DE69308576T2

DE69308576T2 - Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE69308576T2
Application number: DE69308576T
Authority: DE
Inventors: Sverker Alfredsson
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: SE470467B; US5592854A; EP0659247A1; JP3246916B2; JPH08501618A; DE69308576D1; EP0659247B1; SE9202722L; ATE149651T1; WO1994007055A1; ES2099475T3; SE9202722D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind zwei Arten Kraftfahrzeuggetriebe des oben genannten Typs bekannt, z.B. aus der SE 464347 (EP-A-0 354 890) und der SE 467426 (WO-A-92/108067) . Beide dieser Getriebearten sind sogenannte "power shift"-Getriebe, in denen das Drehmoment wechselweise über beide der Zwischenwellen auf die Abtriebswelle übertragen wird, was bedeutet, daß während das Drehmoment über eine der Zwischenwellen übertragen wird, der nächste Gang auf der anderen Zwischenwelle vorgewählt wird, wodurch das Schalten selbst stattfindet, indem die erste Zwischenwelle außer Eingriff und die zweite in Eingriff gebracht wird. Dies kann erzielt werden durch entweder das Antreiben der zu jeder Zwischenwelle gehörigen Antriebswelle und das wechselweise in Eingriff Bringen der Antriebswellen über ein Paar außerhalb des Getriebes angeordneter Kupplungen, wie in der vorgenannten SE 464347 (EP-A-0 354 890) gezeigt, oder durch das Antreiben von beiden Zwischenwellen von einer gemeinsamen Antriebswelle aus über Reibkupplungen, die innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sind, wie in der vorgenannten SE 467426 (WO-A-92/08067) gezeigt.
Ein Merkmal dieser bekannten Getriebe ist, daß das Drehmoment in einem Gang, nämlich dem niedrigsten Gang, über beide Zwischenwellen mittels eines gemeinsamen Zahnrades übertragen wird. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Untersetzungsstufe im Vergleich zu der Drehmomentübertragung über nur eine Zwischenwelle gleichzeitig erzielt, was die Möglichkeit eines höheren Übersetzungsverhältnisses in dem untersten Gang erlaubt, als sie anders erzielt werden könnte.
Wahlweise sind bei einem gegebenen Übersetzungsverhältnis größere Zahnräder benutzbar als bei der Drehmomentübertragung über eine Zwischenwelle. Die Bauforn gewährleistet eine zusätzliche Schaltstufe, ohne daß das Getriebe mit zusätzlichen, zusammenwirkenden Zahnrädem ausgestattet werden muß. Das Ergebnis ist ein sehr kurzes und kompaktes Getriebe mit einer hohen Anzahl von Gängen.
Ausgehend von dem in der Beschreibungseinleitung beschriebenen Getriebe ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes Getriebe mit vielen Schaltstufen und einem größeren Übertragungsbereich zu erzielen, d.h. einem größeren Abstand zwischen den untersten und den obersten Gängen, als sie praktisch mit den beschriebenen, bekannten Getrieben erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird dies durch ein Kraftfahrzeuggetriebe erreicht, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Durch das Schaffen einer zusätzlichen Untersetzungsstufe auf diese Art mit einem zweiten gemeinsamen Zahnrad, das kleiner ist als das erste gemeinsame Zahnrad, kann ein extrem hohes Übersetzungsverhältnis in dem untersten Gang erzielt werden. Darüber hinaus werden zwei zusätzliche Gänge erreicht, die ausgehend von dem 7-Gäng-Getriebe des oben beschriebenen, bekannten Typs, zu einem kompakten 9-Gang-Getriebe mit einem größeren Übertragungsbereich führen, als es in den bekannten Typen erreicht werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen näher beschrieben, wobei Fig. 1 und Fig. 2 zwei identische Figuren eines schematisch dargestellten Getriebes sind, bei dem der Kraftfluß über die verschiedenen Verzahnungen dargestellt ist.
In diesen Figuren bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 zwei konzentrisch befestigte Antriebswellen, 3 eine erste Zwischenwelle, 4 eine zweite Zwischenwelle und 5 eine Abtriebswelle. Eine der Antriebswellen 1 treibt die erste Zwischenwelle 3 über ein Paar Zahnräder 6 und 7 an, die jeweils drehfest auf den entsprechenden Wellen befestigt sind. Die zweite Antriebswelle 2 treibt die zweite Zwischenwelle 4 über ein Paar Zahnräder 8 und 9 an, die jeweils drehfest auf den entsprechenden Wellen befestigt sind. In der gezeigten Ausführungsform ist es vorgesehen, daß beide Antriebswellen 1 und 2 durch (nicht im Detail dargestellte) Reibkupplungen wechselweise entsprechend in und außer Eingriff gebracht werden können, wie in der SE-A-464347 gezeigt, um wechselweise die Zwischenwellen 3, 4 anzutreiben.
Die erste Zwischenwelle 3 trägt zwei frei drehbar oder drehbeweglich befestigte Zahnräder 10 und 11, die auf der Zwischenwelle 3 durch die jeweils zugeordneten Kupplungsmuffen 12 und 13 entsprechend festsetzbar sind. Ein erstes, zweites und drittes Zahnrad 14, 15 und 16 sind frei drehbar oder drehbeweglich auf der zweiten Zwischenwelle 4 befestigt, die in einen Antriebswellenabschnitt 4a und einen Abtriebswellenabschnitt 4b geteilt ist, die wiederum in bezug aufeinander frei drehbeweglich befestigt sind. Ein viertes Zahnrad 17 ist fest auf dem Zwischenwellenabschnitt 4 befestigt. Die Zahnräder 14 und 15 können mittels einer Kupplungsmuffe 18 in Eingriff gebracht werden, wohingegen das Zahnrad 16 durch eine Kupplungsmuffe 17 in Eingriff bringbar ist, die ebenfalls eine Eingriffsposition aufweist, in der sowohl der Schaftabschnitt 4a und der Schaftabschnitt 4b miteinander verriegelt sind, um als eine Einheit angetrieben zu werden.
Die Wellen liegen in einer V-Form und das Zahnrad 14 auf der Zwischenwelle 4 greift in das Zahnrad 7 auf der Zwischenwelle 3 ein. Die Zahnräder 10 und 15 auf den Wellen 3 und 4 greifen entsprechend in ein erstes gemeinsames Zahnrad 20 ein, das auf der Abtriebswelle 5 drehbeweglich befestigt ist, wohingegen die Zahnräder 10 und 11 auf den Wellen 3 und 4 entsprechend in ein zweites gemeinsames Zahnrad 21 eingreifen, das einen kleineren Durchmesser aufweist als das Zahnrad 20.
Das Zahnrad 21 ist ebenfalls auf der Abtriebswelle 5 drehbeweglich befestigt. In den gezeigten Ausführungsformen sind die Zahnräder 20, 21 auf einer gemeinsamen Nabe 22 befestigt, die auf der Abtriebswelle in einer Eingriffsposition der Kupplungsmuffe 23 festsetzbar ist. In einer weiteren Eingriffsposition der Kupplungsmuffe 23 sind die Antriebswelle 1 und die Abtriebswelle 5 miteinander gekoppelt, um als Einheit umzulaufen. Ein zusätzliches Zahnrad 24 auf der Abtriebswelle 5 ist auf der Welle drehbeweglich befestigt und auf ihr mittels einer Kupplungsmuffe 25 festsetzbar. Das Zahnrad 24 greift in das Zahnrad 17 auf dem Zwischenwellenabschnitt 4b ein. Als eine Alternative zu der gezeigten Ausführungsform kann das Zahnrad 16 auf dem Schaftabschnitt 4b befestigt werden und das Zahnrad 21 kann sowohl drehbeweglich befestigt als auch auf der Nabe 22 mittels einer Kupplungseinrichtung festsetzbar sein.
Die Kupplungsmuffen 12, 13, 18, 19, 23 und 25 können in den Kupplungsanordnungen enthalten sein, die konventionelle Synchronisationseinrichtungen umfassen, aber das beschriebene Gehäuse ist insbesondere derart konstruiert, daß es eine mittige Synchronisationsanordnung des Typs nutzen kann, der dargestellt ist und in den Beschreibungseinleitungen der genannten Druckschriften beschrieben ist.
Das dargestellte und beschriebene Getriebe weist neun Gänge auf, wobei das Drehmoment auf die Abtriebswelle 5 wechselweise zwischen den Antriebswellen 1 und 2, der Zwischenwelle 3 und den Zwischenwellenabschnitten 4a, 4b über die folgenden zusammenwirkenden Zahnradpaarungen übertragen wird, wie durch die Pfeile I bis VIII in den Fig. bezeichnet.
Erster Gang 6,7 T 10,20 T 21,16 T 17,24;
Zweiter Gang 8,9 T 15,20 T 21,16 T 17,24;
Dritter Gang 6,7 T 11,21 T 21,16 T 17,24;
Vierter Gang 8,9 T 17,24;
Fünfter Gang 6,7 T 10,20;
Sechster Gang 8,9 T 15,20;
Siebter Gang 6,7 T 11,21;
Achter Gang 8,9 T 16,21;
Neunter Gang Direktantrieb von der Antriebswelle 1 auf die Abtriebswelle 5, wobei sich die Kupplungsmuffe 23 in der vorgenannten zweiten Kupplungsposition befindet;
Rückwärtsgang 6,7 T 7,14 T 15,20 T 21,11 T 17,24;
Aus der obigen Tabelle wird klar, daß die gemeinsamen Zahnräder 20, 21 unter Drehmomentübertragung in den Gängen 1 und 2 gleichzeitig benutzt werden, um in diesen Gängen eine besonders hohe Übersetzung mittels der auf diese Weise erzielten, zusätzlichen Untersetzungsstufe vorzusehen. Zusätzlich ist klar, daß die Kupplungsmuffen 19 eine Eingriffsposition im Gang 8 aufweist, durch die die Zwischenwellenabschnitte 4a, 4b zur gleichen Zeit miteinander gekoppelt werden, wie das Zahnrad 16 auf dem Achsenabschnitt 4b festgesetzt wird. Dies gilt entsprechend ebenfalls für die Kopplungsmuffe 18, die im Rückwärtsgang sowohl das Zahnrad 14 als auch das Zahnrad 15 auf dem Zwischenwellenabschnitt 4a festsetzt.
Die Erfindung ist oben unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden, die neun Vorwärtsgänge aufweist. Zusätzliche Übersetzungsstufen können gemäß dem beschriebenen Grundgedanken oder Prinzip mit mehr als zwei gemeinsamen Zahnrädem erzielt werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf ein Getriebe des oben genannten Types beschränkt, das zwei Antriebswellen aufweist, sondern kann ebenfalls in einem Getriebe mit einer einzelnen Antriebswelle benutzt werden, z.B. eines des in der SE-A-467426 gezeigten Typs.

Claims

1. Kraftfahrzeuggetriebe, mit

zwei parallelen Zwischenwellen (3, 4) zur Übertragung eines Antriebmomentes zu einer Abtriebswelle (5), wobei ein erstes und ein zweites Zahnrad (10, 15), drehbar an entsprechend einer ersten und einer zweiten Zwischenwelle befestigt und durch eine Verbindungseinrichtung (12, 18) auf der jeweiligen Welle festsetzbar, im Eingriff mit einem ersten gemeinsamen Zahnrad (20) sind, das in bezug auf die Abtriebswelle drehbar und zur Drehung zusammen mit der Abtriebswelle festsetzbar ist, wobei die Zahnräder bei einer ausgerückten Position des ersten gemeinsamen Zahnrades zur Übertragung von Drehmoment von der einen Zwischenwelle zu der anderen Zwischenwelle angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

mindestens ein drittes und ein viertes Zahnrad (11, 16) auf der ersten und der zweiten Zwischenwelle (3, 4) jeweils im Eingriff mit mindestens einem zweiten gemeinsamen Zahnrad (21) sind, welches antreibbar mit dem ersten gemeinsamen Zahnrad (20) gekoppelt ist, um Drehmomentübertragung von dem ersten Zahnrad (10) auf der erstgenannten Zwischenwelle (3) zu dem vierten Zahnrad (16) auf der zweiten Zwischenwelle (4) über beide der gemeinsamen Zahnräder (20, 21) zu ermöglichen,

und daß die zweite Zwischenwelle (4) in zwei Teile (4a, 4b) geteilt ist, die relativ zueinander drehbar sind, wobei die Teile durch eine Verbindungseinrichtung (19) zur Drehung als eine Einheit miteinander in Eingriff gebracht werden können.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zwischenwelle (4) einen Antriebswellenabschnitt (4a) und einen Abtriebswellenabschnitt (4b) umfaßt, die in der ausgerückten Stellung der Wellenabschnitte Drehmomentübertragung von dem Antriebswellenabschnitt zu dem Abtriebswellenabschnitt über das erste (20) und zweite (21) gemeinsame Zahnrad ermöglichen.

3. Zahnrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite gemeinsame Zahnrad (21) einen kleineren Durchmesser aufweist, als das erste gemeinsame Zahrad (20).

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite gemeinsame Zahnrad (21) - wenn das erste gemeinsame Zahnrad (20) von der Abtriebswelle (5) ausgerückt ist - zur Drehmomentübertragung über die Verzahnung des ersten Ganges mit einem festgesetzten ersten Zahnrad (10) auf der ersten Zwischenwelle (3) und einem festgesetzten zweiten Zahnrad (16) auf der zweiten Zwischenwelle (4) ausgebildet ist.

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite gemeinsame Zahnrad (21) - wenn das erste gemeinsame Zahnrad (20) von der Antriebswelle (5) ausgerückt ist - zur Drehmomentübertragung über die Verzahnung des dritten Ganges mit einem festgesetzten zweiten Zahnrad (11, 16) auf den beiden Zwischenwellen (3, 4) ausgebildet ist.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide der gemeinsamen Zahnräder (20, 21) an einer gemeinsamen Nabe (22) befestigt sind, die drehbar an der Antriebswelle (5) befestigt und auf dieser durch eine Verbindungseinrichtung (23) festsetzbar ist.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, durch die eine Antriebswelle (1) und die Antriebswelle (5) zur Drehmomentübertragung direkt von der Antriebs- auf die Antriebswelle in Eingriff gebracht werden können.