DE4226578C1 - Five speed gearbox with reverse gear - has three load operated clutches for three input shafts and selective output combinations. - Google Patents

Five speed gearbox with reverse gear - has three load operated clutches for three input shafts and selective output combinations.

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Abstract

The drive for the vehicle gearbox is split into one of three paths by selective clutches (K) to drive one of three input shafts (28,29,30). Two layshafts (4,5) and one output shaft (6) complete the transmission, with each layshaft permanently geared to the output shaft. The various combinations of clutches provide the five forward gear ratios and one reverse ratio by double use of some of the gears. The gear changes are performed under load. USE/ADVANTAGE - Compact transmission for vehicle with min. number of gear components.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a multi-way gear change transmission according to the preamble of claim 1.

Bei einem bekannten Zweiwege-Zahnräderwechselgetriebe der eingangs genannten Art (EP 2 07 910 B1) weist das eine Teilgetriebe drei ungebundene Zahnradstufen zur Bildung der Gänge I, III und V und das andere Teilgetriebe drei Zahnradstufen zur Bildung der Gänge II und IV sowie des Rückwärtsganges auf. Bei dem zweiten Teilgetriebe ist die zur Bildung des zweitniedrigsten Vorwärtsganges verwendete Zahnradstufe gegenüber der zur Bildung des Rückwärtsganges verwendeten Zahnradstufe durch ein gemeinsames, zur betreffenden Hauptwelle drehfestes und konzentrisches Hauptwellenzahnrad gebunden. Zwar ist bei dem bekannten Zweiwege-Zahnräderwechselgetriebe eine progressive Stufung der Vorwärtsgänge möglich, jedoch die erforderliche Anzahl von Zahnrädern zur Bildung der fünf Vorwärtsgänge relativ hoch.In a known two-way gear change transmission at the beginning mentioned type (EP 2 07 910 B1) has a partial transmission three unbound gear stages to form gears I, III and V and the other sub-gear three gear stages for formation of gears II and IV as well as the reverse gear. In which second sub-transmission is the one for forming the second lowest Forward gear used compared to that for education of the reverse gear used by a gear common, concentric to the relevant main shaft, non-rotatable and concentric Main shaft gear tied. Although with the known Two-way gear change transmission a progressive Grading of the forward gears possible, but the required Number of gears to form the five forward gears relative high.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, ein Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebe mit fünf Vorwärtsgängen, progressiver Gangstufung und kleiner Zähnezahl zu schaffen.The object underlying the invention is essentially therein a multi-way gear change transmission with five Forward gears, progressive gear ratio and small number of teeth to accomplish.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. The object explained is advantageous according to the invention Way with the characterizing features of claim 1 solved.  

Bei dem Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung ist die Anzahl der Zahnräder zur Bildung der fünf Vorwärtsgänge durch die gebundene Anordnung von vier Zahnradstufen verringert, während durch die unabhängige Verwendung der fünften Zahnradstufe quasi als Splitter zwischen dem höchsten und dem dritthöchsten Vorwärtsgang die progressive Stufung erhalten bleiben kann.In the multi-way gear change transmission according to the invention is the number of gears to form the five forward gears reduced by the tied arrangement of four gear stages, while through the independent use of the fifth Gear stage as a splitter between the highest and the third highest forward gear received the progressive gradation can stay.

Bei dem Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 sind Lastschaltungen unter Überspringen eines Ganges ermöglicht.In the multi-way gear change transmission according to the invention According to claim 2, power circuits are under skipping of a course.

Bei dem Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 3 ist ein weiteres Zahnrad eingespart.In the multi-way gear change transmission according to the invention According to claim 3, another gear is saved.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von einem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel.Details of the invention will become apparent from the following Description of one shown schematically in the drawing Embodiment.

In der Zeichnung bedeuten:In the drawing:

Fig. 1 ein Getriebeschema eines Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung, und Fig. 1 is a transmission diagram of a multi-way gear change transmission according to the invention, and

Fig. 2 ein Übersichtsschema über den Kraftfluß in den fünf Vorwärtsgängen des Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebes von Fig. 1. FIG. 2 shows an overview diagram of the power flow in the five forward gears of the multi-way gear change transmission of FIG. 1.

Das Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebe von Fig. 1 weist eine Eingangswelle 3, drei zur Eingangswelle 3 koaxiale Hauptwellen 28, 29 und 30, zwei zur Eingangswelle 3 sowie zueinander parallele Vorgelegewellen 4 und 5 sowie eine zur Eingangswelle 3 parallele Ausgangswelle 6 auf. The multi-way change-speed gearbox of Fig. 1 comprises an input shaft 3, three coaxial to the input shaft 3 the main shafts 28, 29 and 30, two to the input shaft 3 and parallel countershafts 4 and 5 and is parallel to the input shaft 3 the output shaft 6.

Die Eingangswelle 3 ist mit der als Hohlwelle ausgebildeten Hauptwelle 29 durch eine erste Lastschaltkupplung KI/III - und mit der als Hohlwelle ausgebildeten, von der Hauptwelle 29 durchsetzten Hauptwelle 28 durch eine zweite Lastschaltkupplung KII/V sowie mit der die Hauptwelle 29 durchsetzenden zentralen Hauptwelle 30 durch eine dritte Lastschaltkupplung KIV verbunden.The input shaft 3 is connected to the main shaft 29, which is designed as a hollow shaft, by a first powershift clutch KI / III - and to the main shaft 28, which is designed as a hollow shaft, through which the main shaft 29 passes, through a second powershift clutch KII / V, and with the central main shaft 30, which passes through the main shaft 29 connected by a third powershift clutch KIV.

Die Vorgelegewellen 4 und 5 sind durch eine Zahnradstufe 9 mit der Ausgangswelle 6 verbunden, wobei die Zahnradstufe 9 ein zur Vorgelegewelle 4 drehfestes abtriebsseitiges Festrad 19, ein zur Vorgelegewelle 5 drehfestes abtriebsseitiges Festrad 22 sowie ein mit den Festrädern 19 und 22 kämmendes, mit der Ausgangswelle 6 drehfest verbundenes Ausgangszahnrad 24 aufweist.The countershafts 4 and 5 are connected by a gear stage 9 to the output shaft 6 , the gear stage 9 having an output-side fixed gear 19 which is non-rotatable relative to the countershaft 4 , a fixed gear 22 which is non-rotatable relative to the countershaft 5 and a meshing with the fixed gears 19 and 22 with the output shaft 6 rotatably connected output gear 24 .

Die Hauptwelle 30 ist durch eine Zahnradstufe 12 mit der Vorgelegewelle 5 verbunden, wobei diese Zahnradstufe ein ebenfalls mit dem abtriebsseitigen Festrad 22 kämmendes Hauptwellenzahnrad 16 aufweist, welches drehfest auf der Hauptwelle 30 sitzt.The main shaft 30 is connected by a gear stage 12 to the countershaft 5 , this gear stage having a main shaft gear 16 , which also meshes with the fixed gear 22 on the output side and which sits on the main shaft 30 in a rotationally fixed manner.

Die Hauptwelle 28 ist mit dem gemeinsamen Hauptwellenzahnrad 14 von zwei gebundenen Zahnradstufen 7 und 10 drehfest verbunden, mit welchem sowohl das auf der Vorgelegewelle 4 angeordnete Losrad 17 der Zahnradstufe 7 als auch das auf der Vorgelegewelle 5 angeordnete Losrad 20 der Zahnradstufe 10 kämmen.The main shaft 28 is rotatably connected to the common main shaft gear 14 by two bound gear stages 7 and 10 , with which both the idler gear 17 of the gear stage 7 arranged on the countershaft 4 and the idler gear 20 arranged on the countershaft 5 mesh with the gear stage 10 .

Die Hauptwelle 29 ist mit dem gemeinsamen Hauptwellenzahnrad 15 von zwei gebundenen Zahnradstufen 8 und 11 drehfest verbunden, mit dem sowohl das auf der Vorgelegewelle 4 angeordnete Losrad 18 der Zahnradstufe 8 als auch das auf der Vorgelegewelle 5 angeordnete Losrad 21 der Zahnradstufe 11 kämmen.The main shaft 29 is rotatably connected to the common main shaft gear 15 of two bound gear stages 8 and 11 , with which both the idler gear 18 of the gear stage 8 arranged on the countershaft 4 and the idler gear 21 arranged on the countershaft 5 mesh with the gear stage 11 .

Die Losräder 17 und 18 sind durch eine Wechselschaltkupplung 25 fakultativ mit der Vorgelegewelle 4 kuppelbar. The idler gears 17 and 18 can optionally be coupled to the countershaft 4 by a change-over clutch 25 .

Die Losräder 20 und 21 sind durch eine Wechselschaltkupplung 27 fakultativ mit der Vorgelegewelle 5 kuppelbar.The idler gears 20 and 21 can optionally be coupled to the countershaft 5 by means of a two-way clutch 27 .

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind die Zahnradstufen 7 und 8 der Vorgelegewelle 4 zur Bildung der unteren Gänge verwendet. Das abtriebsseitige Festrad 19 dieser Vorgelegewelle 4 weist gegenüber dem abtriebsseitigen Festrad 22 der Vorgelegewelle 5 - welcher die zur Bildung der oberen Gänge verwendeten Zahnradstufen zugeordnet sind - die kleinere Zähnezahl auf.As is apparent from Fig. 2, the gear stages 7 and 8 of the countershaft 4 used to form the lower gears. The output-side fixed gear 19 of this countershaft 4 has the smaller number of teeth compared to the output-side fixed gear 22 of the countershaft 5 - to which the gearwheel stages used to form the upper gears are assigned.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sind im niedrigsten Vorwärtsgang I die Lastschaltkupplung KI/III eingerückt sowie die Zahnradstufe 8 durch die Wechselschaltkupplung 25 in den Kraftfluß eingeschaltet. Somit verläuft in diesem Gang der Kraftfluß von der Eingangswelle 3 über die Hauptwelle 29 und die Zahnradstufe 8 zur Vorgelegewelle 4 sowie von letzterer über die Zahnradstufe 9 zur Ausgangswelle 6.With reference to FIG. 2, the powershift clutch KI / III is engaged in the lowest forward gear I and the gear stage 8 is switched on by the change-over clutch 25 in the power flow. Thus, in this gear the power flow runs from the input shaft 3 via the main shaft 29 and the gear stage 8 to the countershaft 4 and from the latter via the gear stage 9 to the output shaft 6 .

Im nächsthöheren Vorwärtsgang II sind die Lastschaltkupplung KII/V eingerückt und die Zahnradstufe 7 durch die Wechselschaltkupplung 25 in den Kraftfluß eingeschaltet. Somit verläuft in diesem Gang der Kraftfluß von der Eingangswelle 3 über die Hauptwelle 28 und die Zahnradstufe 7 zur Vorgelegewelle 4 sowie von letzterer über die Zahnradstufe 9 zur Ausgangswelle 6.In the next higher forward gear II, the powershift clutch KII / V are engaged and the gear stage 7 is switched on by the changeover clutch 25 in the power flow. Thus, in this gear the power flow runs from the input shaft 3 via the main shaft 28 and the gear stage 7 to the countershaft 4 and from the latter via the gear stage 9 to the output shaft 6 .

Im nächsthöheren Vorwärtsgang III sind die Lastschaltkupplung KI/III eingerückt sowie die Zahnradstufe 11 durch die Wechselschaltkupplung 27 in den Kraftfluß eingeschaltet, so daß der Kraftfluß in diesem Gang von der Eingangswelle 3 über die Hauptwelle 29 und die Zahnradstufe 11 zur Vorgelegewelle 5 und von letzterer über die Zahnradstufe 9 zur Ausgangswelle 6 verläuft. In the next higher forward gear III, the powershift clutch KI / III are engaged and the gear stage 11 is switched on by the changeover clutch 27 in the power flow, so that the power flow in this gear from the input shaft 3 via the main shaft 29 and the gear stage 11 to the countershaft 5 and from the latter the gear stage 9 runs to the output shaft 6 .

Im zweithöchsten Vorwärtsgang IV wird lediglich die Lastschaltkupplung KIV eingerückt, so daß der Kraftfluß von der Eingangswelle 3 über die Hauptwelle 30 und die Zahnradstufe 12 zur Vorgelegewelle 5 und von letzterer über die Zahnradstufe 9 zur Ausgangswelle 6 verläuft.In the second highest forward gear IV, only the powershift clutch KIV is engaged so that the power flow from the input shaft 3 via the main shaft 30 and the gear stage 12 to the countershaft 5 and from the latter via the gear stage 9 to the output shaft 6 .

Im höchsten Vorwärtsgang V sind die Lastschaltkupplung KII/V eingerückt, sowie die Zahnradstufe 10 durch die Wechselschaltkupplung 27 in den Kraftfluß eingeschaltet, so daß in diesem Gang der Kraftfluß von der Eingangswelle 3 über die Hauptwelle 28 und die Zahnradstufe 10 zur Vorgelegewelle 5 und von letzterer über die Zahnradstufe 9 zur Ausgangswelle 6 verläuft.In the highest forward gear V, the powershift clutch KII / V are engaged, and the gear stage 10 is switched on by the changeover clutch 27 in the power flow, so that in this gear the power flow from the input shaft 3 via the main shaft 28 and the gear stage 10 to the countershaft 5 and the latter runs through the gear stage 9 to the output shaft 6 .

Die Stufung s der fünf Vorwärtsgänge I bis V kann einmal wie folgt ausgelegt sein:The gradation s of the five forward gears I to V can once as be designed as follows:

Andererseits kann auch eine progressive Stufung nur zwischen den vier untersten Vorwärtsgängen vorgesehen sein:On the other hand, a progressive grading can only be between the four lowest forward gears:

Claims (4)

1. Mehrwege-Zahnräderwechselgetriebe der Vorgelegebauart, bei dem eine von einem Antriebsmotor her antreibbare Eingangswelle durch fünf Zahnradstufen zur Bildung je eines Vorwärtsganges mit zwei sowohl zur Eingangswelle als auch zueinander parallel angeordneten Vorgelegewellen verbunden ist, welche je ein abtriebsseitiges Festrad aufweisen, und bei dem im Kraftfluß zwischen jeweils einem zwei der Zahnradstufen aufweisenden Teilgetriebe und der Eingangswelle eine Lastschaltkupplung angeordnet sowie durch eine zur Eingangswelle koaxiale Hauptwelle mit jeweils einem Zahnrad der Zahnradstufen des zugehörigen Teilgetriebes verbunden ist, wobei die Zahnradstufen der unteren drei Vorwärtsgänge und des höchsten Vorwärtsganges je ein durch eine Schaltkupplung mit seiner Welle kuppelbares Losrad aufweisen und die Zahnradstufe des zweitniedrigsten Vorwärtsganges durch ein zu einer Hauptwelle drehfest und konzentrisch angeordnetes gemeinsames Hauptwellenzahnrad gegenüber einer anderen Zahnradstufe gebunden ist sowie die abtriebsseitigen Festräder der Vorgelegewellen mit einem Ausgangszahnrad kämmen, welches mit Fahrzeugrädern koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradstufe (12) zur Bildung des zweithöchsten Vorwärtsganges (IV) für sich unter Verwendung einer zusätzlichen, zur Eingangswelle (3) koaxialen Hauptwelle (30) und einer zusätzlichen Lastschaltkupplung (KIV) mit der Eingangswelle (3) verbunden und die gegenüber der Zahnradstufe (7) zur Bildung des zweitniedrigsten Vorwärtsganges (II) gebundene Zahnradstufe (10) zur Bildung eines der drei übrigen Vorwärtsgänge (I, III und V) verwendet sowie die beiden verbleibenden Zahnradstufen (8 und 11) ebenfalls durch ein zu einer Hauptwelle (29) drehfest und konzentrisch angeordnetes gemeinsames Hauptwellenzahnrad (15) gegenseitig gebunden sind.1.Multi-way gear change transmission of the countershaft type, in which an input shaft which can be driven by a drive motor is connected by five gear stages to form a forward gear with two countershafts arranged both parallel to the input shaft and to each other, each having a fixed gear on the output side, and in which Power flow between each of the two gear stages and the input shaft a power shift clutch arranged and connected by a coaxial main shaft to the input shaft with a gear of the gear stages of the associated sub-transmission, the gear stages of the lower three forward gears and the highest forward gear one each by a clutch have with its shaft couplable idler gear and the gear stage of the second lowest forward gear by a main shaft rotatably and concentrically arranged common main shaft gear relative to another Z ahnradstufe is bound and the output-side fixed gears of the countershafts comb with an output gear which can be coupled to vehicle wheels, characterized in that the gear stage ( 12 ) to form the second highest forward gear (IV) by itself using an additional, coaxial to the input shaft ( 3 ) Main shaft ( 30 ) and an additional power shift clutch (KIV) connected to the input shaft ( 3 ) and the gear stage ( 10 ) bound to the gear stage ( 7 ) to form the second lowest forward gear (II) to form one of the three remaining forward gears (I, III and V) are used, and the two remaining gear stages ( 8 and 11 ) are also mutually bound by a common main shaft gear ( 15 ) which is non-rotatably and concentrically arranged to a main shaft ( 29 ). 2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber der Zahnradstufe (7) zur Bildung des zweitniedrigsten Vorwärtsganges (II) gebundene Zahnradstufe (10) zur Bildung des höchsten Vorwärtsganges (V) verwendet ist.2. Change-speed gear according to claim 1, characterized in that the bound relative to the gear stage (7) for forming the second lowest forward gear (II) gear stage (10) used to form the highest forward speed (V). 3. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgelegewellenzahnrad (22) der Zahnradstufe (12) zur Bildung des zweithöchsten Vorwärtsganges (IV) und das abtriebsseitige Festrad (22) der dieser Zahnradstufe (12) zugehörigen Vorgelegewelle (5) dieselbe Zähnezahl aufweisen. 3. Gear change transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the countershaft gear ( 22 ) of the gear stage ( 12 ) to form the second highest forward gear (IV) and the output-side fixed gear ( 22 ) of this gear stage ( 12 ) associated countershaft ( 5 ) the same Have number of teeth. 4. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgelegewellenzahnrad (22) der Zahnradstufe (12) zur Bildung des zweithöchsten Vorwärtsganges (IV) und das abtriebsseitige Festrad (22) der dieser Zahnradstufe (12) zugehörigen Vorgelegewelle (5) einteilig ist.4. Gear change transmission according to claim 3, characterized in that the countershaft gear ( 22 ) of the gear stage ( 12 ) to form the second highest forward gear (IV) and the output-side fixed gear ( 22 ) of this gear stage ( 12 ) associated countershaft ( 5 ) is in one piece.
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