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Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit einer tlnzahl von lose hintereinander auf einer Welle angeordneten, schräg verzahnten
Rädern, die wahlweise durch Schaltkupplungen mit der Welle kraftschlüssig verbunden
werden können. Bei derartigen Getrieben müssen besondere Maßnahmen getroffen werden,
um die durch die Schrägverzahnung auf das jeweils unter Last laufende Rad ausgeübten
axialen Kräfte von den Lagern dieses Rades und der übrigen Räder fernzuhalten. Durch
die Erfindung wird diese Aufgabe auf besonders einfache und zweckmäßige Weise gelöst.
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Die Erfindung besteht darin, daß die zur Lagerung der Räder und gleichzeitig
als Mitnehmerringe für die Schaltkupplungen dienenden, auf die Welle aufgekeilten
Büchsen als Bundbüchsen ausgebildet und, teilweise unter Benutzung eines Zwischenringes,
so hintereinander auf der Welle angeordnet sind, daß sie mit ihren Stirnflächen
dicht aneinander anliegen und jedes Rad auf den Büchsen zwischen je zwei Bunden
dieser Büchsen bzw. zwischen je einem Bund und dem Zwischenring gelagert ist.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein mit
Mitnehmerringen gemäß der Erfindung versehenes 5-Gang-Wechselgetriebe für ein Kraftfahrzeug
im Längsschnitt dargestellt.
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Die Hauptwelle 5 des Getriebes ist gleichachsig mit der Motorwelle
6 angeordnet und mit ihrem einen Ende bei 7 im Getriebegehäuse 8, mit ihrem anderen
Ende bei 9 in der Motorwelle 6 drehbar gelagert, die sich ihrerseits wieder in Lagern
ro im Getriebegehäuse dreht. Die zur Hauptwelle parallele Zwischenwelle z t ist
bei 12 und 13 ebenfalls
iln Gehäuse 8 frei drehbar gelagert
und mit fest auf ihr angeordneten Zwischenrädern 14 bis i9 versehen. Hiervon kämmt
das Rad 14 ständig mit dem fest auf der Motorwelle angeordneten Rad 20, so daß sich
also die Zwischenwelle i i stets in einem festen Drehzahlverhältnis zur Motorwelle
mit dieser dreht.
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Der Kraftschluß zwischen der Hauptwelle 5 und der Zwischenwelle ii
wird in den vier untereil Gangstufen wahlweise durch die auf der Hauptwelle angeordneten
Zahnräder 21 bis 24 hergestellt. -Von diesen ist das dem ersten Gang mit der größten
Untersetzung angehörende Rad 21 in einer Keilnutenverzahnung 25 der Hauptwelle längs
v erschieblich geführt, so daß es durch Verschieben in Richtung des Pfeiles 26#
mit dem Rad i9 der Zwischenwelle in Eingriff gebracht werden kann.
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Die übrigen Wechselräder 22 bis 24 sind auf Hiilsen 27 bis 29 drehbar
gelagert, die ihrerseits mittels der Keilnutenv erzahnung 30 und mittels
eines Schloßringes 31 fest auf der Hauptwelle 5 angeordnet sind. Die Hülsen 28,
29 sind als Mitnehmerringe zweier Wechselschaltkupplungen ausgebildet und zu diesem
Zweck mit einer Außenverzahnung 32 versehen, die mit der entsprechenden Innenverzahnung
33 zweier auf den Mitnelimerringen axial verschieblicher Schaltmuffen 34, 35 im
Eingriff stehen. Gleichartige Verzahnungen 36, 37, 38, 39 sind an den den Schaltmuffen
zugewandten Enden der Wechselräder 22, 23, 24 und der Motorwelle 6 angeordnet, so
daß durch Verschieben der Schaltmuffen in Richtung der Pfeile 40 wahlweise der Kraftschluß
zwischen der Hauptwelle 5 und einem der Wechselräder 22 bis 24 bzw. der Motorwelle
6 hergestellt werden kann. Da die Räder 22 bis 24 ständig mit den Rädern 15, 16,
18 der Zwischenwelle i i im Eingriff stehen, ergeben sich folgende weitere Schaltungsmöglichkeiten
des Getriebes: a) Durch Kuppeln des Rades 22 mit der Hauptwelle 5 wird die zweite
Gangstufe des Getriebes mit etwas geringerer Untersetzung als in der ersten Gangstufe
eingeschaltet; b) durch Kuppeln des Rades 23 mit der Ilauptwelle erfolgt die Einschaltung
des dritten Ganges mit wiederum etwas verringerter Untersetzung gegenüber dem zweiten
Gang; c) durch Kuppeln des Rades 24 mit der Hauptwelle wird die vierte Gangstufe
mit der niedrigsten Untersetzung eingeschaltet; d) durch unmittelbares Kuppeln der
Motorwelle 6 mit der Hauptwelle 5 ergibt sich der fünfte oder direkte Gang, in welchem
beide Wellen gleiche Drehzahl haben.
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Das an der Zwischenwelle i i außerdem noch vorhandene Zahnrad 17 kämmt
mit einem hier nicht dargestellten, vor der Zeichnungsebene liegenden Rad auf der
Umkehrwelle für den Rückwärtsgang, deren Drehbewegung beim Einschalten des Rückwärtsganges
durch ein weiteres hier nicht dargestelltes Rad auf das Zahnrad 21 und damit auf
die Hauptwelle 5 übertragen wird.
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Das Einrücken der einzelnen Gangstufen erfolgt in bekannter Weise
durch Schaltgabel 41, 42, 43, die ill Rillgilutell -4 des Rades 21 bzw. der Schaltinuffell
34, 35 eingreifen und auf parallel iiel)eiieinander angeordneten Stangen 15 längs
verschieblich geführt sind. ])er sowohl in der Zeichnungsebene als auch quer dazu
schwenkbare Schalthebel 46 greift in der in der Zeichnung dargestellten Lage gerade
in die Schaltgabel 42 für den zweiten und dritten Gang ein, die sich in der Zeichnung
in der neutralen Mittelstellung befindet. Sie wird in dieser Stellung ebenso wie
in den beiden Endstellungen durch eine Kugel 48 festgehalten, die unter der @\'irkung
der Feder 47 jeweils in eine der aii der Schaltstange 45 angebrachten Kerben 49
einrastet.
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Die Räder 14 bis 24 sind iln Interesse eines ruhigeren Laufes des
Getriebes finit einer Schräg-bzw. Spiralverzahnung versehen. Dadurch werden u. a.
auch auf die auf der Ilatiptwelle nebeneinander mit unterschiedlicher Drehzahl laufenden
Räder 22 bis 24 erhebliche axiale Oberkräfte ausgeübt. Um zu verhindern, daß von
dem jeweils unter Last laufenden Rad axiale Kräfte auf dessen Lager, sowie auf die
benachbarten, im Leerlauf befindlichen Räder und deren Lager ausgeübt werden und
dadurch e\-tl. ein Verklemmen der Räder eintritt, sind sämtliche zur Lagerung der
Räder 22 bis 24 dienenden, auf die Hauptwelle aufgekeilten Büchsen lizw. Mitnehmerringe
27 bis 29 als l@tiii<ilriicliseli ausgebildet und, teilweise unter Benutzmig
eines Zwischenringes 52, so hintereinander auf der llauptw-elle 5 angeordnet, daß
sie finit ihren Stirnflächen dicht aneinander anliegen wild jedes Rad zwischen je
zwei Bunden dieser Büchsen bzw. zwischen je einem Bund und dein Zwischenring auf
den Büchsen gelagert ist. Das Ganze wird dann durch den Schloßring 31 fest gegen
den l'und 53 der Hauptwelle gepreßt.
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Dieser Schloßring ist mit einer der .heilnutenverzahnung
30 der Welle ; entsprechenden Innenverzahnung versehen. Er wird, nachdem
die Wechselräder 22 bis 24 mit ihren Lagerbüchsen und Schaltkupplungen auf der Hauptwelle
montiert sind, als letzter Teil ebenfalls auf diese aufgeschoben, bis er an der
Schulter 54 einer Ausnehmung 55 des ',\litneliniel-rillges 29 anliegt. In dieser
Stellung lädt sich der Schloßring in einer Ringnut 56 der Hauptwelle uin eine halbe
Zahnteilung verdrehen, so daß die Zähne seiner Innenverzahnung mit denjenigen c1er
Keilnutenverzahnung der Hauptwelle zur Deckung gelangen, worauf ein unter der \Virkung
der Feder 57 stellender zylindrischer Stift 58 i il eine Zahnlücke des Schloßringes
einschnappt und diesen an einer weiteren Drehung in der Nut 56 hindert. Da sich
der Schloßring nunmehr nicht inelir axial bewegen kann, sind damit auch die Biicllsell
27 bis 29 gegen axiale Verschiebung auf der Ilauptwelle gesichert.
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Durch die beschriebene Ausbildung und Anordnung der '\Iitnehinerringe
als Distanzbüchsen ergibt sich eine klare, eindeutige Aufnahme der durch die Schrägverzahnung
der Räder hervorgerufenen
axialen Querkräfte und gleichzeitig ein
einfacher Zusammenbau dieses Getriebeteiles unter Verwendung weniger, leicht 'herzustellender
Teile.