G3 und G5 realisiert ist, läßt sich eine zu den unteren Gängen hin ansteigende, progressive Stufung erzielen, ohne daß ungleichmäßig abwechselnde Übersetzungssprünge auftreten. Diese progressive Stufung ist erwünscht, um in den unteren Gängen eine größere Spreizung zu erreichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen bei einem 6-Gang-Getriebe die Gänge G2, G4, G5 und G6 jeweils aus einem Festrad- Losrad-Radpaar. Der erste Gang G1 ist durch das Radpaar von G2 und den als Gruppengetriebe nachgeschalteten Gängen G4 und G6, der dritte Gang G3 durch das Radpaar von G5 und den als Gruppengetriebe geschalteten Gängen G4 und G6 gebildet. Da als Gruppengetriebe die in Gangschaltgetriebe vorhandenen Radpaare von G4 und G6 bereits verwendet werden, sind zusätzliche Radpaare entbehrlich, so daß die Herstellkosten und der Bauraum des Getriebes sehr klein gehalten werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Getriebeschema und Kraftfluß im ersten Gang,
Fig. 2 Getriebeschema und Kraftfluß im zweiten Gang,
Fig. 3 Getriebeschema und Kraftfluß im dritten Gang,
Fig. 4 Getriebeschema und Kraftfluß im vierten Gang,
Fig. 5 Getriebeschema und Kraftfluß im fünften Gang,
Fig. 6 Getriebeschema und Kraftfluß im sechsten Gang,
Fig. 7 Getriebeschema und Kraftfluß im Rückwärtsgang,
Fig. 8 Schaubild der Getriebestufung.
Über eine Kupplung 1 wird eine zentrale Eingangswelle 2 des Gangschaltgetriebes angetrieben. Auf ihr ist eine Hohlwelle 3 drehbar gelagert, die durch eine als halbe Synchronisierkupplung ausgeführte Kupplung E drehmomentübertragend mit der Eingangswelle 2 verbindbar ist. Eine sie betätigende Schiebemuffe 4 ist gegenüber der Eingangswelle drehfest und längsverschieblich.
Auf der Eingangswelle 2 sind in dieser Reihenfolge das Festrad 5 des Rückwärtsganges R, das Festrad 6 des zweiten Ganges G2 und das Festrad 7 des fünften Ganges G5 angeordnet. Anschließend folgend auf der Hohlwelle 3 das Festrad 8 des sechsten Ganges G6 und das Festrad 9 des vierten Ganges G4. Ein mit dem Festrad 8 kämmendes Festrad 10 ist an einer zweiten Hohlwelle 11 befestigt, in der zentral eine Ausgangswelle 12 gelagert ist. Mit der Ausgangswelle 12 wird über ein endseitiges Radpaar 13 eine Fahrzeugachse 14 angetrieben. An der anderen Seite der Ausgangswelle 12 ist der Radsatz des Rückwärtsganges angeordnet, wobei das Festrad 5 der Eingangswelle 2 über ein nicht gezeichnetes Zwischenrad mit einem auf der Ausgangswelle 12 gelagerten Losrad 15 in Eingriff steht. Das Losrad 15 ist durch eine halbe Synchronisierkupplung F, deren Schaltmuffe 16 zur Ausgangswelle 12 drehfest ist, mit der Ausgangswelle 12 kuppelbar.
Mit dem Festrad 6 von G2 kämmt ein auf der Hohlwelle 11 gelagertes Losrad 17, mit dem Festrad 7 von G5 ein ebenfalls auf der Hohlwelle 11 gelagertes Losrad 18. Mit einer Synchronisierkupplung A-B, deren Schiebemuffe 19 zur Hohlwelle 11 drehfest ist, ist durch Kupplung A das Losrad 17, durch Kupplung B das Losrad 18 mit der Hohlwelle 11 kuppelbar.
Mit einer weiteren Synchronisierkupplung C-D deren Schiebemuffe 20 zur Ausgangswelle 12 drehfest ist, ist die Hohlwelle 11 über Kupplung C mit der Ausgangswelle 12 kuppelbar. Über Kupplung D ist ein auf der Ausgangswelle 12 gelagertes Losrad 21, das mit dem Festrad 9 von G4 kämmt, mit der Ausgangswelle 12 verbindbar.
Wie nachfolgende Tabelle zeigt, werden zum Schalten aller Vorwärtsgänge G1 bis G6 gleichzeitig zwei Kupplungen in Schließlage gebracht.
In den Fig. 1-6 ist in dieser Numerierung der Kraftfluß im Gangschaltgetriebe bei den geschalteten Gängen 1 bis 6 eingezeichnet. Die jeweils beteiligten Kupplungen sind strichpunktiert umrandet. Die Synchronisierkupplung C-D ist beim Schalten aller Vorwärtsgänge beteiligt. Da sie in ihrer neutralen Nullage den Getriebeleerlauf ergibt, ist es möglich, aus allen geschalteten Gängen direkt in den Leerlauf und umgekehrt aus dem Leerlauf direkt in jeden beliebigen Gang zu schalten.
Die Gänge G2, G5, G6 und G4 bestehen jeweils aus einem Radpaar. Der Gang G1 wird durch das Radpaar 6, 17 von G2 und den als Gruppengetriebe dahintergeschalteten Gängen G4 und G6 gebildet. Zusammen mit dem Radpaar 7, 18 von G5 bilden die Gänge G4 und G6 den dritten Gang G3.
Wie aus dem Schaubild Fig. 8 deutlich wird, ist eine progressive Getriebestufung erreicht. Hierbei ist unter Verwendung vorhandener Zahnradpaare eine erste Gruppenschaltung zwischen den benachbarten Getriebegängen G1 ung G2 und eine zweite Gruppenschaltung zwischen den nicht benachbarten Getriebegängen G3 ung G5 realisiert.
Die dargestellte Anordnung ist als beispielhaft anzusehen. Je nach Anforderung (z. B. Quereinbau, Längseinbau, besonders kurzer Radsatz, kostengünstigste Anordnung etc.) sind im Rahmen der Erfindung unterschiedliche Anordnungen möglich.

Claims (11)

1. Gangschaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit mehreren durch Synchronisierkupplungen schaltbaren Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppenschaltung zwischen benachbarten Getriebegängen (G1, G2) und eine zweite Gruppenschaltung zwischen nicht benachbarten Getriebegängen (G3, G5) und somit eine progressive Gangstufung realisiert ist, wobei alle Vorwärtsgänge (G1, bis G6) so angeordnet sind, daß sie nur durch gleichzeitiges Schließen zweier ihnen zugeordneter Kupplungen schaltbar sind.
2. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schalten aller Vorwärtsgänge eine Synchronisierkupplung (C-D) beteiligt ist, die je nach Stellung ihrer Schiebemuffe (20) eine schaltbare Kupplung (C) oder (D) oder in neutraler Mittellage den Getriebe-Leerlauf ergibt.
3. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1 mit sechs Vorwärtsgängen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gänge G2, G4, G5 und G6 jeweils aus einem Radpaar bestehen, wogegen der erste Gang G1 durch das Radpaar (6, 17) von G2 und den als Gruppengetriebe geschalteten Gängen G4 und G6, der dritte Gang G3 durch das Radpaar (7, 18) von G5 und den als Gruppengetriebe geschalteten Gängen G4 und G6 gebildet ist.
4. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zentrale Eingangswelle (2), eine auf ihr gelagerte erste Hohlwelle (3), die über ein Radpaar (8, 10) eine parallel liegende zweite Hohlwelle (11) antreibt, in der eine zentrale Ausgangswelle (12) gelagert ist, wobei das Radpaar (8, 10) den sechsten Getriebegang G6 bildet.
5. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Eingangswelle (2) die Festräder (6, 7) der Gänge G2 und G5, auf der ersten Hohlwelle (3) die Festräder (8, 9) der Gänge G6 und G4 in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
6. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hohlwelle (3) mittels einer Kupplung (E) mit der Eingangswelle (2), die zweite Hohlwelle (11) mittels einer Kupplung (C) mit der Ausgangswelle (12) kuppelbar ist.
7. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zweiten Hohlwelle (11) die Losräder (17, 18) des zweiten Ganges G2 und des fünften Ganges G5 gelagert und mit ihr durch Kupplungen (A) und (B) verbindbar sind, wobei diese Losräder (17, 18) mit Festrädern (6, 7) der Eingangswelle (2) kämmen.
8. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ausgangswelle (12) an ihrer einen Seite das Losrad (21) von G4 gelagert ist und mit dem zugehörigen, auf der ersten Hohlwelle (3) sitzenden Festrad (9) kämmt und daß an der anderen Seite der Ausgangswelle (12) das Losrad (15) des Rückwärtsganges R gelagert ist, das über ein Zwischenrad mit einem Festrad (5) der Eingangswelle (2) in Eingriff steht und das mittels einer Kupplung (F) mit der Ausgangswelle (12) kuppelbar ist.
9. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen (E) und (F) in einer Synchronisierkupplung zusammengefaßt sind, die zusammen mit dem Radsatz des R-Ganges zwischen den Gängen G5 und G6 angeordnet ist.
10. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1 mit sechs Vorwärtsgängen der Gangübersetzungen i1, i2, i3, i4, i5, i6, dadurch gekennzeichnet, daß eine progressive Getriebestufung realisiert ist, wobei die Beziehung gilt:
11. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Stufensprünge ϕ zu den unteren Getriebegängen (G2, G1) hin kontinuierlich ansteigen.
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