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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein mehrgängige
Getriebe, wie sie in Kraftfahrzeugen verwendet werden. Genauer gesagt,
ist die vorliegende Erfindung auf ein kompaktes sechsgängiges Handschaltgetriebe
gerichtet.
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Aufgrund der steigenden Kundennachfrage nach
Fahrzeugen mit Vorderradantrieb, die leistungsstärkere und dennoch kraftstoffsparende
Getriebe aufweisen, müssen
Motor und Getriebe in effizienter Weise angeordnet werden, um allen
zur Verfügung stehenden
Platz im Motorraum auszunutzen. Gleichzeitig soll die Mehrzahl der
modernen Getriebe in der Lage sein, zumindest fünf Vorwärtsgänge bereitzustellen. Im Hinblick
darauf werden heutzutage viele Getriebe so ausgelegt, daß sie sechs
Vorwärtsgänge haben.
So muß der
Getriebekonstrukteur besonders darauf achten, die gesamte axiale
Länge des
Getriebes sowie die Mittenabstände
zwischen den Getriebewellen zu minimieren. Um diesen Anforderungen gerecht
zu werden, wurden verschiedene Getriebe der Art mit drei Wellen
entwickelt, die eine Eingangswelle und zwei Ausgangswellen umfassen,
die jeweils ein Ausgangszahnrad enthalten, das mit einem an dem
Differentialgetriebe befestigten Antriebszahnrad in Eingriff steht.
Eine Reihe von zwischen der Eingangswelle und einer Ausgangswelle
oder beiden Ausgangswellen angeordneten Zahnradsätzen kann wahlweise in Eingriff
gebracht werden, um Kraft von der Eingangswelle auf das Differentialgetriebe
zu übertragen,
um ein Paar Achsantriebswellen anzutreiben. Diese Art von Getriebe
ist beispielsweise in den US-Patenten Nr. 5,311,789, 5,385,065 und
5,495,775 jeweils offenbart.
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Die Konstruktion dieser Art von Getrieben
ist jedoch dahingehend eingeschränkt,
daß beide
Ausgangswellen so angeordnet sein müssen, daß sie bezüglich der durch die Eingangswelle
und das Differential verlaufenden Ebene „außerhalb" („out-of-plane") positioniert sind.
Insbesondere müssen,
um den für
einen angemessenen Platz für
die Antriebswelle notwendigen Mittenabstand zwischen Eingangswelle und
Differential einzuhalten, die Mittenabstände zwischen Eingangswelle
und Ausgangswelle sowie zwischen Ausgangswelle und Differential
des Getriebes jeweils vergrößert werden.
Dies führt
zu zusätzlicher Masse
und zusätzlichen
Kosten des Getriebezugs und verlangt zudem leistungsstärkere Synchronisiereinrichtungen.
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Während
also derartige herkömmliche
Konstruktionen von Handschaltgetrieben darauf zielen, die oben erwähnten Anforderungen
bezüglich
platzsparender Anordnung zu erfüllen,
besteht dennoch ein Bedarf an der Entwicklung kompakterer und robusterer
Handschaltgetriebe, die in der Lage sind, die Anforderungen moderner
Fahrzeuge mit Vorderradantrieb zu erfüllen.
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Die US-A-4,570,503 offenbart ein
Handschaltgetriebe mit einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle,
einer Zwischenwelle, einem ersten und einem zweiten drehbar auf
der Eingangswelle gelagerten Eingangszahnrad, einem Ausgangszahnrad, einem
mit dem ersten Eingangszahnrad in Eingriff stehenden ersten Gangrad
und einem mit dem zweiten Eingangszahnrad in Eingriff stehenden
zweiten Gangrad.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein mehrgängiges
Handschaltgetriebe anzugeben, das die oben angeführten Anforderungen erfüllt und
eine Verbesserung gegenüber
herkömmlichen
Konstruktionen darstellt. Zu diesem Zweck ist die vorliegende Erfindung
gemäß Anspruch
1 auf ein Handschaltgetriebe gerichtet, bestehend aus einer Eingangswelle,
einer Ausgangswelle, einem ersten und einem zweiten Eingangszahnrad, die
jeweils drehbar auf der Eingangswelle gelagert sind, einem Ausgangszahnrad,
das drehbar auf der Ausgangswelle gelagert ist und ein mit dem ersten Eingangszahnrad
in Eingriff stehendes erstes Gangrad sowie ein mit dem zweiten Eingangszahnrad
in Eingriff stehendes zweites Gangrad hat, einem ersten Übertragungszahnrad,
das mit dem zweiten Gangrad in Eingriff steht, einem zweiten Übertragungszahnrad,
einem dritten Übertragungszahnrad,
das an der Ausgangswelle befestigt ist und mit dem zweiten Übertragungszahnrad
in Eingriff steht, einer ersten Kupplung zum wahlweisen Koppeln
des ersten oder des zweiten Eingangszahnrads mit der Eingangswelle,
einer zweiten Kupplung zum wahlweisen Koppeln des ersten Übertragungszahnrads
mit dem zweiten Übertragungszahnrad
und einer dritten Kupplung zum wahlweisen Koppeln des Ausgangszahnrads mit
der Ausgangswelle.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Aufgaben, Eigenschaften und
Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann
aus dem Studium der folgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen.
Es zeigen:
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1 eine
Schnittansicht eines sechsgängigen
Handschaltgetriebes gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 und 3 jeweils eine vergrößerte Teilansicht
des in 1 gezeigten Getriebes;
und
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4 einen
Teilschnitt eines anderen sechsgängigen
Handschaltgetriebes.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die Zeichnungen zeigen ein Handschaltgetriebe 10,
das sich für
die Verwendung bei Kraftfahrzeugen mit Vorderradantrieb eignet.
Das Getriebe 10 ist eine mehrgängige Anordnung, bei der alle
Vorwärtsgänge synchronisiert
sind und die dennoch platzsparend aufgebaut ist, um ein kompaktes
Getriebe bereitzustellen.
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Gemäß den Zeichnungen umfaßt das Getriebe 10 ein
Gehäuse 12,
in dem eine Eingangswelle 14 von den Lagern 16 und 18 um
eine erste Achse „A" drehbar gehalten
ist. Wie es herkömmlicherweise
der Fall ist, ist die Eingangswelle 14 dazu geeignet, über eine
geeignete von Hand betätigte
Kupplung (nicht dargestellt) von dem Fahrzeugmotor angetrieben zu werden.
Eine Ausgangswelle 20 ist von den Lagern 22 und 24 um
eine zweite Achse „B" drehbar in dem Gehäuse 12 gehalten.
Außerdem
umfaßt
das Getriebe 10 eine Zwischenwelle 26, die an
dem Gehäuse 12 angebracht
ist und eine dritte Achse „C" definiert. Eine
Rücklauf-Leitwelle 32 ist
in dem Gehäuse 12 montiert
und bildet eine vierte Achse „D". Schließlich ist
in dem Gehäuse 12 eine
Differentialbaugruppe 44 durch die Lager 46 und
48 um eine fünfte
Achse „E" drehbar gehalten.
Der Ausgang der Differentialbaugruppe 44 enthält ein Paar
axial fluchtender Kegelzahnräder 50,
an denen Achsantriebswellen 52 in herkömmlicher Weise befestigt sind,
um die Differentialbaugruppe 44 mit dem linken und dem
rechten Antriebsrad des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Der Eingang
zu dem Differentialgetriebe 44' besteht aus einem Antriebszahnrad 54,
das an einem Differentialgehäuse 56 befestigt
ist und mit einem an der Ausgangswelle 20 befestigten Ausgangszahnrad 58 in Dauereingriff
steht. Zwei Antriebsritzel 60 stehen mit den Kegelzahnrädern 50 in
Eingriff und sind auf einem Querstift 62 drehbar gelagert,
dessen einander abgewandte Enden an dem Gehäuse 56 befestigt sind.
Wie zu erkennen ist, ist 1 eine
sogenannte „abgewickelte" Schnittansicht,
in der die Wellen 14, 20, 26, 32 und 52 als
in einer einzigen Ebene angeordnet dargestellt sind. Tatsächlich sind
diese Wellen jedoch in kompakter Weise parallel zueinander angeordnet,
wobei die Drehachsen für
die Wellen 14, 20 und 52 in einer gemeinsamen
Ebene ausgerichtet sind. Ferner sind die Zwischenwelle 26 und
die Rücklauf-Leitwelle 32 in 1 aus ihrer Stellung gedreht dargestellt,
um die verschiedenen zu ihnen gehörenden Komponenten darzustellen.
Da die Ausgangswelle 20 in einer gemeinsamen Ebene mit
der Eingangswelle 14 und der Differentialbaugruppe 44 angeordnet
ist, können
die Mittenabstände
zwischen diesen Wellen effektiv minimiert werden.
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Das Getriebe 10 enthält eine
Reihe in Dauereingriff stehender Zahnradsätze, die wahlweise aktiviert
werden können,
um sechs Vorwärts-Übersetzungsverhältnisse
sowie ein Rückwärts-Übersetzungsverhältnis zwischen
der Eingangswelle 14 und der Ausgangswelle 20 einzustellen.
So enthält
der Zahnradsatz 64 ein an der Eingangswelle 14 befestigtes
erstes Eingangszahnrad 66, das mit einem ersten Gangrad 68 in
Dauereingriff steht, welches drehbar auf der Ausgangswelle 20 gelagert
ist. Der Zahnradsatz 70 enthält an der Eingangswelle 14 befestigtes
zweites Eingangszahnrad 72, das mit einem zweiten Gangrad 74 in
Dauereingriff steht, welches drehbar auf der Ausgangswelle 20 gelagert
ist. Der Zahnradsatz 76 enthält ein drehbar auf der Eingangswelle 14 gelagertes
drittes Eingangszahnrad 78, das mit einem dritten Gangrad 80 in
Dauereingriff steht, welches drehbar auf der Ausgangswelle 20 gelagert ist.
Der Zahnradsatz 82 enthält
ein drehbar auf der Eingangswelle 14 gelagertes viertes
Eingangszahnrad 84, das mit einem vierten Gangrad 86 in
Dauereingriff seht, das drehbar auf der Ausgangswelle 20 gelagert
ist. Wie zu erkennen ist, sind die das dritte Gangrad 80 und
das vierte Gangrad 86 an einem Wellenstumpf 87 befestigt
oder einstückig
an einem solchen ausgebildet und bilden so ein Ausgangszahnrad mit
doppelter Übersetzung 88.
Der Zahnradsatz 90 enthält
ein drehbar auf der Zwischenwelle 26 gelagertes erstes Übertragungszahnrad 92,
das mit dem vierten Gangrad 86 in Dauereingriff steht.
Der Zahnradsatz 94 enthält
ein drehbar auf der Zwischenwelle 26 gelagertes zweites Übertragungszahnrad 96,
das mit einem an der Ausgangswelle 20 befestigten dritten Übertragungszahnrad 98 in
Dauereingriff steht.
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Als Mittel zum Einstellen der verschiedenen Vorwärts-Übersetzungsverhältnisse
sowie des Rückwärts-Übersetzungsverhältnisses
zwischen der Eingangswelle 14 und der Ausgangswelle 20 ist
ein Satz wahlweise einrückbarer
Kupplungen vorgesehen. Genauer gesagt ist eine erste Synchronisierkupplung 100 wirkungsmäßig auf
der Ausgangswelle 20 zwischen dem ersten Gangrad 68 und
dem zweiten Gangrad 74 angeordnet. Die erste Synchronisierkupplung 100 enthält einen
an dem ersten Gangrad 68 befestigten Kupplungsring 102,
einen an dem zweiten Gangrad 74 befestigten Kupplungsring 104, eine
an der Ausgangswelle 20 befestigte Nabe 106, eine
Schaltmuffe 108, so auf der Nabe 106 befestigt ist,
daß sie
sich mit ihr dreht und axial auf ihr verschiebbar ist, sowie zwei
Synchronisiereinrichtungen 110, die wirkungsmäßig zwischen
der Schaltmuffe 108 und den Kupplungsringen 102 bzw.
104 angeordnet sind. Die erste Synchronisierkupplung 100 ist eine
doppelwirkende Kupplung, d. h. eine axiale Vorwärtsbewegung der Schaltmuffe 108 aus
ihrer dargestellten zentrierten neutralen Stellung in eine Stellung,
in der sie mit dem Kupplungsring 102 in Eingriff steht,
bewirkt das lösbare
Koppeln des ersten Gangrads 68 mit der Ausgangswelle 20.
So wird Drehkraft (d. h. Antriebsdrehmoment) von der Ein gangswelle 14 an
die Ausgangswelle 20 über
das erste Eingangszahnrad 66, das erste Gangrad 68,
den Kupplungsring 102, die Schaltmuffe 108 und
die Nabe 106 übertragen,
wodurch ein erstes Vorwärts-Übersetzungsverhältnis eingestellt
wird. Zudem bewirkt eine axiale Rückwärtsbewegung der Schaltmuffe 108 aus ihrer
neutralen Stellung in eine Stellung, in der sie mit dem Kupplungsring 104 in
Eingriff steht, das lösbare Koppeln
des zweiten Gangrads 74 mit der Ausgangswelle 20.
So wird Drehkraft von der Eingangswelle 14 an die Ausgangswelle 20 über das
zweite Eingangszahnrad 72, das zweite Gangrad 74,
den Kupplungsring 104, die Schaltmuffe 108 und
die Nabe 106 übertragen,
wodurch ein zweites Vorwärts-Übersetzungsverhältnis eingestellt
wird.
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Wie dargestellt ist, enthält das Getriebe 10 eine
zweite Synchronisierkupplung 112, eine dritte Synchronisierkupplung 114 und
eine vierte Synchronisierkupplung 116. Die zweite Synchronisierkupplung 112 ist
auf der Eingangswelle 14 angeordnet und ist betätigbar,
um wahlweise das dritte Eingangszahnrad 78 und das vierte
Eingangszahnrad 84 mit der Eingangswelle 14 zu
koppeln. Die dritte Synchronisierkupplung 114 ist auf der
Zwischenwelle 26 angeordnet und ist betätigbar, um wahlweise das erste Übertragungszahnrad 92 mit
dem zweiten Übertragungszahnrad 96 zu
koppeln, wodurch eine erste Antriebsverbindung oder ein erster Kraftweg
zwischen dem Ausgangszahnrad 88 und der Ausgangswelle 20 eingestellt
wird. Schließlich
ist die vierte Synchronisierkupplung 116 auf der Ausgangswelle 20 angeordnet
und ist betätigbar,
um wahlweise das Ausgangszahnrad 88 direkt mit der Ausgangswelle 20 zu koppeln,
wodurch eine zweite Antriebsverbindung oder ein zweiter Kraftweg
dazwischen eingestellt wird.
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Die zweite Synchronisierkupplung 112 enthält eine
auf der Eingangswelle 14 befestigte Nabe 118,
einen an dem dritten Eingangszahnrad 78 befestigten Kupplungsring 120,
einen an dem vierten Eingangszahnrad 84 befestigten Kupplungsring 122, eine
Schaltmuffe 124, die so auf der Nabe 118 angebracht
ist, daß sie
sich mit ihr dreht und axial auf ihr verschiebbar ist, und zwei
Synchronisiereinrichtungen 126, die wirkungsmäßig zwischen
der Schaltmuffe 124 und den Kupplungsringen 120 bzw.
122 angeordnet sind. Eine axiale Vorwärtsbewegung der Schaltmuffe 124 aus
ihrer dargestellten zentrierten neutralen Stellung in eine Stellung,
in der sie mit dem Kupplungsring 120 in Eingriff steht,
bewirkt das lösbare
Koppeln des dritten Eingangszahnrads 78 mit der Eingangswelle 14.
Entsprechend bewirkt eine axiale Rückwärtsbewegung der Schaltmuffe 124 aus ihrer
neutralen Stellung in eine Stellung, in der sie mit dem Kupplungsring 122 in
Eingriff steht, das lösbare Koppeln
des vierten Eingangszahnrads 84 mit der Eingangswelle 14.
Die dritte Synchronisierkupplung 114 enthält eine
an dem zweiten Übertragungszahnrad 96 befestigte
Nabe
128, eine Schaltmuffe 130, die so auf der
Nabe 128 befestigt ist, daß sie sich mit ihr dreht und
axial auf ihr verschiebbar ist, einen an dem ersten Übertragungszahnrad 92 befestigten Kupplungsring 132 und
eine Synchronisiereinrichtung 134, die wirkungsmäßig zwischen
der Schaltmuffe 130 und dem Kupplungsring 132 angeordnet ist.
Wenn die Schaltmuffe 130 nicht eingerückt ist (siehe 1), kann sich das erste Übertragungszahnrad 92 relativ
zu dem zweiten Übertragungszahnrad 96 drehen.
Dagegen bewirkt eine axiale Rückwärtsbewegung
der Schaltmuffe 130 aus ihrer neutralen Stellung in die
eingerückte
Stellung (siehe 2),
das lösbare
Koppeln des ersten Übertragungszahnrads 92 mit
dem zweiten Übertragungszahnrad 96.
Schließlich
enthält
die vierte Synchronisierkupplung 116 einen an dem Wellenstumpf 87 des Ausgangszahnrads 88 befestigten
Kupplungsring 136, eine an der Ausgangswelle 20 befestigte
Nabe 138, eine Schaltmuffe 140, die so auf der
Nabe 138 befestigt ist, daß sie sich mit ihr dreht und
axial auf ihr verschiebbar ist, und eine Synchronisiereinrichtung 142,
die wirkungsmäßig zwischen
der Schaltmuffe 140 und dem Kupplungsring 136 befestigt
ist. Befindet sich die Schaltmuffe 140 in der neutralen
Stellung (siehe 1),
so kann sich das Ausgangszahnrad 88 relativ zu der Ausgangswelle 20 drehen.
Dagegen bewirkt eine axiale Vorwärtsbewegung
der Schaltmuffe 140 in die eingerückte Stellung (siehe 3) das direkte lösbare Koppeln
des Ausgangszahnrads 88 mit der Ausgangswelle 20.
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Wenn das dritte und das vierte Vorwärts-Übersetzungsverhältnis eingestellt
werden sollen, befindet sich die Schaltmuffe 130, wie am
deutlichsten in 2 gezeigt,
in der eingerückten
Stellung, während
sich die Schaltmuffe 140 in der neutralen Stellung befindet.
So ist der erste Drehmomentweg zwischen Ausgangszahnrad 88 und
Ausgangswelle 20 eingestellt. Dann wird die zweite Synchronisierkupplung 122 betätigt, um
eine Vorwärtsbewegung
der Schaltmuffe 124 aus ihrer neutralen Stellung in die
Stellung zu bewirken, in der sie mit dem Kupplungsring 120 in
Eingriff steht, wodurch das dritte Gangrad 78 lösbar mit
der Eingangswelle 14 gekoppelt wird, wie bereits erwähnt. In
dieser Stellung wird Drehkraft von der Eingangswelle 14 an
die Ausgangswelle 20 über
die Nabe 118, die Schaltmuffe 124, den Kupplungsring 120,
das dritte Eingangszahnrad 78, das dritte Gangrad 80,
das vierte Gangrad 86, das erste Übertragungszahnrad 92,
den Kupplungsring 132, die Schaltmuffe 130, die
Nabe 128, das zweite Übertragungszahnrad 96 und
das dritte Übertragungszahnrad 98 übertragen,
wodurch das dritte Vorwärts-Übersetzungsverhältnis eingestellt
wird. Entsprechend wird durch eine Rückwärtsbewegung der Schaltmuffe 124 aus
ihrer neutralen Stellung in die Stellung, in der sie mit dem Kupplungsring 122 in
Eingriff steht, das vierte Eingangszahnrad 84 lösbar mit
der Eingangswelle 14 gekoppelt. In dieser Stellung wird
Drehkraft von der Eingangswelle 14 auf die Ausgangswelle 20 über die Nabe 118,
die Schaltmuffe 124, den Kupplungsring 122, das
vierte Ein gangszahnrad 84, das vierte Gangrad 86,
das erste Übertragungszahnrad 92,
den Kupplungsring 132, die Schaltmuffe 130, die
Nabe 128, das zweite Übertragungszahnrad 96 und
das dritte Übertragungszahnrad 98 übertragen,
wodurch das vierte Vorwärts-Übersetzungsverhältnis eingestellt
wird.
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Wenn das fünfte und das sechste Vorwärts-Übersetzungsverhältnis eingestellt
werden sollen, befindet sich die Schaltmuffe 130, wie am
deutlichsten in 3 gezeigt,
in der neutralen Stellung, während
sich die Schaltmuffe 140 in der eingerückten Stellung befindet. So
ist der zweite Drehmomentweg zwischen Ausgangszahnrad 88 und
Ausgangswelle 20 eingestellt. Zum Einstellen des fünften Vorwärts-Übersetzungsverhältnisses
wird die zweite Synchronisierkupplung 112 betätigt, um
eine Vorwärtsbewegung
der Schaltmuffe 124 aus ihrer neutralen Stellung in die
Stellung zu bewirken, in der sie mit dem Kupplungsring 120 in
Eingriff steht, wodurch, wie bereits erwähnt, das dritte Eingangszahnrad 78 mit
der Eingangswelle 14 lösbar
gekoppelt wird. In dieser Stellung wird Drehkraft von der Eingangswelle 14 auf
die Ausgangswelle 20 über
die Nabe 118, die Schaltmuffe 124, den Kupplungsring 120,
das dritte Eingangszahnrad 78, das dritte Gangrad 80,
das vierte Gangrad 86, den Kupplungsring 136,
die Schaltmuffe 140 und die Nabe 138 übertragen,
wodurch das fünfte
Vorwärts-Übersetzungsverhältnis eingestellt
wird. Entsprechend koppelt eine Rückwärtsbewegung der Schaltmuffe 124 aus
ihrer neutralen Stellung in die Stellung, in der sie mit dem Kupplungsring 122 in
Eingriff steht, das vierte Eingangszahnrad 84 lösbar mit
der Eingangswelle 14. Somit wird Drehkraft von der Eingangswelle 14 auf die
Ausgangswelle 20 über
die Nabe 188, die Schaltmuffe 124, den Kupplungsring 122,
das vierte Eingangszahnrad 84, das vierte Gangrad 86,
den Kupplungsring 136, die Schaltmuffe 140 und
die Nabe 138 übertragen,
wodurch das sechste Vorwärts-Übersetzungsverhältnis eingestellt
wird.
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Zum Einstellen des Rückwärts-Übersetzungsverhältnisses
wird ein drehbar auf der Leitwelle 32 gelagertes Leitzahnrad 144 von
der in 1 dargestellten
neutralen Stellung in eine Eingriffsstellung bewegt, in der das
Leitzahnrad 144 mit einem an der Eingangswelle 14 befestigten
Rücklauf-Eingangszahnrad 146 und
mit einem an der Schaltmuffe 108 befestigten Rücklauf-Ausgangszahnrad 148 in
Eingriff steht. So wird Drehkraft von der Eingangswelle 14 auf
die Ausgangswelle 20 über
das Rücklauf-Eingangszahnrad 146,
das Leitzahnrad 144, das Rücklauf-Ausgangszahnrad 148,
die Schaltmuffe 108 und die Nabe 106 übertragen.
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Angesichts der vorstehenden Erläuterungen lehrt
also die vorliegende Erfindung eine Anordnung zum Bereitstellen
zweier unterschiedlicher Kraftwege (d. h. Drehmomentwege), die wahlweise
eingestellt werden können,
um das nachfolgende Einrücken eines
einzigen Zahnradsatzes zum Einstellen zweier unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse
zu ermöglichen.
Insbesondere kann eine Zweirichtungs-Klauenkupplung in einer ersten Stellung
verwendet werden, um zwei unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse
(d. h. das dritte und das fünfte) einzustellen,
während
sie in einer zweiten Stellung verwendet werden kann, um zwei weitere
unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse
(d. h. das vierte und das sechste) einzustellen, ja nachdem, welcher
Drehmomentweg eingestellt ist.
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Gemäß vorliegender Begriffsverwendung sind
alle Komponenten, die auf einer anderen Komponente „drehbar
gelagert" sind,
unter Verwendung geeigneter Lager darauf gelagert oder montiert,
während
alle Komponenten, die an einer anderen Komponente „befestigt" sind, durch beliebige
herkömmliche
Mittel (d. h. Keile, Preßpassung,
Schweißen usw.)
an der jeweiligen Komponente befestigt oder aber einstöckig damit
ausgebildet sind. Ferner kann in Verbindung mit dem Getriebe 10 jegliches
Schaltsystem eingesetzt werden, das zum Koppeln jeder der bewegbaren
Schaltmuffen 108, 124, 130 und 140 sowie
des Leitrads 144 mit einem Schalthebel und zum Koordinieren
der Bewegung dazwischen zwecks Einstellen der verschiedenen Vorwärts- und Rückwärts-Übersetzungsverhältnisse
betätigbar
ist. Alternativ könnte
die axiale Bewegung der Schaltmuffen 130 und 140 durch
separate kraftbetätigte
(d. h. elektrische oder hydraulische) Betätiger in Abhängigkeit
der Bewegung des Schalthebels zwischen den Schaltwegen 3–4 und 5–6 erfolgen.
Wenn schließlich
die Übertragungszahnräder 92 und 96, über die
dritte Synchronisierkupplung 114 in Eingriff gebracht,
eine Antriebseinheit für Übersetzungen
ins Langsame (d. h. einen untersetzten Zahnradsatz) darstellen,
sind die oben erwähnten Übersetzungsverhältnisse
sequentiell. Wenn jedoch die Übertragungszahnräder 92 und 96 eine
Antriebseinheit für Übersetzungen
ins Schnelle (d. h. einen „Overdrive"-Zahnradsatz) darstellen, wären das
dritte und das vierte Übersetzungsverhältnis eingestellt,
wenn die Schaltmuffe 140 mit dem Ausgangszahnrad 88 in Eingriff
steht, und das fünfte
und das sechste Übersetzungsverhältnis wären eingestellt,
wenn die Schaltmuffe 130 mit dem Übertragungszahnrad 92 ein
Eingriff steht.
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Die 4 zeigt
eine modifizierte Version des Getriebes 10, die im folgenden
als Getriebe 10' bezeichnet
wird. Im Hinblick auf seine Funktion entspricht der Getriebezug
des Getriebes 10' im
wesentlichen dem des Getriebes 10, jedoch enthält er eine modifizierte
Anordnung zum wahlweisen Einstellen der beiden unterschiedlichen
Drehmomentwege, die zwischen Ausgangszahnrad 88 und Ausgangswelle 20 verfügbar sind,
die jeweils durch die Synchronisierkupplung 112 mit dem
dritten Eingangszahnrad 68 und dem vierten Eingangszahnrad 84 wahlweise verbunden
werden können.
Da viele der zu den Getrieben 10 und 10' gehörenden Komponenten einander
entsprechen, sind ähnliche
Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, während modifizierte
Komponenten durch mit Strichindex versehene Bezugszeichen gekennzeichnet
sind. Wie noch im Detail erläutert
wird, wird die dritte Synchronisierkupplung 114 bei dem
Getriebe 10' nicht
verwendet, da die vierte Synchronisierkupplung 116' in diesem Fall
eine doppelwirkende Synchronisierkupplung ist, die zusätzlich zum
wahlweisen Koppeln des Ausgangszahnrads 88 mit der Ausgangswelle 20 auch das
dritte Übertragungszahnrad 98' wahlweise mit dieser
koppelt.
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Gemäß der Darstellung ist das dritte Übertragungszahnrad 98' angrenzend
an die Nabe 138 drehbar auf der Ausgangswelle 20 gelagert.
Außerdem
sind das erste Übertragungszahnrad 92' und das zweite Übertragungszahnrad 96' an der Zwischenwelle 26' befestigt,
die durch die Lager 152 und 154 von dem Gehäuse 12 drehbar
gehalten ist. Das erste Übertragungszahnrad 92' steht mit dem
vierten Gangrad 86 des Ausgangszahnrad 88 in Eingriff,
und das zweite Übertragungszahnrad 96' steht mit dem dritten Übertragungszahnrad 98' in Eingriff.
Die Synchronisierkupplung 116' ist eine doppelwirkende Kupplung,
so daß die
Schaltmuffe 140 auf der Nabe 138 aus der neutralen
Stellung (unter der Achse „B" in 4 dargestellt) rückwärts in Eingriff mit einem an
dem dritten Übertragungszahnrad 98' befestigten Kupplungsring 156 und
vorwärts
in Eingriff mit dem an dem Ausgangszahnrad 88 befestigten
Kupplungsring 136 bewegbar ist. Wenn sich die Schaltmuffe 140 in
der Stellung befindet, in der sie mit dem Kupplungsring 156 in
Eingriff steht (als Durchsicht über
der Achse „B" in 4 dargestellt), ist der erste Drehmomentweg
eingestellt, so daß das
Antriebsdrehmoment, das von der Eingangswelle 14 über eines
der Eingangszahnräder 78 und 84 (über die
Schaltmuffe 124) an das vierte Gangrad 86 abgegeben
wird, dann über
das erste Übertragungszahnrad 92', das zweite Übertragungszahnrad 96', das dritte Übertragungszahnrad 98', den Kupplungsring 156,
die Schaltmuffe 140 und die Nabe 138 an die Ausgangswelle 20 übertragen
wird. Wenn sich dagegen die Schaltmuffe 140 in der Stellung
befindet, in der sie mit dem Kupplungsring 136 in Eingriff
steht (bei Achse „B" in 4 dargestellt), ist der zweite Drehmomentweg
eingestellt, so daß das
Antriebsdrehmoment, das von der Eingangswelle 14 über eines
der Eingangszahnräder 78 und 84 (über die
Schaltmuffe 124) an das vierte Gangrad 86 abgegeben
wird, dann über
den Kupplungsring 136, die Schaltmuffe 140 und
die Nabe 138 direkt an die Ausgangswelle 20 übertragen
wird. Somit ist die Synchronisierkupplung 116' in einer ersten Betriebsart
betätigbar,
um das dritte und das vierte Übersetzungsverhältnis einzustellen,
wenn die Schaltmuffe 140 mit dem dritten Übertragungszahnrad 98' gekoppelt ist,
während
sie in einer zweiten Betriebsart betätigbar ist, um das fünfte und
das sechste Übersetzungsverhältnis einzustellen,
wenn die Schaltmuffe 140 mit dem Ausgangszahnrad
88 gekoppelt
ist. Wenn die Übertragungszahnräder 92' und 96', wie bereits
erwähnt,
keinen untersetzten Zahnradsatz, sondern einen Overdrive-Zahnradsatz bilden,
wären das
dritte und das vierte Übersetzungsverhältnis eingestellt,
wenn die Schaltmuffe 140 mit dem Ausgangszahnrad 88 gekoppelt
ist, während das
fünfte
und das sechste Übersetzungsverhältnis eingestellt
wären,
wenn die Schaltmuffe 140 mit dem dritten Übertragungszahnrad 98' gekoppelt ist.
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Die vorstehenden Erläuterungen
offenbaren und beschreiben bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung. Der Fachmann wird aus diesen Erläuterungen sowie den zugehörigen Zeichnungen
und Ansprüchen
sicher schließen,
daß verschiedene Änderungen,
Modifikationen und Abwandlungen an diesen Beispielen vorgenommen
werden können,
ohne von dem Umfang der Erfindung, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert
ist, abzuweichen. Beispielsweise können die neuartigen Getriebezuganordnungen,
die hier für
die Verwendung beim Vorderradantrieb offenbart sind, ebenso bei
einem Getriebe für
den Hinterradantrieb eingesetzt werden. Dabei würde das Differential entfallen
und die Ausgangswelle würde
zwecks Verbindung mit den Komponenten des hinteren Antriebsstrangs
des Fahrzeugs nach hinten verlaufen.