-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug-Mehrganggetriebe, das mehrere
Gangschaltungs-Zahnradverbindungen für die Vorwärtsfahrt und eine Zahnradverbindung
für die
Rückwärtsfahrt aufweist.
Genauer gesagt, bezieht sich die Erfindung auf ein Mehrganggetriebe,
bei dem jede der Gangschaltungs-Zahnradverbindungen durch eine zugehörige Synchronisierkupplung
betätigt
wird.
-
Eine
Synchronisierkupplung, die in einem Fahrzeug-Gangschaltgetriebe
zum Kuppeln der Zahnräder
verwendet wird, ist häufig
als Konus-Synchronisierkupplung der Bauart Borg-Warner mit einem
Synchronisierkeil oder als Abwandlung der Bauart Borg-Warner mit
einem Synchronisierstift ausgebildet. Bei jeder dieser Synchronisierkupplungen
der Konusbauart wird eine synchrone Rotation durch einen Reibungsschluß zwischen
konusförmigen
Bauteilen auf der antreibenden und der angetriebenen Seite der Kupplung
erzielt. Da wegen der Anordnung der Keilnuten der Konusdurchmesser
bei einer Kupplung der Stiftbauart größer bemessen sein kann als bei
einer Kupplung der Keilbauart, werden Stift-Synchro nisierkupplungen
für schwere
Arbeitsfahrzeuge wie z.B. Zugmaschinen bevorzugt. In jedem Fall
ist bei einem Fahrzeug-Mehrganggetriebe eine Konus-Synchronisierkupplung
jeder der Gangschaltungs-Zahnradverbindungen zugeordnet, um entsprechende
Gangschaltungen durch wahlweises Betätigen der zugehörigen Synchronisierkupplungen durchzuführen, wie
z.B. in der
JP 2 212
225 A beschrieben.
-
Die
durch ein Paar von konusförmigen
Bauteilen in einer Konus-Synchronisierkupplung gebildete Reibungsfläche ist
selbst bei einer Kupplung der Stiftbauart, die für eine relativ große Kapazität ausgelegt
sein kann, begrenzt. Infolgedessen hat es sich erwiesen, daß die Konusflächen einer
Konus-Synchronisierkupplung, die mit einer stark beanspruchten Gangschaltungs-Zahnradverbindung
wie etwa einer häufig
betätigten
Zahnradverbindung oder einer Zahnradverbindung für die Übertragung einer geringen Geschwindigkeit
bei hohem Drehmoment zusammenarbeitet, in manchen Fällen keine
genügende
Energiemenge aufnehmen können,
so daß ein Festfressen
solcher Konusflächen
eintritt. Es wird daher daran gedacht, Mehrscheiben-Synchronisierkupplungen
zu verwenden, wie sie beispielsweise bereits aus den US-PSen 4 830 159 und
5 058 455 bekannt sind, um die Reibungsfläche zu vergrößern und
dadurch ein solches Problem auszuschalten. Eine Synchronisierkupplung
dieses Typs ist jedoch wegen der großen Anzahl ihrer Bauteile relativ
teuer. Ferner besteht bei einer Mehrscheiben-Synchronisierkupplung ein
Problem darin, daß ein
möglicher Eingriff
zwischen ihren Reibungsscheiben oder -elementen auf der Antriebsseite
und der angetriebenen Seite bei ausgerückter Kupplung durch das Drehmoment
der Reibungselemente auf der Antriebsseite bewirkt werden kann.
Ein solcher Kupplungseingriff kann zu einem unbeabsichtigten Anfahren
des Fahrzeugs bei Leerlaufstellung des Schaltgetriebes führen.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Mehrganggetriebe
zu schaffen, das den Nachteil eines Schaltgetriebes mit Synchronisierkupplungen
des Konustyps ausschaltet und gleichzeitig die bei Verwendung von
Mehrscheiben-Synchronisierkupplungen auftretenden Probleme löst.
-
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug-Mehrganggetriebe, das mehrere
Gangschaltungs-Zahnradverbindungen für die Vorwärtsfahrt und eine Zahnradverbindung
für die
Rückwärtsfahrt aufweist
und bei dem jede der Zahnradverbindungen durch eine zugehörige Synchronisierkupplung
betätigt
wird. Erfindungsgemäß ist eine
Mehrscheiben-Synchronisierkupplung (12) einer stark beanspruchten
Gangschaltungs-Zahnradverbindung für die Vorwärtsfahrt und der Zahnradverbindung
für die Rückwärtsfahrt
zugeordnet, während
eine Synchronisierkupplung (11) vom Konustyp mit jeder
der Zahnradverbindungen für
die übrigen
Vorwärtsgänge zusammenwirkt.
-
Der
Ausdruck "stark
beansprucht", der
hierin bezüglich
einer Gangschaltungs-Zahnradverbindung verwendet wird, bedeutet, daß die Zahnradverbindung
beim Betrieb relativ schweren Arbeitsbedingungen unterliegt, so
daß die
zu einer solchen Zahnradverbindung gehörige Synchronisierkupplung
stark belastet wird. Ein Beispiel für eine solche Gangschaltungs-Zahnradverbindung
ist eine solche, die häufig in
und außer
Tätigkeit
gesetzt wird, so daß die
zugehörige
Synchronisierkupplung häufig
ein- und ausgerückt
wird. Ein anderes Beispiel ist eine Gangschaltungs-Zahnradverbindung,
die beim Betrieb eine geringe Fahrgeschwindigkeit liefert, so daß ein relativ großes Drehmoment
durch die zu dieser Zahnradverbindung gehörige Synchronisierkupplung übertragen wird.
Solche stark beanspruchten Gangschaltungs-Zahnradverbindungen unterscheiden
sich von Fahrzeug zu Fahrzeug entsprechend seinem Verwendungszweck
und Typ.
-
Eine
Mehrscheiben-Synchronisierkupplung hat eine relativ hohe Kapazität im Vergleich
zu einer Synchronisierkupplung des Konustyps, und zwar wegen der
durch mehrere Reibungsscheiben oder -elemente gebildeten Reibungsfläche, und
diese Kapazität
läßt sich
leicht vergrößern, indem
man die Anzahl der verwendeten Reibungselemente erhöht. Infolgedessen
kann die Verwendung einer solchen Mehrscheibenkupplung als Synchronisierkupplung
für eine
stark beanspruchte Zahnradverbindung das Problem des Festfressens
zwischen den Reibungsflächen
ausschalten.
-
Bei
dem Schaltgetriebe nach der Erfindung wird ein Paar von Mehrscheiben-Synchronisierkupplungen
derart verwendet, daß eine
der Kupplungen einer der Zahnradverbindungen für die Vorwärtsfahrt und die andere Kupplung
der Zahnradverbindung für die
Rückwärtsfahrt
zugeordnet ist. Diese Kupplungen übertragen jeweils im eingerückten Zustand
Umdrehungen in entgegengesetzten Richtungen auf eine Kraftübertragungswelle
auf der angetriebenen Seite des Schaltgetriebes. Infolgedessen wird
ein Drehmoment, das auf die angetriebene Seite der ausgerückten Kupplung
für die
Vorwärtsfahrt
infolge eines möglichen
Eingreifens zwischen den Reibungselementen dieser Kupplung übertragen
werden könnte,
durch ein Drehmoment ausgeglichen, das auf die angetriebene Seite
der zu der Zahnradverbindung für
den Rückwärtsgang
gehörigen
ausgerückten
Kupplung infolge eines Eingriffs zwischen den Reibungselementen
dieser Kupplung übertragen
wird. Es ist somit ersichtlich, daß ein unbeabsichtigtes Anfahren
des Fahrzeugs aus dem Leerlaufzustand des Schaltgetriebes wirksam
verhindert wird.
-
Von
mehreren vorhandenen Synchronisierkupplungen sind zwei als Mehrscheibenkupplungen und
die übrigen
als Konuskupplungen ausgebildet. Infolgedessen wird die Zahl der
relativ teuren Mehrscheibenkupplungen bei dem erfindungsgemäßen Getriebe
auf einem Minimum gehalten. Auf diese Weise werden die Herstellungskosten
niedrig gehalten.
-
Im
folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen an
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigt:
-
1 eine als Schnitt gezeichnete
Seitenansicht eines Teils einer Zugmaschine, bei der eine erste
bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Mehrganggetriebes
verwendet wird;
-
2 ein schematisches Diagramm
der Getriebemechanismen der Zugmaschine;
-
3 eine Draufsicht einer
in der Zugmaschine verwendeten Schalthebelführung;
-
4 eine als Schnitt gezeichnete
Seitenansicht einer Abwandlung eines Teils des Getriebes nach 1;
-
5 eine 1 ähnelnde,
im Schnitt gezeichnete Seitenansicht, die jedoch eine zweite bevorzugte
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Getriebes
zeigt; und
-
6 eine im Schnitt gezeichnete
Seitenansicht eines Teils einer dritten bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Getriebes.
-
In 1 bis 3 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, die in einer Zugmaschine mit den in 2 gezeigten Getriebemechanismen
verwendet wird.
-
Wie
in 1 und 2 gezeigt, sind eine hohle Antriebswelle 2,
die durch einen Motor 31 über eine Hauptkupplung 32 in
Umdrehung versetzt wird, und eine Vorgelegewelle 20, die
unter der Antriebswelle 2 angeordnet ist, in der vorderen
Hälfte eines
Getriebegehäuses 33 gelagert,
das einen Teil des Fahrzeugkörpers
der Zugmaschine bildet: Ein Hauptschaltgetriebe 1 ist zwischen
dieser Antriebswelle 2 und der Vorgelegewelle 20 vorgesehen
und entsprechend der vorliegenden Erfindung. aufgebaut. Wie in 2 gezeigt, ist ein Hilfsvorschaltgetriebe 36 zwischen
einer hohlen Zwischenwelle 34, die koaxial mit und hinter
der Antriebswelle 2 angeordnet ist, und einer Kardanwelle 35 vorgesehen,
die koaxial mit und hinter der Vorgelegewelle 20 angeordnet
ist. Die Kardanwelle 35 trägt an ihrem hinteren Ende ein
Kegelrad 39, das in Eingriff mit einem größeren Tellerrad 38 eines
Differentialgetriebes 37 steht. Die linke und die rechte
Abtriebswelle 40 des Differentialgetriebes 37 sind
betätigbar,
um das linke und rechte Hinterrad 42 der Zugmaschine über linke
und rechte Drehzahlminderungs-Planetengetriebe 41 anzutreiben.
Zu jeder Abtriebswelle 40 gehört eine Bremse 43.
Eine Antriebswelle 44 des Zapfwellenantriebs, die durch
den Motor 31 über
die Hauptkupplung 32 in Umdrehung versetzt wird, erstreckt
sich nach rückwärts durch
die hohle Antriebswelle 2 und die Zwischenwelle 34 und ist
betätigbar,
um über
ein Drehzahlreduktionsgetriebe 46 eine Zapfwelle 45 anzutreiben,
die sich aus der Zugmaschine nach hinten erstreckt. Die Hauptkupplung 32 ist
als Doppelkupplung ausgebildet, die betätigbar ist, um durch die erste
Stufe eines Ausrückvorgangs
die hohle Antriebswelle 2 von dem Motor 31 zu trennen
und durch die zweite Stufe eines Ausrückvorgangs die Antriebswelle 34 des
Zapfwellenantriebs von dem Motor 31 zu trennen. In 2 bezeichnet die Bezugszahl 47 eine
Feststellkupplung, die das Differentialgetriebe 37 unwirksam
macht.
-
Wie
in 1 und 2 gezeigt, gehören zu dem Hauptschaltgetriebe 1 Zahnräder 3, 4 und 5 für den ersten
bis dritten Vorwärtsgang
und ein Zahnrad 6 für den
Rückwärtsgang,
die auf der Antriebswelle 2 drehbar gelagert sind, sowie
Zahnräder 7, 8 und 9 für den ersten
bis dritten Vorwärtsgang
und ein Zahnrad 10 für
den Rückwärtsgang,
die auf der Vorgelegewelle 20 fest montiert sind. Von diesen
Zahnrädern
kämmen
die auf der Antriebswelle gelagerten Zahnräder 3, 4 und 5 für die Vorwärtsgänge direkt
mit den auf der Vorgelegewelle montierten Zahnrädern 7, 8 bzw. 9 für die Vorwärtsgänge.
-
Das
Zahnrad 6 für
den Rückwärtsgang kämmt mit
dem Zahnrad 10 für
den Rückwärtsgang über ein
frei drehbares Zwischenzahnrad 19. Das Zahnrad 6 für den Rückwärtsgang
und das Zahnrad 4 für
den zweiten Gang sind durch einen Zwischenraum getrennt auf der
vorderen Hälfte
der Antriebswelle 2 angeordnet, während die Zahnräder 3 und 5 für den ersten
und dritten Gang durch einen Zwischenraum getrennt auf der hinteren
Hälfte
der Antriebswelle 2 angeordnet sind. Die Zugmaschine (nicht
gezeigt), bei der die erste Ausführungsform verwendet
wird, ist so aufgebaut, daß sie
an ihrem vorderen Ende mit einem Frontlader (nicht gezeigt) ausrüstbar ist;
beim Gebrauch eines solchen Frontladers wird häufig zwischen dem zweiten Vorwärtsgang
und dem Rückwärtsgang
gewechselt. Deshalb wirken Mehrscheibenkupplungen 12 der
Stiftbauart zum Einlegen der betreffenden Gänge mit den Zahnrädern 4 bzw. 6 zusammen, während Konus-Synchronisierkupplungen 11 der
Stiftbauart mit den übrigen
Zahnrädern 3 bzw. 5 auf
der Antriebswelle 2 zusammenwirken.
-
Wie
aus 1 klar hervorgeht,
sind zwei Synchronisierkupplungen 11 des Konustyps zum wahlweisen
Kuppeln des Zahnrades 3 für den ersten Gang und des Zahnrades 5 für den dritten
Gang mit der Antriebswelle 2 als Synchronisations-Doppelkupplungsbaugruppe
der Konusbauart zusammengefügt,
in der eine zwischen den Zahnrädern 3 und 5 fest
auf der Antriebswelle 2 montierte mit Keilnuten versehene
Büchse 21,
ein Umschalter 22, der auf der Büchse 21 fest aufgekeilt
ist, ein oder mehrere Synchronisierstifte 13 und ein oder
mehrere an dem Umschalter 22 befestigte Druckstifte 23 für beide
Kupplungen 11 gemeinsam vorgesehen sind. Wie üblich, sind
Keilnuten 3a und 5a, die auf Keilnuten der Büchse 21 ausgerichtet
sind, in den Nabenabschnitten der Zahnräder 3 und 5 ausgebildet.
Erste konusförmige Bauteile 14 sind
an den Enden des Synchronisierstiftes 13 befestigt, während zweite
konusförmige
Teile 15 mit Hilfe von Keilnuten 3a und 5a an
den Nabenabschnitten der Zahnräder 3 und 5 befestigt
sind und mit diesen rotieren. Der Umschalter 22 kann mittels einer
Umschaltergabel 24 in Richtung auf die Zahnräder 3 oder 5 verschoben
werden. Im Betrieb veranlaßt
eine Bewegung des Umschalters 22 den Druckstift 23,
den ersten Konus 14 zu verschieben und dadurch einen Reibungsschluß zwischen
dem ersten und zweiten Konus 14 und 15 zu bewirken.
-
Während eine
weitere Verschiebung des Umschalters 22 durch das Zusammenwirken
zwischen einer verjüngten
Fläche
im mittleren, abgestuften Abschnitt des Synchronisierstiftes 13 und
einer verjüngten
Fläche
in der Innenwand der Stiftdurchtrittsbohrung in dem Umschalter 22 abgebremst
wird, treten der erste und zweite Konus 14 und 15 voll
miteinander in Eingriff, so daß ein
synchroner Umlauf erreicht wird. Hierbei wird eine weitere Verschiebung des
Umschalters 22 bewirkt, so daß er in die Keilnuten 3a oder 5a eingreifen
kann, um das Zahnrad 3 oder 5 mit der Antriebswelle 2 zu
kuppeln.
-
In ähnlicher
Weise sind die beiden Mehrscheiben-Synchronisierkupplungen 12 zum
wahlweisen Kuppeln des Zahnrades 4 für den zweiten Gang und des
Zahnrades 6 für
den Rückwärtsgang
mit der Antriebswelle 2 als Synchronisations-Doppelkupplungsbaugruppe
ausgebildet, bei der eine mit Keilnuten versehene Büchse 21,
ein Umschalter 22, ein oder mehrere Synchronisierstifte 13 und
ein oder mehrere Druckstifte 23 für diese beiden Kupplungen gemeinsam
vorgesehen sind. Keilnuten 4a und 6a, die auf
Keilnuten in der Büchse 21 ausgerichtet
sind, sind auch hier in den Nabenabschnitten der Zahnräder 4 und 6 ausgebildet.
Hohlzylindrische Ansätze 16 sind
an den Enden des Synchronisierstiftes 13 befestigt, während ein
Reaktionsring 25 mit einem angeformten hohlzylindrischen
Abschnitt 25a zur gemeinsamen Umdrehung am Nabenabschnitt
jedes Zahnrades 4 und 6 mittels Keilnuten 4a und 6a montiert
ist. Mehrere abwechselnd angeordnete erste und zweite Reibungselemente 17 und 18 werden
verschiebbar, jedoch nicht drehbar durch den Ansatz 16 und
den zylindrischen Abschnitt 25a getragen. Der Umschalter 22 kann
in Richtung auf das Zahnrad 4 oder 6 mittels einer
Umschaltgabel 26 bewegt werden. Beim Betrieb veranlaßt eine
Verschiebung des Umschalters 22 den Druckstift 23,
den Ansatz 16 anzustoßen und
dadurch einen Eingriff zwischen den ersten und zweiten Reibungselementen 17 und 18 einzuleiten. Während eine
weitere Bewegung des Umschalters 22 durch das Zusammenwirken
zwischen verjüngten Flächen in
dem Synchronisierstift 13 und dem Umschalter 22 abgebremst
wird, treten die ersten und zweiten Reibungselemente 17 und 18 voll
miteinander in Eingriff, so daß ein
synchroner Umlauf erreicht wird. Hierbei wird eine weitere Verschiebung
des Umschalters 22 bewirkt, so daß er in die Keilnuten 4a oder 6a eingreift
und das Zahnrad 4 oder 6 mit der Antriebswelle 2 gekuppelt
wird.
-
Trotz
des Unterschiedes zwischen den zum Eingriff kommenden Reibungsflächen der
Synchronisierkupplung 11 des Konustyps und der Mehrscheiben-Synchronisierkupplung 12 arbeiten
beide Kupplungen nach dem gleichen Prinzip. Infolgedessen können mit
Keilnuten versehene Büchsen 21,
Umschalter 22, Synchronisierstifte 13 und Druckstifte 23 der
gleichen Bauart für
beide Kupplungen 11 und 12 verwendet werden. Wird
befürchtet,
daß ein
mögliches
Eingreifen der Konus-Synchronisierkupplungen 11 auch bei
der Leerlaufstellung des Schaltgetriebes auftreten kann, so daß die Gefahr
besteht, daß wegen
der größeren Zahl
der Zahnradkraftübertragungswege
für die
Vorwärtsfahrt
ein Drehmoment für die
Vor wärtsfahrt
auf die Vorgelegewelle übertragen wird,
kann das Schaltgetriebe 1 mit Vorteil so eingerichtet sein,
daß der
Abstand zwischen den Reibungselementen 17, 18 und
dem Druckstift 23 bzw. Ansatz 16 in der Mehrscheiben-Synchronisierkupplung 12 für den Rückwärtsgang
in ihrer ausgerückten Stellung
etwas kleiner bemessen ist als der entsprechende Abstand in der
Mehrscheiben-Synchronisierkupplung 12 für die Vorwärtsrichtung in ihrer ausgerückten Stellung.
-
3 zeigt eine Hebelführung für den Schalthebel 27,
der zum Verschieben oder Bewegen der in 1 gezeigten Umschaltgabeln 24 und 26 dient.
Wie gezeigt, wird der Schalthebel 27 in einem H-förmigen Schaltschema
bewegt. Da, wie oben erwähnt,
während
der Arbeit mit einem Frontlader (nicht gezeigt) ein häufiger Wechsel
zwischen dem zweiten Vorwärtsgang
und dem Rückwärtsgang stattfindet,
sind die Position (F2) des Schalthebels 27 für den zweiten
Vorwärtsgang
und seine Position (R) für
den Rückwärtsgang
am einen und anderen Ende eines Schenkels des H-Schemas angeordnet.
Die Positionen (F1) für den ersten Vorwärtsgang
und (F3) für den dritten Vorwärtsgang
sind an den beiden Enden des anderen Schenkels des Buchstaben H
angeordnet. Jede der Mehrscheiben-Synchronisierkupplungen 12 hat
eine Kapazität,
die ausreicht, um Kraft zu übertragen,
ohne daß während der
zahlreichen Bewegungen des Schalthebels 27 zwischen den
Positionen (F2) und (R) im eingerückten Zustand
ein Festfressen auftritt.
-
Bei
dem in 2 gezeigten Hilfsschaltgetriebe 36 ist
die Zwischenwelle 34 über
ein Untersetzungsgetriebe mit miteinander kämmenden Zahnrädern 48 und 49 antriebsmäßig mit
der Vorgelegewelle 20 verbunden. Zwei Wechselzahnräder 51 und 52 sind
auf dieser Zwischenwelle 34 fest montiert. Ein weiteres
Wechselrad 50, das durch das kleinere Zahnrad 51 der
beiden Wechselzahnräder
auf der Zwischenwelle über
ein zweistufiges Untersetzungsgetriebe 53 in Umdrehung
versetzt wird, ist außerhalb
der Zwischenwelle 34 angeordnet. Auf der Kardanwelle 35 sind
verschiebbar, jedoch nicht drehbar ein Umschaltzahnrad 54,
das wahlweise mit den Zahnrädern 50 und 51 in
Eingriff gebracht werden kann, sowie ein weiteres Umschaltzahnrad 55 gelagert,
das nach Wunsch mit dem Zahnrad 52 in Eingriff gebracht
werden kann. Das letztere Umschaltzahnrad 54 trägt eine
Kupplungshälfte 55a,
die mit einer am hinteren Ende der Vorgelegewelle 20 befestigten zweiten
Kupplungshälfte 20a vereinigt
werden kann. Beim Betrieb wird eine erste Umdrehungsgeschwindigkeit
(Kriechgeschwindigkeit) auf die Kardanwelle 35 übertragen,
wenn das Umschaltzahnrad 54 mit dem Zahnrad 50 kämmt. In ähnlicher
Weise wird eine zweite Umdrehungsgeschwindigkeit auf die Kardanwelle 35 übertragen,
wenn das Umschaltzahnrad 54 mit dem Zahnrad 51 kämmt, und
eine dritte Umdrehungsgeschwindigkeit wird übertragen, wenn das Umschaltrad 55 mit
dem Zahnrad 52 kämmt.
Ferner steht eine vierte Umdrehungsgeschwindigkeit zur Verfügung, wenn
die Kupplungshälften 20a und 55a miteinander
vereinigt sind, so daß die
Kardanwelle 35 direkt mit der Vorgelegewelle 20 verbunden
ist.
-
4 zeigt eine Abwandlung
der ersten Ausführungsform.
Hierbei werden mehrere zweite Reibungselemente 18 durch
den Nabenabschnitt jedes Zahnrades 4 und 6 mit
Hilfe von Keilnuten 4a und 6a getragen. Infolgedessen
weist jeder der Reaktionsringe 25 keinen dem hohlzylindrischen
Abschnitt 25a entsprechenden Teil auf, der bei der ersten
Ausführungsform
an den Reaktionsring 25 angeformt ist. Bei dieser Abwandlung
läßt sich
der Außendurchmesser der
Mehrscheiben-Synchronisationskupplung 12 reduzieren.
-
In 5 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt,
bei der die Zahnräder
des Schaltgetriebes 1 ähnlich
wie bei der ersten Ausführungsform
angeordnet und montiert sind. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch die
Mehrscheiben-Synchronisationskupplungen 12 jeweils mit
einem Zahnrad 3 der Zahnradverbindung für den ersten Vorwärtsgang, das
beim Betrieb ein hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl überträgt, sowie
mit einem Zahnrad 6 der Zahnradverbindung für den Rückwärtsgang
verbunden. Konus-Synchronisierkupplungen 11 gehören zu den
Zahnrädern 4 und 5 der
Zahnradverbindungen für
den zweiten und dritten Vorwärtsgang.
-
Eine
Konuskupplung 11 und eine Mehrscheibenkupplung 12 sind
miteinander gepaart, um eine Synchronisations-Doppelkupplungsbaugruppe
zu bilden, bei der eine mit Keilnuten versehene Büchse 21,
ein Umschalter 22, ein oder mehrere Synchronisierstifte 13 und
ein oder mehrere Druckstifte 23 für beide Kupplungstypen 11 und 12 gemeinsam
vorgesehen sind. Die übrigen
Teile entsprechen im wesentlichen den entsprechenden Teilen der
ersten Ausführungsform.
-
6 veranschaulicht einen
Teil einer dritten Ausführungsform,
bei der zwei Mehrscheiben-Synchronisierkupplungen 12 der
in der oben erwähnten US-PS
4 830 159 beschriebenen Art anstelle der beiden in der ersten Ausführungsform
verwendeten Mehrscheiben-Synchronisierkupplungen 12 des
Stifttyps benutzt werden.
-
Diese
beiden Kupplungen 12, die dem Zahnrad 4 für den zweiten
Vorwärtsgang
und dem Zahnrad 6 für
den Rückwärtsgang
zugeordnet sind, sind als Synchronisations-Doppelkupplungsbaugruppe ausgebildet,
bei der eine mit Keilnuten versehene Büchse 21, die auf der
Antriebswelle 2 fest montiert ist, ein Umschalter 22,
der auf der Büchse 21 fest
aufgekeilt ist, und Schnappstifte 29 für beide Kupplungen 12 gemeinsam
vorgesehen sind. Jeder Schnappstift 29 wird in einer radialen
Bohrung in der mit Keilnuten versehenen Büchse 21 verschiebbar aufgenommen
und ist durch eine Feder 29a in Richtung radial nach außen vorgespannt,
um an dem Umschalter 22 anzugreifen. Die Keilnuten 4a und 6a,
in die die in der Innenfläche
des Umschalters 22 an seinen beiden Endabschnitten geformten
Keilnuten 22a eingreifen sollen, sind in den Außenflächen der
Ringe 25A ausgebildet, welch letztere an den Nabenabschnitten
der Zahnräder 4 und 6 mittels
in diesen Nabenabschnitten geformter Keilnuten 4b und 6b fest montiert
sind. Ein Synchronisierring 16A ist zwischen der mit Keilnuten
versehenen Büchse 21 und jedem Ring 25A angeordnet.
Mehrere erste und zweite Reibungselemente 17 und 18 werden
verschiebbar, jedoch nicht drehbar durch jeden Synchronisierring 16A bzw.
den Nabenabschnitt jedes Zahnrades 4 und 6 getragen.
Ferner sind Einsätze 30 vorgesehen, an
denen die Schnappstifte 29 mit ihren abgerundeten Köpfen angreifen
und die in axiale Nuten eingepaßt
sind, die in der Innenfläche
des Umschalters 22 ausgebildet sind. Wie in der US-PS 4
830 159 näher erläutert, sind
die Einsätze 30 dazu
bestimmt, die Bewegungen des Umschalters 22 und der Synchronisierringe 16A zu
steuern.
-
Die
Arbeitsweise der Synchronisierkupplung 12 nach 6 gleicht derjenigen einer
bekannten Kupplung. Wenn der Umschalter 22 betätigt wird,
um aus der Leerlaufposition nach 6 nach
einer Richtung oder Seite zu gleiten, werden die Einsätze 30 verschoben,
so daß den
Schnappstiften 29 eine Neigung erteilt wird und der Synchronisierring 16A durch die
Köpfe der
Stifte 29 in Richtung auf das Zahnrad 4 oder 6 verschoben
wird, wodurch ein Eingriff zwischen den Reibungselementen 17 und 18 auf
dieser Seite eingeleitet wird. Während
der Zeitspanne, in der die Keilnuten 22a und die Keilnuten 4a oder 6a noch
nicht aufeinander ausgerichtet sind, greifen Stopperabschnitte der
Einsätze 30 an
dem Synchronisierring 16A an, und dieser Ring 16A wird
in einem Stadium, in dem die alleinige Bewegung des Umschalters 22 abgebremst
wird, weiter verschoben oder gedrückt. Wenn durch vollen Eingriff
zwischen den Reibungselementen 17 und 18 ein synchroner Umlauf
erreicht ist, wird der Umschalter 22 weiter verschoben, um
einen Eingriff der Keilnuten 22a mit den Keilnuten 4a oder 6a zu
bewirken. Während
dieser Weiterbewegung des Umschalters 22 wird der Synchronisierring 16A unter
der Kontrolle der Einsätze 30 in
seine Ausgangsstellung gebracht.