-
Die Erfindung betrifft ein kompaktes
Getriebe für
ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das aus
der EP-A-540 989 bekannt ist.
-
Die Erfindung betrifft insbesondere
ein Getriebe für
ein Kraftfahrzeug, das parallel angeordnete Wellen aufweist und
zwar eine mit dem Motor des Kraftfahrzeuges über eine vordere Anfahrkupplung verbundene
Eingangswelle sowie zwei Zwischenwellen, die jeweils mit einem Zahnkranz
eines Differentials kämmen
um die Räder
des Fahrzeuges anzutreiben, wobei auf der Eingangswelle angeordnete
Festräder
mit auf den Zwischenwellen angeordneten Losrädern kämmen und die Losräder der
Zwischenwellen wahlweise drehfest mit den sie tragenden Wellen verbindbar
sind mittels Kupplungen um dergestalt verschiedene Gangstufen zu
bilden, die das Drehmoment des Motors den Rädern übertragen.
-
Es sind bereits zahlreiche derartige
Getriebe bekannt geworden.
-
Dabei handelt es sich üblicherweise
um Handschaltgetriebe, deren Eingangswelle drehfest mit dem Antriebsmotor
des Fahrzeuges verbindbar ist mittels einer Anfahrkupplung, wobei
deren Zwischenwellen mit dem Zahnkranz des Differentials kämmen um
das Drehmoment des Motors den Antriebsrädern des Fahrzeuges zu übertragen.
-
Diese Getriebe weisen den Vorteil
auf, sehr kompakt zu bauen, da die Zahnräder der Zwischenwellen auf
den beiden Zwischenwellen angeordnet sind, wodurch die Längsabmessung
für den
Einbau der für
den Zahneingriff erforderlichen Zahnräder auf der Eingangswelle erheblich
reduziert werden kann.
-
Eine derartige Ausgestaltung ist
insbesondere geeignet für
eine Antriebsgruppe aus Motor und Getriebe, die quer zur Längsachse
des Fahrzeuges in dieses eingebaut wird.
-
Ein Beispiel eines derartigen Getriebes
ist in der US-A-S 715 727 beschrieben.
-
Diese Veröffentlichung beschreibt insbesondere
ein Getriebe mit einer Eingangswelle und zwei Zwischenwellen, deren
Achsen in Querrichtung im wesentlichen V-förmig angeordnet sind, wobei
die Eingangswelle an der Spitze des V vorgesehen ist und die Achsen
der Zwischenwellen an den Enden der Arme des V angeordnet sind.
-
Der Aufbau führt zu einer geringeren Länge als
diejenige eines herkömmlichen
Getriebes mit zwei parallelen Wellen.
-
Dies beruht darauf, dass in diesem
Getriebe die Eingangswelle und die Zwischenwellen Zahnräder tragen,
mit denen verschiedene Gangstufen gebildet werden können. Die
Anordnung ermöglicht
es in vorteilhafter Weise, verglichen mit den herkömmlichen
Getrieben, die zu den verschiedenen Gangstufen gehörenden Zahneingriffe
auf einer geringeren Länge
zu verwirklichen.
-
Dabei ist jedoch einerseits auf der
Eingangswelle ein Losrad zusammen mit seiner ihm zugeordneten Synchronisieranordnung
vorgesehen und andererseits eine für das Einlegen des Rückwärtsganges
erforderliche vierte Welle vorgesehen, die parallel zur Eingangswelle
und zu den beiden Zwischenwellen verläuft zum Zahneingriff mit einem
der Losräder
auf einer der Zwischenwellen und zur Übertragung des Drehmomentes über den
Zahnkranz des Differentials in entgegengesetzter Drehrichtung.
-
Diese beiden Ausgestaltungen benötigen einen
erheblichen Bauraum in Querrichtung.
-
Außerdem erfolgen sämtliche
Zahneingriffe bei diesem Getriebe in herkömmlicher Weise in zueinander
parallelen Querebenen, wobei die Länge des Getriebes durch die
Anzahl der in ihm vorzunehmenden Zahneingriffe und die Dicke der
dafür erforderlichen
Losräder
bestimmt wird. Eine derartige Ausgestaltung bedingt in Längsrichtung
einen besonders großen
Raumbedarf.
-
Zur Überwindung dieser Nachteile
schlägt die
Erfindung ein Getriebe vor, das in Längsrichtung kompakt baut und
dessen Abmessung in Längsrichtung
nicht mehr von der Anzahl der Zahneingriffe abhängt.
-
Um eine erhebliche Verringerung der
Gesamtlänge
des Getriebes zu erzielen betrifft die Erfindung ein Getriebe, das
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
-
Gemäss weiteren Merkmalen der Erfindung:
- – weist
die Eingangswelle fünf
Festräder
auf, die mit entsprechenden vier Losrädern einer ersten Zwischenwelle
und mit zwei Losrädern
einer zweiten Zwischenwelle in Zahneingriff stehen können um
sechs Vorwärtsgangstufen
zu bilden;
- – weist
die Eingangswelle, von vorne nach hinten gesehen, ein erstes, ein
drittes, ein viertes und ein fünftes
Festrad auf, die in entsprechende erste, zweite, dritte und vierte
Losräder
der ersten Zwischenwelle eingreifen zur Bildung der sechsten, fünften, zweiten
und ersten Gangstufe für
die Vorwärtsfahrt,
wenn die Losräder
der ersten Zwischenwelle auf der Welle über entsprechende Kupplungen
festgestellt werden;
- – weist
die Eingangswelle ein zweites und ein drittes Festrad auf, die in
Zahneingriff gebracht werden können
mit einem ersten bzw. mit einem zweiten Losrad der zweiten Zwischenwelle
zur Bildung der dritten und der vierten Gangstufe für die Vorwärtsfahrt,
wenn die Losrade der zweiten Zwischenwelle auf der Welle über entsprechende Kupplungen
festgestellt werden;
- – weist
die zweite Zwischenwelle ein Losrad für die Rückwärtsfahrt auf, das in Zahneingriff
gebracht werden kann mit einer zweiten Verzahnung des dritten Losrades
der ersten Zwischenwelle zur Bildung der Gangstufe für die Rückwärtsfahrt, wenn
das dritte Losrad der zweiten Zwischenwelle auf der Welle über eine
entsprechende Kupplung festgestellt wird und wenn das dritte Losrad der
ersten Zwischenwelle nicht auf der Welle festgestellt ist;
- – weist
die Kupplungsanordnung für
die erste Zwischenwelle eine erste Doppelkupplung auf, die eine
wahlweise Feststellung des ersten oder des zweiten Losrades auf
der ersten Zwischenwelle ermöglicht
und eine zweite Doppelkupplung, die eine wahlweise Feststellung
des dritten Losrades oder des vierten Losrades auf der ersten Zwischenwelle
ermöglicht;
- – weist
die Kupplungsanordnung der zweiten Zwischenwelle eine dritte Doppelkupplung
auf, die eine wahlweise Feststellung des ersten Losrades oder des
zweiten Losrades auf der zweiten Zwischenwelle ermöglicht und
eine vierte Einfachkupplung, die eine Feststellung des dritten Losrades
für die
Rückwärtsfahrt
auf der zweiten Zwischenwelle ermöglicht;
- – sind
nur die Enden der Eingangswelle und der Zwischenwellen drehbar in
im Getriebegehäuse eingesetzten
Lagern angeordnet;
- – ist
die vierte Einfachkupplung für
das dritte Losrad für
die Rückwärtsfahrt
in der Nähe
des am rückwärtigen Ende
der zweiten Zwischenwelle vorgesehenen Lagers angeordnet;
- – ist
die zweite Zwischenwelle eine kompakte Welle die drehbar nur in
den an den vorderen und an den rückwärtigen Enden
vorgesehenen Lagern gelagert ist;
- – sind
die Drehachsen der Eingangswelle und der Zwischenwellen in Querrichtung
V-förmig
angeordnet, wobei die Eingangswelle an der Spitze des V und die
beiden Zwischenwellen an den Enden der Arme des V angeordnet sind;
-
Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang
mit der beigefügten
Zeichnung hervor; darin zeigen:
-
1 eine
Schnittansicht entlang der in 2 mit
1 -1 bezeichneten Linie durch ein Getriebe nach der Erfindung und
-
2 eine
schematische Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in 1 zur Verdeutlichung der
Anordnung der Wellen im Getriebe gemäss dieser 1.
-
In der nachfolgenden Beschreibung
sind gleiche Bezugszeichen für
gleiche Teile oder Teile mit ähnlichen
Funktionen verwendet worden.
-
In 1 ist
eine Gesamtansicht einer nach der Erfindung ausgestalteten Getriebes
dargestellt.
-
In an und für sich bekannter Weise weist
das Getriebe 10 ein Gehäuse 12 auf,
in dem in einem vorderen Endlager 14 und in einem hinteren
Endlager 16 die Enden einer Eingangswelle 18 drehbar
gelagert sind, in dem in einem vorderen Endlager 20 und
in einem hinteren Endlager 22 die Enden einer ersten Zwischenwelle 24 drehbar
gelagert sind und in dem in einem vorderen Endlager 26 und
in einem hinteren Endlager 28 die Enden einer zweiten Zwischenwelle 30 gelagert
sind.
-
Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da
hierbei keine zusätzliche
Zwischenwand in Querrichtung für
die Aufnahme von zusätzlichen
Drehlagern für
die Eingangswelle und für
die Zwischenwellen erforderlich ist. Dieses Getriebe 10 baut äusserst kurz
in Längsrichtung
und sein Gehäuse 12 ist
in einfacher Weise durch ein Giessverfahren herstellbar. Es sei
betont, dass diese Anordnung dadurch möglich ist, dass das Getriebe 10 ein
Getriebe mit zwei kurzen Zwischenwellen 24 und 30 ist,
die keinerlei Durchbiegung ausgesetzt sind.
-
Die Eingangswelle 18 ist
mit einem (nicht dargestellten) Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges
verbunden, der mit dem Getriebe 10 über eine Anfahrkupplung 32 in
Verbindung steht und dabei eine der beiden Zwischenwellen 24 oder 30 über Radsätze und
Kupplungen antreibt, die weiter unten noch näher beschrieben werden, sodass
ein vorderes Abtriebsrad 32 der ersten Zwischenwelle 24 oder ein
vorderes Abtriebsrad 34 der zweiten Zwischenwelle 30 den
Zahnkranz 36 eines (nicht dargestellten) Differentials
antreibt, das mit den (nicht dargestellten) Rädern des Fahrzeuges in Verbindung
steht.
-
Wie 2 zeigt
sind die Drehachsen der zueinander parallelen Eingangswelle 18 und
der Zwischenwellen 24 und 30 in Querrichtung in
Form eines V angeordnet, wobei die Eingangswelle 18 an
der Spitze des V und die Zwischenwellen 24 und 30 an den
Enden der Arme des V angeordnet sind. 2 zeigt
etwas genauer den Radsatz bestehend aus dem Abtriebsrad
34 der
zweiten Zwischenwelle 30 und dem Zahnkranz 36 des
Differentials des Getriebes 10.
-
Die Eingangswelle 18 weist
in herkömmlicher
Weise von vorn nach hinten gesehen fünf Festräder 38, 40, 42, 44 und 46 auf,
die zusammen mit Losrädern
auf den Zwischenwellen, sofern diese auf den Wellen festgestellt
werden, verschiedene Gangstufen für die Vorwärtsfahrt bilden, Die erste
Zwischenwelle 24 trägt
von vorne nach hinten gesehen ein erstes Losrad 48, das
mit dem ersten Festrad 38 der Eingangswelle 18 einen
Radsatz für
den sechsten Gang der Vorwärtsfahrt
bildet, ein zweites Losrad 50, das mit dem dritten Festrad 42 der
Eingangswelle 18 einen Radsatz für den fünften Gang der Vorwärtsfahrt
bildet, ein drittes Losrad 52, das mit dem vierten Festrad 44 der
Eingangswelle 18 einen Radsatz für den zweiten Gang der Vorwärtsfahrt
bildet und ein viertes Losrad 54, das mit dem fünften Festrad 46 der Eingangswelle 18 einen
Radsatz für
den ersten Gang der Vorwärtsfahrt
bildet.
-
In analoger Weise ist die zweite
Zwischenwelle 30 von vorne nach hinten gesehen mit einem ersten
Losrad 50 versehen, das mit dem zweiten Festrad 40 der
Eingangswelle 18 einen Radsatz für den dritten Gang der Vorwärtsfahrt
bildet und mit einem zweiten Losrad 58, das mit dem dritten
Festrad 42 der Eingangswelle 18 einen Radsatz
für den
vierten Gang der Vorwärtsfahrt
bildet.
-
Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da
hierbei das Festrad 42 der Eingangswelle 18 zugleich
in ständigem
Zahneingriff mit dem Losrad 50 der ersten Zwischenwelle 24 und
mit dem Losrad 58 der zweiten Zwischenwelle 30 steht
und damit zwei Gangstufen für
die Vorwärtsfahrt
gebildet werden, nämlich der
fünfte
und der vierte Gang für
die Vorwärtsfahrt,
wenn entweder das Losrad 50 oder das Losrad 58 auf
ihrer Welle festgestellt werden.
-
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach
der Erfindung ist diese Ausgestaltung zur Erreichung einer besonders
kurzen Bauform in Längsrichtung
auf ein einziges Festrad auf der Eingangswelle 18 beschränkt. Eine
derartige Ausgestaltung beschränkt
die Erfindung nicht, wobei es insbesondere möglich ist, durch entsprechende
Ausgestaltung der Zahnungen der Räder diese Ausgestaltung auf
alle auf der Eingangswelle 18 angeordneten Festräder auszuweiten.
-
Die zweite Zwischenwelle 30 weist übrigens hinter
dem zweiten Losrad 58 ein drittes Losrad 60 auf,
das in ständigem
Zahneingriff mit dem dritten Losrad 52 der ersten Zwischenwelle
steht um, wenn das dritte Losrad 60 der zweiten Zwischenwelle 30 auf
seiner Achse festgestellt ist und wenn das dritte Losrad 52 der
ersten Zwischenwelle nicht auf seiner Welle festgestellt ist, eine
Gangstufe für
die Rückwärtsfahrt
zu bilden.
-
Das dritte Losrad 52 der
ersten Zwischenwelle weist zwei Verzahnungen auf.
-
Die erste Verzahnung 51 steht
in ständigem Zahneingriff,
wie oben ausgeführt,
mit dem vierten Festrad 44 der Eingangswelle 18 und
die zweite Verzahnung 53 steht in ständigem Zahneingriff mit dem dritten
Losrad 60 der zweiten Zwischenwelle 30.
-
Wird nun das dritte Losrad 60 der
zweiten Zwischenwelle 30 auf der Welle festgestellt, während das
dritte Losrad 52 der ersten Zwischenwelle nicht auf seiner
Welle festgestellt wird, so wird das Drehmoment des Motors des Kraftfahrzeuges über das vierte
Festrad 44 der Eingangswelle, die beiden Verzahnungen 51 und 53 des
dritten Losrades 52 der ersten Zwischenwelle 24 und
das dritte Losrad 60 der zweiten Zwischenwelle 30 übertragen,
sodass sich die zweite Zwischenwelle 30 in gleicher Richtung dreht
wie die Eingangswelle 18, wodurch eine Gangstufe für die Rückwärtsfahrt
des Fahrzeuges gebildet wird.
-
Die Bildung der Radsätze für die Gangstufen erfolgt
in herkömmlicher
Weise durch ausgewähltes Feststellen
der Losräder
der beiden Zwischenwellen 24 und 30.
-
Zu diesem Zweck sind die beiden Zwischenwellen 24 und 30 mit
entsprechenden Kupplungsanordnungen versehen.
-
Die Kupplungsanordnung der ersten
Zwischenwelle 24 weist eine erste Doppelkupplung 62 auf,
die ein wahlweises Feststellen des ersten Losrades 48 oder
des zweiten Losrades 50 auf der ersten Zwischenwelle 24 ermöglicht und
eine zweite Doppelkupplung 64, die ein wahlweises Feststellen
des dritten Losrades 52 oder des vierten Losrades 54 auf der
ersten Zwischenwelle ermöglicht.
-
In gleicher Weise weist die Kupplungsanordnung
der zweiten Zwischenwelle 30 eine dritte Doppelkupplung 66 auf,
die ein wahlweises Feststellen des ersten Losrades 56 oder
des zweiten Losrades 58 auf der zweiten Zwischenwelle 30 ermöglicht,
sowie eine vierte Einfachkupplung, die ein Feststellen des dritten
Losrades 60 für
den Rückwärtsgang
auf der zweiten Zwischenwelle 30 ermöglicht.
-
Diese Ausgestaltung ist besonders
vorteilhaft, da der Einsatz von Doppelkupplungen 62, 64 und 66 zu
einem Raumgewinn in Längsrichtung
führt, verglichen
mit einem herkömmlichen
Getriebe.
-
Jede Kupplung 62, 64, 66 oder 68 weist
eine zugehörige
Klaue 61, 63, 65 oder 67 auf,
die drehfest mit der entsprechenden sie tragenden Zwischenwelle 24 oder 30 verbunden
ist und kann in Längsrichtung
nach vorne oder nach hinten verschoben werden, um das zugehörige Losrad
festzustellen oder freizugeben.
-
Da die Einzelheiten derartiger Kupplungen oder
Schaltmuffen aus dem Stand der Technik bekannt sind, wird an dieser
Stelle nicht weiter auf ihren Aufbau eingegangen.
-
Das Einlegen der Gänge erfolgt
demzufolge durch Verschieben der Klauen 61, 63, 65 oder 67 der einzelnen
Kupplungen 62, 64, 66 oder 68.
-
Das Einlegen des ersten Ganges für die Vorwärtsfahrt
erfolgt also durch eine Verschiebung nach hinten der Klaue 63 der
Kupplung 64, das Einlegen des zweiten Ganges für die Vorwärtsfahrt
durch eine Verschiebung nach vorn der Klaue 63 der Kupplung 64,
das Einlegen des dritten Ganges für die Vorwärtsfahrt durch eine Verschiebung
nach vorn der Klaue 65 der Kupplung 66, das Einlegen
des vierten Ganges für
die Vorwärtsfahrt
durch eine Verschiebung nach hinten der Klaue 65 der Kupplung 66,
das Einlegen des fünften
Ganges für
die Vorwärtsfahrt
durch eine Verschiebung nach hinten der Klaue 61 der Kupplung 62,
das Einlegen des sechsten Ganges für die Vorwärtsfahrt durch eine Verschiebung
nach vorn der Klaue 61 der Kupplung 62 und das
Einlegen des Rückwärtsganges
durch eine Verschiebung nach vorn der Klaue 67 der Kupplung 68.
-
In herkömmlicher Weise kann jede Klaue 61, 63, 65 oder 67 durch
ein Schaltgestänge
im Getriebe 10 betätigt
werden, oder aber, gemäss
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
nach der Erfindung, durch einen hydraulisch oder elektromagnetisch
betätigbaren
Zylinder im Fall eines automatisierten Getriebes.
-
Das nach der Erfindung ausgestaltete
Getriebe ermöglicht
es also, auf Grund seiner kompakten Abmessung in Längsrichtung,
den Raumbedarf der Antriebsgruppe eines Kraftfahrzeuges in Querrichtung
in bedeutender Weise zu verringern, wodurch in diesem Bereich des
Kraftfahrzeuges ein erheblicher Raum für die Aufnahme von beispielsweise Zubehörteilen
geschaffen wird.