DE705774C - Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge und insbesondere auf solche Getriebe, bei denen eine treibende Welle, eine Zwischenwelle und eine S getriebene Welle gleichachsig angeordnet sind und parallel zu diesen eine Vorgelegewelle vorgesehen ist. Die Getriebe dieser Art sind gewöhnlich so beschaffen, daß die Zwischenwelle von der treibenden Welle einmal unmittelbar und das andere Mal über zwei dauernd in Eingriff stehende Räderpaare angetrieben werden kann.

Bei Verwendung dieser Getriebe ist es möglich, fünf und sogar sechs verschiedene Gänge oder Übersetzungen zu benutzen, und darüber hinaus hat man sogar vorgeschlagen, außerdem einen Schnellgang vorzusehen.

Die bekannten Getriebebauarten haben jedoch folgende Nachteile: Es ist allerdings

ao möglich, nach Bedarf entweder die treibende Welle über die Zwischenwelle mit der zu treibenden Welle zu kuppeln, also einen direkten Antrieb zu benutzen, oder sich auch des sogenannten Schnellganges zu bedienen, nachdem

as man die ersten Gänge entsprechend der Neigung des Geländes durchgeschaltet hat. Wenn man hingegen nach Unterbrechung der Fahrt wieder anfährt, ist man gezwungen, zuerst die direkte Kupplung bzw. die Schnellgangkupplung zu lösen, bevor man mit dem ersten Gang wieder anfahren kann. Dieser Nachteil wird durch das Getriebe gemäß der Erfindung beseitigt.

Dieses Getriebe, das dieselben Merkmale wie die oben beschriebenen Bauarten zeigt, unterscheidet sich von diesen dadurch, daß die die Vorgelegewelle antreibenden Zahnräder mit der treibenden Welle bzw. mit der Vorgelegewelle fest verbunden sind und daß ferner das Rad, das die Zwischenwelle antreibt, auf der Vorgelegewelle lose drehbar und mit dieser kuppelbar angeordnet ist.

Auf diese Weise kann der Fahrer im voraus bestimmen, ob er bei der Höchstgeschwindigkeit den Schnellgang oder den direkten Antrieb benutzen will. Er kann stets danach in der üblichen Weise anfahren, wobei die Reihenfolge der Gänge durch die Geländeverhältnisse bestimmt wird. Bei dem letzten Schalten zur Höchstgeschwindigkeit erreicht er ohne weiteres die Geschwindigkeit, die entweder dem direkten Antrieb oder dem Schnellgang entspricht. Wenn der Fahrer seine Fahrt unterbrechen muß und er fährt danach

wieder an, hat er es bei dem Getriebe gemäß der Erfindung nicht mehr nötig, den direkten Antrieb oder Schnellgang zu lösen, bevor er die niedrigen Gänge schaltet. Er fährt wieder in der üblichen Weise an und erreicht entweder den direkten Antrieb oder den Schnellgang, je nachdem welchen er von beiden vor dem Halten benutzt hatte.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung •ο sind in den Zeichnungen dargestellt.

In Abb. ι bezeichnet 3 ein Getriebegehäuse, das eine treibende Welle 5 aufnimmt. Diese Welle kann beispielsweise die übliche, von dem Motor über eine Kupplung angetriebene '5 Welle sein und wird von Lagern 7 aufgenommen. Der im Gehäuse liegende Teil der Welle 5 trägt ein Zahnrad 9 und einen mit Längsnuten \^-ersehenen Teil 11. Das verjüngte Ende 13 der Welle 5 ist in einer gleichachsigen Welle 15 gelagert, die einen Kupplungsteil 17 trägt, bei 19 im Gehäuse gelagert und in der Nähe des Lagers mit einem Zahnrad 21 versehen ist. In der Nähe des Zahnrades ist ferner ein Kupplungsteil 23 vorgesehen. Die Welle 15 hat bei 25 ein verlängertes verjüngtes Ende. Die getriebene Welle 27 ist röhrenförmig, umgibt das verjüngte Ende 25 der Welle 15 und wird von dieser sowie von einem Lager 29 getragen. Auf dem genuteten Teil 11 der Welle 5 ist ein Klauenkupplungsteil 33 verschiebbar angeordnet, der mit der Zahnung 35 der Kupplung 17 in Eingriff gebracht werden kann. Ein in axialer Richtung beweglicher synchronisierender Kupplungsteil 37 steht mit der Kupplung 17 in Verbindung und ist derart gelagert, daß er im Verhältnis zur Kupplung 33 nicht gedreht \verden kann. Wenn die Kupplung 33 bewegt wird, bewegt sich zuerst der Kupplungsteil 37 und gelangt in Reibungseingriff mit der Oberfläche des Teiles 17, um Gleichlauf hervorzurufen. Darauf bewegt sich der Teil 33 im Verhältnis zu dem Teil 37, und die Zähne des ersteren Teiles gelangen mit der Zahnung 35 in Eingriff, so daß die Welle 15 von der Welle 5 angetrieben wird. Diese Kupplungsanordnung stellt eine an sich bekannte Ausbildung einer Synchronisierkupplung dar.

Auf der getriebenen Welle 27 ist eine verschiebbare Hülse 39 derart angeordnet, daß sie nicht gedreht werden kann. An den Enden dieser Hülse sind Zahnungen 41 und 43 vorgesehen, die mit den Zahnungen 45 der Kupplung 23 bzw. den Zahnungen 47 des Rades 49 in Eingriff gebracht werden können. Das Zahnrad 49 sitzt lose auf der Welle 27. Der Hülse 39 sind bekannte synchronisierende Kegelkupplungen 51 und 53 zugeordnet, die mit kegelförmigen Kupplungsflächen an der Kupplung 23 und dem Zahnrad 49 zusanimenwir- | ken, um Gleichlauf zu erzeugen, bevor die Kupplungszähne in der üblichen Weise eingreifen. Der Handhebel 55 und die Gabel 57 stellen Schaltmittel für die Hinundherbewegung der Hülse dar. Die Mittel, die bei Bewegung des Hebels 55 eine Bewegung der Hülse 39 in der einen oder der anderen Richtung herbeiführen, sind an sich bekannt, so daß es sich erübrigt, dieselben zu beschreiben. ⁷" Auf der Hülse 39 ist ein Zahnrad 59 ange ordnet, das mittels einer Gabel 61' bewegt werden kann, die ebenfalls vom Schalthebel 55 aus betätigt wird.

In dem Getriebegehäuse ist bei 63, 65, 67 eine Vorgelegewelle 61 gelagert, die ein festes Zahnrad 69 trägt, welches dauernd mit dem Zahnrad 9 der Welle 5 in Eingriff steht. Ferner trägt die Welle 61 ein lose angeordnetes Zahnrad 71, das dauernd mit dem Zahnrad 2\ in Eingriff steht. Auf der Welle 61 ist auch eine verschiebbare Kupplungsmuffe 73 so angeordnet, daß sie nicht gedreht werden kann. Diese Kupplung verbindet mittels der Zähne 75 und 77 den Kupplungsteil 71 mit der Welle, ⁸S wobei vorzugsweise auch eine synchronisierende Kupplung 79 benutzt wird. 81 ist ein auf der Welle 61 befestigtes Zahnrad, mit dem das Zahnrad 59 durch Verschieben in Eingriff gebracht werden kann. Das Zahnrad 83 ist ebenfalls fest auf der Welle 61 angeordnet und steht dauernd in Eingriff mit dem Zahnrad 49 der Welle 27. 85 ist eine frei laufende Welle, die fest miteinander verbundene Zahnräder 87 und 89 trägt. Das Zahnrad 87 kämmt mit dem Zahnrad 81, und das Zahnrad 89 kann mit dem Zahnrad 59 in Eingriff gebracht werden.

Das Verschieben der Kupplungsmuffen 33 und 73 kann in beliebiger Weise stattfinden, ^lo° aber die das Verschieben bewirkenden Mittel müssen unabhängig von den Mitteln sein, die für das Verschieben der Hülse 39 und des Zahnrades 59 dienen. Die Kupplungsmuffen 33 und 73 können gleichzeitig in entgegenge- ">5 setzten Richtungen bewegt werden, wobei die eine Kupplung in Eingriff gebracht und die andere freigegeben wird.

Die Mittel zum gleichzeitigen Bewegen der Kupplungsmuffen sind nicht besonders dar- >¹⁰ gestellt, da derartige Mittel in verschiedenen Ausführungen bekannt sind. Die beschriebene Anordnung ermöglicht es, die Zwischenwelle 15 sowohl unmittelbar von der Welle 5 wie über das Übersetzungsgetriebe 9, 69 und *>5 71, 21 anzutreiben. Die Welle 15 kann mit der Antriebswelle eines Getriebes für drei Getriebestufen verglichen werden, unterscheidet sich aber dadurch von einem derartigen Getriebe, daß diese Welle mit zwei verschiede- >a° nen Übersetzungen angetrieben werden kann, von denen die eine durch Einschalten der

Kupplung 33 und die andere durch Einschalten der Kupplung 73 erzielt werden kann. Um die eine oder die andere dieser \^rorgeschalteten Übersetzungsstufen der getriebenen Welle 27 mitzuteilen, wird die Hülse 39 verschoben, um die Welle 27 mit der Welle 15 zu kuppeln. Die eine der niedrigeren Getriebestufen kann dadurch erzeugt werden, daß die Hülse 39 nach rechts bewegt wird, um das Zahnrad 49 mit der Welle 27 zu verbinden. In diesem Fall erfolgt der Antrieb von der Welle S über das Räderpaar 9, 69 zur Vorgelegewelle 61 und von der Welle 61 über die Zahnräder 83 und 49 zur Welle 27. Bei dieser Antriebsanordnung kann die Zwischenwelle 15 in unbelastetem Zustand mittels der Kupplung 33 oder 73 gedreht werden. In ähnlicher Weise können niedrige Getriebestufen über die Zahnräder 81 und 59 von der Vorgelegewelle 61 aus erhalten werden, ohne Rücksicht darauf, ob die Welle 15 über die Kupplung 33 oder die Kupplung 73 angetrieben wird. Der Antrieb in der entgegengesetzten Richtung erfolgt über die Zahnräder 81, 87 und 89, 59. Die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung wird ,ebenfalls nicht von der Umlaufgeschwindigkeit der Zwischenwelle 15 beeinflußt. Es ist gleichgültig, ob diese Welle unmittelbar von der Welle 5 oder mittelbar über die Zahnräder 71, 21 bewegt wird.

Das beschriebene Getriebe ergibt im voraus festgelegte Übersetzungsverhältnisse für niedrige Getriebestufen, ohne durch die Einstellung der Kupplungen für die beiden vorgeschalteten Übersetzungsstufen beeinflußt zu werden. Durch Verwendung der Kupplung 73 kann dje dritte Getriebestufe über die Zahnräder 7*1, 21 eingeschaltet werden, oder es kann durch Einschalten der Kupplung 33 auch eine vierte Getriebestufe erzielt werden. Die Übersetzungsstufen für die niedrigen Geschwindigkeitsverhältnisse können mit den vorgeschalteten Übersetzungsstufen in beliebiger Weise kombiniert werden. Das Getriebe kann deshalb für verschiedene Belastungen und verschiedene Wegeverhältnisse benutzt werden. Bei schwerer Belastung oder auf steilem Wege ist es möglich, mittels der Kupplung 33 eine Übertragung von vier Getriebestufen zu bewirken, die stufenmäßig bis zum unmittelbaren Antrieb zunehmen. Wenn es auf der anderen Seite notwendig ist, anzuhalten oder anzufahren, wenn die Kupplung 33 für den direkten Gang in Eingriff steht, so kann der Fahrer von den niedrigen Übersetzungsstufen unmittelbar adf den direkten Gang übergehen, ohne die dritte Getriebestufe zu benutzen, vorausgesetzt, daß die Belastung oder der Fahrwiderstand dies zuläßt.

Abb. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung, mittels der eine Schnellgangstufe über die Vorgelege- und Zwischenwelle und eine größere Anzahl von Übersetzungsstufen für niedrigere Getriebegänge gewählt werden können. In diesem Fall werden drei niedrigere Ge- 6s triebestufen verwendet, die abwechselnd mit den vorgeschalteten Übersetzungsstufen betrieben werden können. Die beiden vorgeschalteten Übersetzungsstufen können nacheinander verwendet werden. Auch kann die eine oder die andere benutzt werden, um ein System für vier Getriebestufen zu bilden.

In Abb. 2 bezeichnet 105 die treibende Welle, die in üblicher Weise über eine Kupplung von dem Motor in Umdrehung gesetzt wird. Diese Welle wird im Gehäuse 103 von einem Lager 107 aufgenommen und besitzt ein fest auf ihr angeordnetes Zahnrad 109. Im offenen Ende der Welle 105 ist das Ende derZwischenwelleno drehbar gelagert. Diese ^ίί(> Welle besitzt Längsnuten 111 für Zusammenwirkung mit einer verschiebbaren Klauenkupplung 113, deren Klauenzähne mit dem Zahnrad 109 zusammenwirken können. Hinter dem Gehäuselager 115 dieser Welle 110 ist »5 ein Zahnrad 117 vorgesehen, das Kupplungszähne 119 trägt. Das hohle Ende der Welle 110 dient als Lagerung für die getriebene Welle 121. Auf der Welle 121 ist ein Klauenkupplungsteil 123 derart angeordnet, daß er verschoben, aber nicht gedreht werden kann. Das Verschieben dieses Teiles erfolgt mittels der Gabel 125. Auf der Welle 121 ist ferner ein aus zwei Zahnrädern 127, 129 zusammengesetzter Körper verschiebbar, aber nicht dreh- öi> bar angeordnet. 131 ist ein Endlager für die Welle I2T. Die Vorgelegewelle 133 ist in Lagern 135, 137, 139 gelagert und trägt ein Zahnrad 141, das dauernd mit dem Zahnrad 109 kämmt. Auf der Welle 133 ist eine Kupp- '< >" lung 143 verschiebbar angeordnet, deren Klauenzähne 145 mit den Zähnen an der Nabe eines Zahnrades 147 in Eingriff gebracht werden können, das lose auf der Vorgelegewelle angebracht ist. Das Zahnrad 147 steht dauernd ion mit dem Zahnrad 117 in Eingriff. Die Welle 133 trägt ferner ein Zahnrad 149, welches mit dem verschiebbaren Zahnrad 123 in Eingriff gebracht werden kann. Weiterhin sind auf der Vorgelegewelle Zahnräder 151 und 153 "» gelagert, die für Zusammenwirkung mit den Zahnrädern 127 bzw. 129 eingerichtet sind. Ein loser Hohlwellenteil 155 kann mittels einer Gabel 157 verschoben werden. Dieser Teil trägt Zahnräder 159 und 161, die mit 115 · dem Zahnrad 163 bzw. 129 in Verbindung gebracht werden können.

Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform werden-die Kupplungen 113 und 143 gleichzeitig und in derselben Richtung be- »2» wegt, um die eine oder die andere Kupplung in Tätigkeit zu setzen. Mittels der Kupp-

lungen können zwei verschiedene Geschwindigkeiten auf die Zwischenwelle no übertragen werden. Die verschiedenen niedrigen Übersetzungsstufen und der Rückwärtsgang können durch Einstellung der verschiedenen Zahnräder auf der getriebenen Welle und des losen Hohlwellengliedes 155 erzeugt werden. Die mittels dieser Teile erzielten Verhältnisse sind immer die gleichen, ohne Rücksicht auf die Umdrehungsgeschwindigkeit, mit welcher die Zwischenwelle 110 von der Welle 105 angetrieben wird und ohne Rücksicht darauf, ob der Antrieb unmittelbar über die Kupplung 113 oder über ein Übersetzungsgetriebe oder mittels der Kupplung 143 erfolgt. Die Wirkungsweise und die Vorteile dieser Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus den in Verbindung mit Abb. 1 gemachten Ausführungen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem eine treibende Welle, eine Zwischenwelle und eine getriebene Welle gleichachsig angeordnet sind und parallel zu diesen eine Vorgelegewelle vorgesehen ist und die Zwischenwelle von der treibenden Welle einmal unmittelbar, das andere AIaI über zwei dauernd in Eingriff stehende Räderpaare antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Vorgelegewelle antreibenden Zahnräder (9, 69; 109, 141) mit der treibenden Welle (5; 105) bzw. mit der Vorgelegewelle (61; 133) fest verbunden sind und das die Zwischenwelle (15; in) antreibende Rad (71; 147) auf der Vorgelegewelle lose drehbar und mit dieser kuppelbar angeordnet ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen