DE4222115C2 - Getriebeanordnung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Antriebsanordnung nach Anspruch 26 in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung.

Aus der DE 33 30 303 A1 ist eine Getriebeanordnung bekannt, die als Achsübersetzungs- und Wendegetriebe ein Planetengetriebe mit gestuften Planetenrädern aufweist. Zur Umschaltung zwischen den beiden Drehrichtungen ist in einer ersten Schaltstellung ein Planetenträger mit einem Abtriebsrad und das einzige Ringrad mit einem feststehenden Gehäuse verbindbar. In einer zweiten Schaltstellung ist das Ringrad mit dem Abtriebsrad und der Planetenträger mit dem Gehäuse verbindbar. Dabei sind insgesamt zwei Schiebemuffen mit entsprechenden Synchronisiereinrichtungen zu schalten.

Weiter ist aus der DE 32 17 769 A1 eine Getriebeanordnung bekannt, die ebenfalls als Achsübersetzungs- und Wendegetriebe ein Planetengetriebe aufweist, dem ein Abtrieb nachgeschaltet ist. Das Planetengetriebe weist hierbei einen Planetenträger, mit gestuften Planetenrädern auf. Während die eine Planetenradstufe mit einem Sonnenrad kämmt, kämmt die andere Planetenstufe mit einem Ringrad. Sowohl das Ringrad als auch der Planetenträger können wahlweise mit dem Abtrieb verbunden werden. Zum Schalten sind zwei einzelne Kupplungen vorgesehen, wofür viel Bauraum in der Getriebeanordnung benötigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Getriebeanordnung zu schaffen, die einen geringen Bauraum benötigt und auf möglichst einfache Weise eine Umschaltung insbesondere zwischen zwei Drehrichtungen ermöglicht.

Zur Lösung der Aufgabe weist die Getriebeanordnung ein feststehendes erstes Ringrad auf, das mit der einen Planetenradstufe kämmt, und eine axial verschiebbare Schiebemuffe, über die eine Verbindung zwischen dem Planetenträger oder dem zweiten Ringrad und dem Abtrieb herstellbar ist. Dabei ist die Schiebemuffe mit dem Abtrieb über eine Verzahnung drehfest verbunden. Außerdem ist die Schiebemuffe über eine Innenverzahnung mit der Außenverzahnung des Planetenträgers verbindbar und über eine Außenverzahnung mit einer Innenverzahnung des zweiten Ringrades.

Der Abtrieb ist vorzugsweise das Gehäuse eines nachgeschalteten Ausgleichsgetriebes und liegt koaxial zum Planetengetriebe. Die beschriebene Anordnung schaltet lediglich zwischen dem zweiten Ringrad und dem Planetenträger um. Entsprechend gering ist der erforderliche Bauraum sowie der Aufwand für eventuelle Synchronisiereinrichtungen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen und betreffen insbesondere die Ausbildung und Anordnung einzelner Getriebeteile sowie der Schiebemuffe.

Nach dem unabhängigen Anspruch 26 weist die erfindungsgemäße Antriebsanordnung einen Antriebsmotor, insbesondere eine Brennkraftmaschine, mit einem nachgeschalteten kontinuierlich verstellbaren Getriebe mit zwei Hauptachsen bzw. Drehzentren, insbesondere einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, und eine dem Getriebe nachgeschaltete Anfahr- und Trennkupplung sowie eine Getriebeanordnung nach einem der anderen Ansprüche auf, wobei eines der Drehzentren des verstellbaren Getriebes koaxial zum Planetengetriebe liegt. Die beschriebene Antriebsanordnung ist besonders kompakt in der Bauweise und einfach im Aufbau.

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

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung als Teil einer kompletten Antriebsanordnung,

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in geschnittener Darstellung,

Fig. 3a einen Ausschnitt der Getriebeanordnung gemäß Fig. 2,

Fig. 3b eine teilweise Draufsicht auf eine in der Fig. 3a geschnitten gezeigte Schiebemuffe mit Synchron-Riegel,

Fig. 4a eine axiale Frontansicht einer Schiebemuffe mit Synchron-Riegel,

Fig. 4b eine seitliche Draufsicht auf die Schiebe­ muffe gemäß Fig. 4a,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Synchron-Riegels,

Fig. 6 eine geschnittene Darstellung einer anderen Ausführungsform des Synchron-Riegels gemäß Fig. 4b,

Fig. 7a eine Anordnung gemäß Fig. 1, jedoch in ei­ ner Variante mit nur einem Synchronring,

Fig. 7b eine Detailansicht der Synchronring- und Schiebemuffenverzahnung,

Fig. 8 eine andere Ausführungsvariante der Anord­ nung gemäß Fig. 7a mit separatem Verzah­ nungsring für die Schiebemuffe,

Fig. 9 eine weitere Variante der Anordnung gemäß Fig. 7a, jedoch mit innenliegender Schalt­ verzahnung,

Fig. 10 eine Weiterbildung der Anordnung gemäß Fig. 9 mit hydraulischer Betätigungsvorrichtung für die Schiebemuffe, sowie

Fig. 11 eine andere Ausführungsform der Anordnung gemäß Fig. 10 mit doppelt wirkendem Hydrau­ likkolben.

Es wird zunächst Bezug genommen auf die Fig. 1. Eine erfin­ dungsgemäße Antriebsanordnung zur Übertragung eines Drehmoments auf die Antriebsräder eines Kraftfahrzeugs umfaßt einen als Brennkraftmaschine ausgebildeten Motor 10, ein kontinuierlich verstellbares Getriebe, in diesem Fall ein Kegelscheibenum­ schlingungsgetriebe 11, eine Anfahr- und Trennkupplung 12, ein Planetengetriebe 13, ein Ausgleichsgetriebe 14 sowie hiermit verbundene Achswellen 15, 16. Zueinander parallele Drehzentren 17, 18 bilden zugleich die beiden Drehzentren der erfindungsge­ mäßen Antriebsanordnung.

Zwischen dem Motor 10 und einem Antriebsscheibensatz 19 des Ge­ triebes 11 ist vorzugsweise ein Drehschwingungsdämpfer 20 sowie ein Anlasserritzel 21 vorgesehen.

Ein abtriebsseitiger Kegelscheibensatz 22 ist der Kupplung 12 vorgeordnet. Das Planetengetriebe 13 ist als Achsübersetzungs- und Drehrichtungsumkehrgetriebe ausgelegt und weist einen Plane­ tensatz mit gestuften Planetenrädern 23, 24 auf. Ein Planeten­ träger 25 (für beide Planetenräder) ist über eine Schiebemuffe 26 mit einem Gehäuse 27 des Ausgleichsgetriebes 14 verbindbar. Abtriebsseitiger Kegelscheibensatz 22, Kupplung 12, Planetenge­ triebe 13, Schiebemuffe 26, Ausgleichsgetriebe 14 sowie Achswel­ len 15, 16 liegen koaxial zueinander im Drehzentrum 18.

Im Planetengetriebe 13 sind weiterhin ein Sonnenrad 28, ein feststehendes, das heißt mit dem Planetengetriebegehäuse verbun­ denes Ringrad 29 sowie ein weiteres Ringrad 30 vorgesehen. Letz­ teres ist alternativ zum Planetenträger 25 über die Schiebemuffe 26 mit dem Gehäuse 27 verbindbar.

Durch wahlweise Beaufschlagung der Schiebemuffe 26 wird am Aus­ gang des Planetengetriebes 13 die Drehrichtung umgekehrt. Hierzu weisen die mit dem feststehenden Ringrad 29 kämmenden Planeten­ räder 23 einen kleineren Durchmesser auf als die mit dem Ringrad 30 kämmenden Planetenräder 24. Das Sonnenrad 28 kämmt mit den größeren Planetenrädern 24. Folgende Zähnezahlen werden als be­ vorzugtes Beispiel für das Planetengetriebe 13 genannt:
24 Zähne Sonnenrad 28
30 Zähne große Planetenräder 24
84 Zähne großes Ringrad 30
18 Zähne kleine Planetenräder 23
72 Zähne kleines, gehäusefestes Ringrad 29.

Damit weisen die Planetenräder 23, 24 bzw. die Ringräder 29, 30 zueinander Zähnezahlen im Verhältnis von 3 : 5 bzw. 6 : 7 auf. Dabei stellt das große Ringrad 30 den Abtrieb des Planetengetriebes für Rückwärtsfahrt dar, während der Planetenträger 25 bei Vor­ wärtsfahrt über die Schiebemuffe 26 mit dem Gehäuse 27 in Ver­ bindung gebracht wird.

Wesentliche Bauteile der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung zeigt die Fig. 2 im Gegensatz zur Fig. 1 in Form einer verein­ fachten Konstruktionszeichnung. In den verschiedenen Figuren identische Teile sind mit denselben Bezugsziffern versehen.

Die Fig. 3a zeigt einen Ausschnitt aus der Fig. 2, nämlich das Planetengetriebe 13 mit dem Ausgleichsgetriebe 14 in einer etwas vergrößerten Darstellung. Dabei sind auch die Verzahnungen zwi­ schen den einzelnen Bauteilen erkennbar. So ist die Schiebemuffe 26 mit einer Innenverzahnung 31 drehfest, aber axial verschieb­ bar auf einer Außenverzahnung 32 des Gehäuses 27 gelagert. Ana­ log dazu weisen der Planetenträger 25 bzw. das größere Ringrad 30 eine Außenverzahnung 33 bzw. eine Innenverzahnung 34 auf. Diese kommen in Eingriff mit der Innenverzahnung 31 bzw. einer Außenverzahnung 35 der Schiebemuffe 26.

In axialer Richtung zwischen der Außenverzahnung 33 und der In­ nenverzahnung 34 liegen jeweils zugeordnete Synchronringe 36, 37 mit entsprechenden Verzahnungen und jeweils mit kegeligen Anla­ geflächen zum Angleichen unterschiedlicher Drehzahlen zwischen den Synchronringen 36, 37 und dem Planetenträger 25 bzw. dem Ringrad 30. Eine Voranpressung der Synchronringe 36, 37 und da­ mit eine erste Anpassung der Drehzahl des Gehäuses 27 an die Drehzahl des Planetenträgers 25 bzw. das Ringrad 30 erfolgt mit­ tels mehrerer Synchron-Riegel 38. Deren Funktion entspricht im wesentlichen der aus dem sogenannten System Borg-Warner bekann­ ten, mit den im folgenden genannten Besonderheiten.

Vorzugsweise drei Synchron-Riegel 38 sind über den Umfang der Schiebemuffe 26 in radial gerichteten Nuten 39 derselben ange­ ordnet. Zum Schalten des Planetenträgers 25 wird die Schiebemuf­ fe 26 und damit auch die Synchron-Riegel 38 an den Synchronring 36 angepreßt. Zugleich wird der Synchron-Riegel 38 an seinem äu­ ßeren Bereich in Richtung des Planetensatzes durch einen am In­ nenumfang des Ringrades 30 vorgesehenen Sprengring 40 abgestützt und derart ein Rippen vermieden. Analog hierzu wird beim Schal­ ten des Ringrades 30 und dem Anpressen des Synchronrings 37 ein innerer Bereich des Synchron-Riegels 38 an einer Ausnehmung 47 im Gehäuse 27 abgestützt. In Umfangsrichtung weist der Synchron- Riegel 38 Federorgane 41 auf, die in korrespondierenden Ausneh­ mungen 42 in der Nut 39 gehalten sind. Während eines Schaltvor­ ganges, bei Erreichen der Synchronbedingung, werden die Federor­ gane 41 gegeneinandergedrückt, so daß die Schiebemuffe 26 rela­ tiv zum Synchron-Riegel 38 über eine Verzahnung des entsprechen­ den Synchron-Rings 36 oder 37 auf die gewünschte Verzahnung 33 oder 34 durchschaltbar ist.

Gemäß Fig. 3b ist der Synchron-Riegel 38 als Federstahlblech­ teil mit in Umfangsrichtung beidseitig angeordneten Blechzungen als Federorgane 41 ausgebildet.

In den Fig. 4a bis 6 ist der Synchron-Riegel 38 in einem et­ was anderen Maßstab und in verschiedenen Ausführungsformen gezeigt. Die Federorgane 41 sind dabei als in Umfangsrichtung fe­ dernd bewegbare Stifte ausgebildet. In den Fig. 4a, 4b, 5 werden die Stifte durch eine vorgespannte, U-förmige Feder 43 auseinandergedrückt. Der Synchron-Riegel 38 ist zur Aufnahme der Feder 43 in axialer Richtung durchbohrt. Zugleich sind in Um­ fangsrichtung einander gegenüberliegende Öffnungen 44 zum Durch­ tritt der Federorgane 41 bzw. Stifte vorgesehen. Fig. 6 zeigt eine weitere Abwandlung des Synchron-Riegels 38. Dort ist an­ stelle der Feder 43 eine spiralförmige Druckfeder 45 zur Beauf­ schlagung der Federorgane 41 vorgesehen. Diese sind wie zuvor ausgebildet.

Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht dar­ in, daß die Schalt- und Synchronisiereinrichtung (Schiebemuffe 26, Synchronringe 36, 37, Synchron-Riegel 38) radial und axial keine zusätzlichen Bauraum einnimmt. Es wird vielmehr konstruk­ tiv vorhandenes leeres Volumen zwischen dem Planetengetriebe 13 und dem Ausgleichsgetriebe 14 hierfür genutzt.

Fig. 2 zeigt noch eine Besonderheit. Dort ist am äußeren, ab­ triebsseitigen Teil der Trenn- und Anfahrkupplung 12 eine Ver­ zahnung 46 vorgesehen, die als Parksperre mit einer in an sich bekannter Weise am Gehäuse des Planetengetriebes 13 angeordneter Klaue (nicht gezeigt) zusammenwirkt. Beim Einlegen der Parksper­ re sollte über die Schiebemuffe 26 stets eine Verbindung zum Ab­ trieb bestehen, vorzugsweise mit dem Ringrad 30 als Rückwärts­ gang, aufgrund der dann wirksamen größeren Übersetzung und ent­ sprechend niedrigerer Zahnkräfte an der Verzahnung 46.

Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung sind in den Fig. 7 bis 9 dargestellt, bei denen die erfindungsgemäße Getriebeanord­ nung ohne Synchronriegel und mit nur einem Synchronring aus­ kommt. Dazu weist die Schiebemuffe 51 in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7a und Fig. 7b eine Innenverzahnung 55 auf, die mit der Verzahnung des einzigen Synchronringes 50 verbindbar ist. Dieser Synchronring 50 ist mit einem Bolzen 52 verbunden, der durch eine vorzugsweise ringförmige Drahtfeder 53 vorgespannt ist, und so eine Neutralstellung N des Synchronringes gewährlei­ stet. Zudem weist der Synchronring 50 an seiner Innenseite eine Doppelkegelfläche auf, deren eine Kegelfläche auf der Kegelflä­ che 60 des Ringrades 30 im wesentlichen axial verschiebbar auf­ liegt, während die andere Kegelfläche auf der Kegelfläche 61 ei­ nes mit dem Planetenträger 25 verbundenen Vorwärtsgangelementes 54 im wesentlichen axial beweglich gelagert ist.

Zur Zuschaltung des Vorwärtsganges wird der Synchronring 50 aus der Neutralstellung N in Richtung Vorwärts V von der Schiebemuf­ fe 51 über den durch die ringförmige Drahtfeder 53 vorgespannten Bolzen 52 zunächst bis zur Anlage der Kegelfläche des Synchron­ ringes 50 auf der Kegelfläche 61 des Vorwärtsgangelementes 54 verschoben. Falls eine Relativdrehung zwischen dem Achsgetriebe und dem Vorwärtsgangelement 54 vorliegt, kommen die Dachschrägen der Innenverzahnung 55 der Schaltmuffe an den Dachschrägen der Verzahnung 56 des Synchronringes 50 zur Anlage (siehe Fig. 7b). Dadurch wird das Synchronisiermoment bis zum Erreichen der Dreh­ zahlgleichheit von der Schiebemuffe 51 und dem Vorwärtsgangele­ ment 54 erzeugt, und damit ein Durchschalten vor Erreichen der Synchrondrehzahl vermieden. Sobald allerdings die Synchrondreh­ zahl erreicht ist, kann die Schiebemuffe 51 in die Außenverzah­ nung 62 des Vorwärtsgangelementes 54 eingreifen.

Zum Durchschalten in den Rückwärtsgang wird der Synchronring 50 mittels der Schiebemuffe 51 von der Neutralposition N mit ihrer anderen Kegelflächen gegen die Kegelfläche 60 des Ringrades 30 in Richtung Rückwärts R verschoben, um bei Erreichen der Syn­ chrondrehzahl die Verschiebung der Schiebemuffe 51 in die Außen­ verzahnung 63 des Ringrades 30 zu ermöglichen.

Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 7a ist die Schiebever­ zahnung 57 der Schiebemuffe 51 direkt in das Differentialgehäuse 27 eingearbeitet. Diese Verzahnung kann aber auch, wie Fig. 8 zeigt, in ein separates verschleißfestes Bauteil eingearbeitet werden. Dieses Bauteil ist hier als ein mit dem Gehäuse 27 kraftschlüssig verbundener Verschiebering 59 ausgebildet.

In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung darge­ stellt, bei der der Synchronring 50 innerhalb eines Ringes liegt, der durch die Kegelfläche 61 des Ringrades 30 und der Ke­ gelfläche 60 des Vorwärtsgangelementes 54 gebildet wird. Dadurch wird eine sehr kompakte Bauweise mit einfach zu fertigenden Bau­ teilen erreicht.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Während bei den bisher beschriebenen Getrie­ beanordnungen die Betätigung der Schiebemuffe 26, 51 mittels ei­ ner nicht dargestellten Schaltgabel erfolgt, die von einer ex­ ternen Hydraulikeinheit angesteuert wird oder mit einem Hand­ schalthebel verbunden ist, sehen die Ausführungsformen gemäß der obengenannten Abbildungen Hydraulikeinrichtungen zur Betätigung einer Schiebemuffe 71 vor, die in dem Getriebegehäuse unterge­ bracht sind. Dafür ist gemäß Fig. 10 im Getriebegehäuse 70 eine Kolbenzylinderanordnung vorgesehen, die über zwei Druckräume 74, 76 und drei Kolben 72, 75a, 75b verfügt. Die Druckräume 74, 76 werden durch die Kolben 72, 75a, 75b, die Innenwand des Getrie­ begehäuses 70 sowie durch ein Dichtelement 73 gebildet, und über die Zuleitungen 80, 81 von einer nicht dargestellten Pumpe über Schaltventile mit einer Hydraulikflüssigkeit versorgt.

Zur Betätigung der Schiebemuffe 71 ist an dieser ein Anschlag 82 ausgebildet, an dessen zu den Planetenrädern 23, 24 weisenden Seite der Kolben 72 der ersten Kolbenzylindereinheit angreift. An der von den Planetenrädern 23, 24 wegweisenden Seite des An­ schlags 82 drücken die Kolben 75a, 75b der zweiten Kolbenzylin­ dereinheit.

In der Schaltstellung Neutral N wird die Schiebemuffe 71 in de­ finierter Position dadurch gehalten, daß der von dem Getrie­ begehäuse 70, dem Kolben 72 und dem Dichtelement 73 gebildete Druckraum 74 und der von dem Getriebegehäuse 70 und dem gestuf­ ten Druckkolben 75a, 75b eingeschlossene Druckraum 76 mit glei­ chem Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Da die wirksame hydraulische Fläche des Kolbens 72 größer als die Fläche des Kolbens 75a, jedoch kleiner als die der Kolben 75a, 75b zusammen ist, wird die Stellung Neutral durch einen Anschlag 77 (z. B. ein Sprengring) bestimmt. Die Position Vorwärts V wird durch Druck­ entlastung des Druckraumes 74 erreicht, wodurch die Schiebemuffe 71 von dem Kolben 75a solange verschoben wird, bis der Kolben 72 das Dichtelement 73 berührt. In der Position Rückwärts R ist der Druckraum 74 druckbeaufschlagt, während der Raum 76 drucklos bleibt. Die Wegbegrenzung erfolgt durch die Anlage der Kolben 75a, 75b am Getriebegehäuse 70.

Eine weitere Anordnung kann darin bestehen, einen dritten Druck­ raum 79, der durch den Kolben 72 und das Gehäuse 70 gebildet wird, für die Vorwärtsgangbetätigung zu nutzen. Dies hat den Vorteil, daß der Doppelkolben 75a, 75b zu einem Kolben 75 zusam­ mengefaßt werden kann.

Durch eine mechanische Rastierung, z. B. eine nicht dargestellte federbelastete Kugel zwischen der Schiebemuffe 71 und dem Diffe­ rentialgehäuse, wird eine definierte Stellung in der Position Neutral auch nach Abschalten des Motors, also wenn die Getriebe­ ölpumpe keinen hydraulischen Druck mehr erzeugt, beibehalten. Diese Funktion wird im Achsgetriebe nach Fig. 10 von dem feder­ belasteten Bolzen 52 am Synchronisierring 50 erfüllt.

In Fig. 11 ist eine Variante mit einem doppelt wirkenden Schaltkolben 84 dargestellt. In der Stellung Rückwärts R ist der Druckraum 74 druckbeaufschlagt, in der Stellung Vorwärts V steht der Druckraum 79 unter erhöhtem Öldruck, wodurch der Kolben 72 die Schiebemuffe 71 nach links oder rechts verschiebt. Die Stel­ lung Neutral N ist durch gleichen Öldruck in den Druckräumen 74 und 77 und einem Abfluß des Hydrauliköls durch die Bohrung 78 bei laufendem Motor sowie durch die oben beschriebenen mechani­ sche Rastierung bei stillstehenden Motor definiert. Ein Schal­ ten aus der Stellung Neutral N heraus kann erst nach Schließen der Entleerungsbohrung 78 durch einen nicht dargestellten Steuerkolben erfolgen, welcher von einem nicht dargestellten Schalt­ hebel betätigt wird.

Zu den Anordnungen gemäß den Fig. 7 bis 11 gehört auch eine nicht vollständig dargestellte Vorrichtung, die dafür Sorge trägt, daß auch bei abgeschaltetem Motor in der Schalthebel­ stellung Parken P der Kraftschluß zwischen der Parksperre 46 und dem Achsgehäuse 27 nicht unterbrochen wird. Diese Vorrichtung kann beispielsweise eine im Kolbenraum 74, 79 oder im Getriebe­ raum integrierte Feder 85 sein, die sich an der Innenwand des Getriebegehäuses 70 abstützt und eine Kraft auf die Schiebemuffe 71 ausübt (Fig. 11).

Diese Vorrichtung 84 kann allerdings entfallen, wenn die Schalt­ vorrichtungen nach den Fig. 7 bis 11 lediglich für die Endla­ genposition des Vorwärts- und Rückwärtsganges ausgelegt sind und die Kraftschlußunterbrechung in den Schalthebelstellungen Neu­ tral N und Parken P ausschließlich durch die geöffnete Kupplung 12 sichergestellt ist.

Bezugszeichenliste

10

Motor

11

Kegelscheibenum­ schlingungsgetriebe

12

Kupplung

13

Planetengetriebe

14

Ausgleichsgetriebe

15

Achswelle

16

Achswelle

17

Drehzentrum

18

Drehzentrum

19

Kegelscheibensatz

20

Drehschwingungsdämpfer

21

Anlasserritzel

22

Kegelscheibensatz

23

Planetenräder

24

Planetenräder

25

Planetenträger

26

Schiebemuffe

27

Gehäuse

28

Sonnenrad

29

Ringrad

30

Ringrad

31

Innenverzahnung

32

Außenverzahnung

33

Außenverzahnung

34

Innenverzahnung

35

Außenverzahnung

36

Synchronring

37

Synchronring

38

Synchron-Riegel

39

Nuten

40

Sprengring

41

Federorgane

42

Ausnehmungen

43

Feder

44

Öffnungen

45

Druckfeder

46

Verzahnung

47

Aussparung

50

Synchronring

51

Schiebemuffe

52

Bolzen

53

Drahtfeder

54

Vorwärtsgangelement

55

Innenverzahnung

56

Synchronringver­ zahnung

57

Schiebeverzahnung

58

Verzahnungsring

59

Verschiebering

60

Kegelfläche

61

Kegelfläche

62

Außenverzahnung

63

Außenverzahnung

70

Getriebegehäuse

71

Schiebemuffe

72

Kolben

73

Dichtelement

74

Druckraum

75

a Kolben

75

b Kolben

76

Druckraum

77

Anschlag

78

Entleerungsbohrung

79

Druckraum

80

Zuleitung

81

Zuleitung

82

Anschlag

83

Führungsnut

84

Schaltkolben

85

Feder

Claims (26)

1. Getriebeanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Gehäuse gehaltenen, als Achsübersetzungs- und Wendegetriebe ausgebildeten Planetengetriebe (13) sowie einem dem Planetengetriebe nachgeschalteten Abtrieb (14), wobei ein Planetenträger (25) gestufte Planetenräder (23, 24) trägt, wobei eine Planetenradstufe mit einem ersten Ringrad (29) kämmt, eine andere Planetenradstufe (24) mit einem zweiten Ringrad (30) und eine der beiden Planetenradstufen (23, 24) mit einem Sonnenrad (28) kämmt, und wobei wahlweise der Planetenträger (25) oder das zweite Ringrad (30) mit dem Abtrieb (14) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Planetenradstufe (23) mit einem als feststehenden ausgebildeten ersten Ringrad (29) kämmt, daß die Verbindung zwischen dem Planetenträger (25) oder dem zweiten Ringrad (30) mit dem Abtrieb (14) über eine axial verschiebbare Schiebemuffe (26) herstellbar ist, daß die Schiebemuffe (26) mit dem Abtrieb (14) über eine Verzahnung (31, 32) drehfest verbunden ist, daß die Schiebemuffe (26) über eine Innenverzahnung (31) mit einer Außenverzahnung (33) des Planetenträgers (25) verbindbar ist und daß die Schiebemuffe (26) über eine Außenverzahnung (35) mit einer Innenverzahnung (34) des zweiten Ringrades (30) verbindbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Sonnenrad (28) kämmende Planetenradstufe (24) einen größeren Durchmesser aufweist als die andere Planetenradstufe (23).

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem feststehenden ersten Ringrad (29) kämmende Planetenradstufe (23) einen kleineren Durchmesser aufweist als die andere Planetenradstufe (24).

4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradstufen (23, 24) im Verhältnis zueinander Zähnezahlen von 3 : 5 aufweisen.

5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringräder (29, 30) im Verhältnis zueinander Zähnezahlen von 6 : 7 aufweisen.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronisierung der Schiebemuffe (26) mit einem der anderen Getriebeorgane (Planetenträger 25, Ringrad 30) in Nuten (39) der Schiebemuffe angeordnete Synchron-Riegel (38) vorgesehen sind, durch die eine Voranpressung von Synchronringen (36, 37) auf zu verdrehende Getriebeorgane (25, 30) erzielbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) in radial gerichteten Nuten (39) der Schiebemuffe (26) angeordnet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron- Riegel (38) in Umfangsrichtung insbesondere beidseitig federnd gehalten sind.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) Federorgane (41) aufweisen, die über die Konturen des Synchron-Riegels in Umfangsrichtung hinausragen und federnd in den Synchron-Riegel hineinbewegbar sind.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (39) in Umfangsrichtung gerichtete Ausnehmungen (42) aufweisen zur Aufnahme von entsprechend ausgebildeten Federorganen (41) der Synchron-Riegel (38).

11. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) weitgehend hohl ausgebildet sind und die Federorgane (41) in diametral gegenüberliegenden Öffnungen (44) angeordnet und als mit Federkraft beaufschlagte Stifte ausgebildet sind.

12. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) als Federstahlblechteile mit federnd einwärts bewegbaren Zungen (Federorgane 41) ausgebildet sind.

13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) beim Anpressen des Synchronringes (36) für den Planetenträger (25) zugleich zur Anlage an einem Haltestück, insbesondere einem Sprengring (40) im Bereich (innerhalb) des benachbarten Ringrades (30), kommen.

14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchron-Riegel (38) beim Anpressen des Synchronringes (37) für das Ringrad (30) zugleich zur Anlage an einem Gegenlager im Bereich innerhalb der Schiebemuffe (26), insbesondere an einer Aussparung (47) am Abtrieb, vorzugsweise am Gehäuse (27) des Ausgleichsgetriebes (14), kommen.

15. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtrieb das Gehäuse (27) eines nachgeschalteten Ausgleichsgetriebes (14) ist, insbesondere mit einer zum Planetengetriebe (13) koaxialen Achse (Achswellen 15, 16).

16. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Planetengetriebe (13) eine Anfahr- und Trennkupplung vorgeschaltet ist, insbesondere mit einer Verzahnung (46) am äußeren, abtriebsseitigen Teil derselben, zum Zusammenwirken mit einer (an sich bekannten) verstellbaren, als Parksperre wirkenden Klaue am Gehäuse des Planetengetriebes.

17. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebemuffe (51) über eine Innenverzahnung (55) mit einer Verzahnung (56) eines Synchronringes (50) verbindbar ist, wobei der Synchronring (50) über wenigstens einen am letzteren befestigten Bolzen (52) und einem daran angebrachten, vorzugsweise ringförmigen Federelement vorgespannt ist.

18. Getriebeanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Gehäuse gehaltenen, als Achsübersetzungs- und Wendegetriebe ausgebildeten Planetengetriebe (13) sowie einem dem Planetengetriebe nachgeschalteten Abtrieb (14), wobei ein Planetenträger (25) gestufte Planetenräder (23, 24) trägt, wobei eine Planetenradstufe mit einem ersten Ringrad (29) kämmt, eine andere Planetenradstufe (24) mit einem zweiten Ringrad (30) und eine der beiden Planetenradstufen (23, 24) mit einem Sonnenrad (28) kämmt, und wobei wahlweise der Planetenträger (25) oder das zweite Ringrad (30) mit dem Abtrieb (14) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Planetenradstufe (23) mit einem als feststehenden ausgebildeten ersten Ringrad (29) kämmt, daß die Verbindung zwischen dem Planetenträger (25) oder dem zweiten Ringrad (30) mit dem Abtrieb (14) über eine axial verschiebbare Schiebemuffe (51) herstellbar ist, daß die Schiebemuffe (51) mit dem Abtrieb (14) über eine Verzahnung (31, 32) drehfest verbunden ist, daß die Schiebemuffe (51) über eine Innenverzahnung (55) mit einer Verzahnung (56) eines Synchronringes (50) verbindbar ist, wobei der Synchronring (50) über wenigstens einen am letzteren Bolzen (52) und einem daran angebrachten, vorzugsweise ringförmigen Federelement vorgespannt ist und daß der Synchronring (50) an seiner Innenseite über eine Doppelkegelfläche verfügt, deren eine Kegelfläche auf einer Kegelfläche (60) des eine Außenverzahnung aufweisenden Ringrades (30) aufliegt, während die andere Kegelfläche auf der Kegelfläche (61) eines mit dem Planetenträger (25) verbundenen und eine Außenverzahnung (62) aufweisende Vorwärtsgangelementes (54) lagert.

19. Anordnung nach den Ansprüchen 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebemuffe (51) mit ihrer Schiebeverzahnung (57) auf einem separaten, vorzugsweise aus einem verschleißfestem Material bestehenden Verschiebering (59) axial verschiebbar gelagert ist und daß dieser Verschiebering (59) das Ausgleichsgetriebegehäuse (27) kraftschlüssig umschließt.

20. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronring (50) innerhalb eines Ringes angeordnet ist, der durch die Kegelfläche (61) des Ringrades (30) und die Kegelfläche (60) des Vorwärtsgangelementes (54) gebildet wird.

21. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schiebemuffe (71) ein Anschlag (82) ausgebildet ist, daß an die zu den Planetenrädern (23, 24) weisende Seite des Anschlags (82) der Kolben (72) einer ersten Kolbenzylindereinheit angreift, und daß an die von den Planetenrädern (23, 24) wegweisende Seite des Anschlags (82) die Kolben (75a, 75b) einer zweiten Kolbenzylindereinheit angreifen.

22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume (74, 76) der beiden Kolbenzylindereinheiten durch die Kolben (72, 75a, 75b), ein am Getriebegehäuse (70) befestigtes Dichtelement (73) sowie durch das Getriebegehäuse (70) gebildet werden und über Zuleitungen (80, 81) mit einer Hydraulikflüssigkeit versorgbar sind.

23. Anordnung nach den Ansprüchen 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kolbenzylindereinheit über zwei Druckräume (74, 79) verfügt, die durch den darin beweglichen Kolben (72) unterteilt sind, und daß die Kolben (75a, 75b) der zweiten Kolbenzylindereinheit als ein einziger Kolben (75) ausgebildet sind.

24. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schiebemuffe (71) eine Führungsnut (83) ausgebildet ist, daß in die Führungsnut (83) das eine Ende eines Kolbens (84) eingreift, dessen anderes Ende in einer Kolbenzylinderanordnung zwischen zwei Druckkammern (74, 79) angeordnet ist, daß die Druckkammern (74, 79) durch den Kolben (84), das Getriebegehäuse (70) sowie ein Dichtelement (73) gebildet werden, und daß die Druckkammern (74, 79) über eine gemeinsame Entleerungsbohrung (78) im Gehäuse entleerbar sind und daß der Kolben (84) innerhalb der Druckkammern (74, 79) als Steuerschieber für die Entleerungsbohrung (78) ausgebildet ist.

25. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Getriebegehäuse (70) eine Vorrichtung, vorzugsweise ein Federelement (85) angeordnet ist, das sich an der Innenwand des Getriebegehäuses (70) und an der Schiebemuffe (71) abstützt und eine Kraft auf die Schiebemuffe (71) ausübt.

26. Antriebsanordnung mit einem Antriebsmotor (10), insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einem nachgeschalteten kontinuierlich verstellbaren Getriebe (11) mit zwei Hauptachsen bzw. Drehzentren (17, 18) insbesondere einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, und mit einer dem Getriebe nachgeschalteten Anfahr- und Trennkupplung (12) in Verbindung mit einer Getriebeanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, wobei eines der Drehzentren (17, 18) des verstellbaren Getriebes (11) koaxial zum Planetengetriebe (13) liegt.