DE743108C

DE743108C - Wechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE743108C
Application number: DED84118D
Authority: DE
Inventors: Josef Dauben
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1941-01-11
Filing date: 1941-01-11
Publication date: 1943-12-17

Description

Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit gleichachsig zueinander angeordneter treibender und getriebener Hauptwelle und parallel hierzu angeordneter Vorgelegewelle und Rückwärtsgangwelle und bezweckt eine möglichst große Laufruhe und kurze Baulänge derartiger Getriebe trotz Verwendung einer größeren Zahl von Gängen.
Bei Getrieben ist es zur Erzielung einer möglichst großen Laufruhe von Vorteil, die frei tragende Länge der ieinxelnien Wellen möglichst kurz zu halten. Bei 3- und 4-Gang-Getrieben läßt sich diese Forderung leicht erfüllen, jedoch sind bei fünf und mehr Gängen bei den bisher üblichen Gei iebebauarten die Wellen schon derart lang, daß sie leicht zum Schwingen neigen und infolgedessen Geräusche verursachen. Die Vergrößerung der Baulänge ist darauf zurückz-aführen, daß bei diesen üblichen Getrieben auf der Hauptwelle in der Regel so viel Zahnräder angeordnet sein müssen, wie Gänge vorhanden sind. Außerdem ist für je zwei Gänge eine Schaltmuffe notwendig, die nach beiden Richtungen hin verschiebbar ist und daher eine Baulänge des Getriebes beansprucht, die gleich ihrer eigenen Baulänge, vermehrt um ihren gesamten Schaltweg ist. Bei einem normalen 5-Gang-Getriebe mit einem Rückwärtsgang sind also auf der Hauptwelle in der Regel fünf Zahnräder vorhanden, was an sich schon eine erhebliche Baulänge ergibt. Hierzu kommen noch für die fünf Vorwärtsgänge und den Rückwärtsgang günstigstenfalls drei doppelseitig wirkende Schaltmuffen, von denen normalerweise mindestens zwei auf der Haupt- oder Vorgelegewelle sitzen. In beiden Fällen wird die gesamte Baulänge des Getriebes um die. Länge von zwei Schaltmuffen urnd den dazugehörigen Schaltwegen verlängert.
Bei einer Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, bei der Antriebs- und Abtriebswelle axial zueinander versetzt angeordnet sind, ist es bekanntgeworden, für den ersten Gang eine besonders hohe Übersetzung ins Langsame zu erzielen. Das wird dadurch ermöglicht, daß auf einer Vorgelegewelle, die gleichzeitig als Rückwärtsgangwelle dient, zwei mit der Vorgelegewelle verschiebbare Zahnräder von verschiedenem Durchmesser aufgekeilt sind, von denen beim Schalten der Vorgelegewelle das eine Zahnrad mit einem auf einer weiteren Hilfswelle frei drehbaren Ritzel und das andere Zahnrad mit dem auch die Rückwärtsbewegung vermittelnden Zahnrad in Eingriff gelangt. Diese Getriebebauart hat indes den Nachteil, daß vier axial zueinander versetzte Wellen erforderlich sind, von denen eine nur ein einziges Ritzel trägt. Außerdem ist diese Hilfswelle für das Ritzel als fliegender Bolzen auszubilden, was sich nachteilig für die Laufruhe des Getriebes auswirkt. Die Schaltmuffen sind dabei in der üblichen Weise in v°rschiedernen Ebenen angeordnet.
Die Erfindung beseitigt die sich bei solchen Getriebebauarten ergebenden Nachteile hinsichtlich der Baulänge und der Laufruhe des Getriebes und besteht im wesentlichen darin, daß auf der Rückwärtsgangwelle außer den Zahnrädern für den Rückwärtsgang ein weiteres Zahnrad vorgesehen ist, das über ein auf der V orgelegewelle lose drehbar angeordnetes Zahnrad mit einem Zahnrad auf der Hauptwelle zur Erzielung eines weiteren -Vorwärts ganges in Eingriff . steht. Im Gegensatz zu den übrigen Vorwärtsgängen, bei denen dis Übertragung `ton der treibenden Hauptwelle über die Vorgelegewelle unmittelbar zur getriebenen Hauptwelle erfolgt, wird im Fail° der zusätzlichen Vorwärtsgangübersetzung der Kraftfluß von der treibenden Welle über die Vörgelegewelle zunächst zur Rückwärtsgangwelle und von dieser wieder zurück auf die Vorgelegewelle übertragen, bevor der Antrieb von hier aus zur getriebenen Hauptwelle weitergeleitet wird. Es sind hierbei auf jeder der drei Wellen je eine Wechselkupplung zlir Schaltung je zweier Gänge, also für insgesamt sechs Gänge, und zwar fünf Vorwärts- und einen Rückwärtsgang, angeordnet, wobei ciie Wechselkupplungen im wesentlichen in der gleichen Querebene des Getriebes angeordnet werden.
Die Erfindung ergibt den Vorteil, daß der zusätzliche Vorwärtsgang die Baulänge des Getriebes nicht vergrößert, da die Rückwärtsgangwelleeinen genügenden Raum für die Anordnung weiterer Zahnräder ohne Verlängerung des Getriebes zuläßt und andererseits die Zahl der auf der Hauptwelle bzw. auf der Vorgelegewelle angeordneten Zahnräder durch den zusätzlichen Gang nicht erhöht zu werden braucht. Das gilt insbesondere dann, wenn das auf der Vorgelegewelle lose angeordnete, zur Vermittlung der zusätzlichen Vorwärtsgangfbersetzung dienende Zahnrad zur Erzielung eines anderen Vor-! wärtsganges auch unmittelbar mit der Vorgelegewelle gekuppelt werden kann. Des weiteren ergibt die Erfindung die Möglichkeit, eine besonders hohe Übersetzung für denjenigen Vorwärtsgang, insbesondere den ersten oder langsamsten Gang, vorzusehen, dessen Kraftübertragung über die Rückwärtsgangwelle erfolgt. Bei entsprechender Verteilung der Schaltkupplungen auf die einzelnen Wellen braucht ferner für die Länge des Getriebes die Länge der Wechselkupplung und ihres Schaltweges nur einmal berücksichtigt zu werden.
Es sind bereits Zahnräderwechsel- und -wendegetriebe bekannt, bei welchen auf dreien von vier zueinander parallel angeordneten Wellen je eine Wechselkupplung angeordnet ist, wobei die Wechselkupplungen ungefähr in der gleichen Querebene liegen. Bei diesen Getrieben sind jedoch die treibende und die getriebene Welle nicht gleichachsig, sondern zueinander versetzt angeordnet, so daß sich auch eine grundsätzlich andere Anordnung der Zahnräder ergibt. Eine unmittelbare Anwendung der bekannten Anordnung auf Getriebe mit gleichachsiger treibender und getriebenere Welle, wie sie z. B. für Kraftfahrzeuge üblich sind, ist infolge dieser grundsätzlich anderen Getriebebauart nicht möglich.
Des weiteren sind Getriebe bekannt, bei welchen bei zueinander gleichachsig angeordneter treibender und getriebener Welle zwei parallel hierzu angeordnete Vorgelegewellen vorgesehen sind und bei denen ein Rückwärtsgang durch den Eingriff zweier auf den beiden Vorgelegewellen angeordneter und je mit einem Zahnrad der Hauptwelle in Eingriff stehender bzw. in Eingriff zu bringender Zahnräder gebildet wird. Eine zusätzliche Vorwärtsgangübersetzung derart, daß der Antrieb zunächst von der einen Vorgelegewelle auf die andere Vorgelegewelle und von dieser wieder zurück auf die erstere erfolgt und hierdurch z. B. ein besonders hohes Übersetzungsverhältnis gestattet, ist auch bei diesen bekannten Getrieben nicht vorgesehen.
Auf der Zeichnung ist das Getriebe nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen das Getriebe die Fig. i im Längsschnitt nach der Linie I-1 von Fig. a und die Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie 11-II von Fig. i.
In dem dargestellten 5-Gang-Getriebe kennzeichnet r die vom Motor kommende Antriebswelle. Gleichachsig zu ihr liegt die Hauptwelle 2, die gleichzeitig Abtriebswelle des Getriebes ist und die die Gelenkwelle bzw. die Treibräder des Kraftfahrzeuges antreibt. Auf der Antriebswelle i und der Hauptwelle 2 sitzen insgesamt vier Zahnräder 3, 4., 5 und 6. Das Rad 3 sitzt fest auf der Antriebswelle i, und die Räder q., 5 sitzen fest auf der Hauptwelle 2. Das Zahnrad 6 sitzt drehbar auf der Hauptwelle 2. Mit dem Rad 3 steht das Zahnrad 7 in Eingriff, das mit der Nebenwelle 8 fest verbunden ist. Ebenfalls fest mit der Nebenwelle 8 verbunden sind die Räder io, i i, während das Rad 9 verschiebbar, aber nicht verdrehbar auf der Nebenwelle 8 sitzt. Das Rad 12 sitzt drehbar auf der Welle B.
Das Rad i i steht mit dem Rad 13 in Eingriff, das sich mit seiner Nabe 14 auf einem feststehenden Bolzen 15 dreht und so eine dritte Welle, nachstehend Rückwärtswelle genannt, bildet. Auf der Nabe 14 sitzt verschiebbar ein Rad 16, das einerseits mit dem Rad 5 auf der Hauptwelle in Eingriff gebracht und andererseits durch die Klauen 17 mit den entsprechenden Gegenklauen 18 eines Rades i9 gekuppelt werden kann. Das Rad i9 steht mit dem Rad 12 auf der Nebenwelle 8 in Eingriff.
Wie die Abb. i zeigt, sind die drei Kupplungen 2o, 2i-22, 23 und 17,18 in einer Querebene I-I angeordnet.
Das Getriebe arbeitet wie folgt.
Beim ersten Gang erfolgt die Kraftübertragung von der Antriebswelle i über die Räder 3 und 7 auf die Nebenwelle 8, von hier aus über die Räder i i und 13 auf die hückwärtswelle 14, von da aus über die Klauen 17, i8 und über die Räder i9, 12 und 4 auf die Hauptwelle 2. Durch diese Art der Kraftübertragung macht es keine Schwierigkeiten, auch besonders starke Untersetzungen, a. B. von i : 8, wie sie oft für Geländewagen nötig sind, mühelos unterzubringen.
Beim zweiten Gang erfolgt die Kraftübertragung über die Räder 3, 7, 9, 5. Dabei ist das Rad 9 auf der Nebenwelle 8 derart verschoben, daß es mit dem Rad 5 in vollem Eingriff steht.
Beim dritten Gang wird die Kraft über die Räder 3, 7, 12 und 4 übertragen. Das-Rad 9 ist dann derart verschoben, daß es mittels der Klauen 22, 23 mit dem Rad 12 gekuppelt ist.
Beim vierten Gang wird die Kraft über die Räder 3, 7, io und 6 übertragen. Die Schaltmuffe 2o ist dann derart verschoben, daß ihre Stifte 21 in zugehörige Bohrungen 24 des Rades 6 eingreifen.
Beim fünften Gang erfolgt eine direkte Kraftübertragung von der Antriebswelle i auf die Hauptwelle 2. Die Schaltmuffe 2o ist dann so verschoben, daß die Stifte 21 in zugehörige Bohrungen 25 des Zahnrades 3 eingreifen.
Beim Rückwärtsgang wird zunächst das Zahnrad 16 auf der Nabe 14 mit dem Zahnrad 5 in Eingriff gebracht. Die Kraftübertragung erfolgt von der Antriebswelle i über die Räder 3 und 7 auf die Nebenwelle 8, von hier aus über die Räder i i und 13 auf die Nabe 14 und alsdann von dem Zahnrad 16 ohne Vermittlung der Vorgelegewelle unmittelbar auf das Zahnrad 5, das mit der Hauptwelle 2 fest verbunden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit gleichachsig zueinander angeordneter treibender und getriebener Hauptwelle und parallel hierzu angeordneter Vorgelegewelle und Rückwärtsgangwelle, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückwärtsgangwelle (15) außer den Zahnrädern (13, 16) für den Rückwärtsgang ein weiteres Zahnrad (i9) vorgesehen ist, das über ein auf der Vorgelegewelle (8) lose drehbar angeordnetes Zahnrad (12) mit einem Zahnrad (,4) auf der Hauptwelle (2) zur Erzielung eines weiteren Vorwärtsganges in Eingriff steht. - 2. Wechselgetriebe nach- Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder der drei Wellen (2, 8, i5) je eine Wechselkupplung (2o, 9, 16) zur Schaltung je zweier Gänge für insgesamt sechs Gänge, und zwar fünf Vorwärts- und ein Rückwärtsgang, angeordnet ist. 3. Wechselgetriebe nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselkupplungen (2o, 9, 16) im wesentlichen in der gleichen Querebene des Getriebes angeordnet sind. Wechselgetriebe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Vorgelegewelle lose angeordnete, zur Vermittlung der weiteren Vorwärtsgan:;-übersetzung (1) dienende Zahnrad (12) zur Erzielung eines anderen Vorwärts-. Banges (III) auch unmittelbar mit der Vörgelegewelle gekuppelt werden kann. 5. Wechselgetriebe nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die - Vorgelegewelle (8), die Rückwärtswelle (15) sowie ein lose drehbar auf der getriebenen Hauptwelle (2) angeordnetes Zahnrad mit der treibenden Hauptwelle (i) unter Vermittlung von Zahnrädern in ständiger Antriebsverbindung stehen und daß ferner auf der Vorgelegewelle und auf der Rückwärtsgangwelle je zwei Zahnräder (12, g; i9, 16) angeordnet sind, die entweder (9, 16) als Teile der Wechselkupplungen auf diesen Wellen (8, 15) verschiebbar angeordnet sind oder (12, ig) als lose drehbar angeordnete Zahnräder durch die Wechselkupplungen mit ihren Wellen kuppelbar sind und mit zwei auf der getriebenen Hauptwelle (2) fest angeordneten Zahnrädern (4., 5) entweder, und zwar die auf der Vorgelegewelle sowie eines der auf der Rückwärtsgarigwelle angeordneten Zahnräder (12, 9, 16 ), unmittelbar oder, und zwar das weitere auf der Rückwärtsgangwelle angeordnete Zahnrad (i9), mittelbar über das auf der Vorgelegewelle lose angeordnete Zahnrad (12) in Eingriff stehen, wobei. die Wechselkupplung (2o, 21) auf der getriebenen Hauptwelle (2) entweder diese (2) mit der treibenden Hauptwelle (i) oder mit dem lose auf ihr angeordneten Zahnrad (6:) kuppelt. 6. Wechselgetriebe nach Anspruch i bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die fest auf der getriebenen Hauptwelle (2) angeordneten Zahnräder (4, 5) zwischen der treibenden Welle (i) und dem lose auf der getriebenen Welle (2) angeordneten Zahnrad (6) angeordnet sind und die Wechselkupplung zur Kupplung der getriebenen Welle (2) mit der treibender. Welle (i) und dem lose angeordneten Zahnrad (6) durch Schiebestifte (21) gebildet wird, welche durch die fest angeordneten Zahnräder (4, 5) hindurchgeführt sind und von einer zwischen diesen Zahnrädern angeordneten Schaltmuffe (2o) betätigt «-erden. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr. 129 663, 350 96o, 5o6 222, 543 434; britische Patentschrift ...... - 23519.