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Stirnra-d-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Es sind
Stirnräder-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen zum Schalten der
Geschwindigkeitsstufen Reibungsschaltkupplungen angeordnet sind. Ferner sind Kupplungen
für Kraftfahrzeuge blekannt, die @außerhalb des. Getri:ebege'häuses laufen, um eine
gute Ableitung der beim Kuppeln ,auftretenden Reibungswärme zu erreichen. Derartige
trocken arbeitende Kupplungen haben als Schaltkupplungen gegenübler dien in Öl laufenden
Kupplungen den weiteren Vorteil, da.ß bei ihnen der rund drei- bis viermal größere
Reibbeiwert der Reibbeläge ausgenutzt werden kann. Sie können deshalb Tals Zweischeibenkupplungen
;ausgebildet werden und haben als solche gegenüber in ölbaid laufenden Liamlellenkupplungen
den Vorzug, daß sie beim Auskuppeln sehr schnell lösen, was den Wirkungsgrad des
Getriebes verbessert und lein rockfreies, Schalten, der Getriebegänge gewährleistet.
Trocken arbeitende Kupplungen zum Schalten ider Getriebestufen. sind bisher nicht
häufig angewendet worden, weil- idie, Anordnung der Kupplungen bei S-tirnräder-Wechselgetrieben
Schwierigkeiten bereitet und @es an einer einfachen Betätigung ;der Kupplungen fehlte.
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Erfindungsgemäß werden die Zahnradpaare der Getd@eblestufen sio angeordnet,
id;aß auf der Stirnseite feiner jleden Gletriebewelle leine Schaltkupplung angeordnet
ist. Blei einem Drei- und Vierganggetriebe werden unter Verwendung von zwei Getriebewellen
vier Kupplungen und bei ieinelm Fünf-und Sechsganggetriebe bei ldrei Getrmebewelllen
sechs Kupplungen benötigt. Diese Anordnung ermöglicht eine einfache Betätigung der
Kupplung lohne komplizierte Wellendurchführungen und geivährleis.tet leine gute
Ableitung der Reibungswärme. Die Einleitung dies Motordrehmoments erfolgt vorzugsweisle
übler einen Kegeltrieb loder lein besonderes Stirmradpiaar :annähernd in der Mitte
der ersten
Getri@ebäwelle. Um eine nicht zu stark differierende
DrehmomentbleIas.tung der Kupplungen zu erreichen, die Kupplungen also möglichst
gleich groß ausbilden. zu: können, wird lerfindungsgemäß vorgeschlagen, bei einem
Dreiganggeeriebte ,auf einer und bei einem Vierganggetriebe auf beiden Seiten der
Antriebszahnräder zwei Zahnradpaare anzuordnen, wobiei das, auf der zweiten Getriebewelle
laufende Zahnrad der größeren Übe rsetzung mit dieser durch einen Überholfreilauf
verbunden ist. Die Betätigung der Kupplungen ;des Getriebes erfolgt vorzugsweise
über Stößel, die von der annähernd in ider Mitte des Getriebes angeordneten; entweder
;geradlinig verschiebbar oder drehbar angeordneten. Kurvensteuerung bewegt werden.
Die Kurvensteuerung steht über ein Gestänge ,oder leine hydraulische Betätigungseinrichtung
mit dem Schalthebel in Verbindung. Um bei größeren Getrieben und besonders bei im
Heck des Fahrzeugs angeordneten Getrieben eine leichtgängige Schaltung -der Getriebestufen
zu ermöglichen, wird je2-findungsgemäß vorgeschlagen, die Bewegung der Kurvensteuerung,
von der aus idie Schaltkupplungen bietätigt werden, über :einen S!ervomechanismus
zu unterstützen. Zu diesem Zweck wird .die Kurvensteuerung im Augenblick des Schalters
über 'eine entsprechende Übersetzung rund ieinie vom Schalthebel gesteuerte Kupplung
mit einem vom Motor :ständig angetriebenen Teil des Getriebes in Verbindung gebracht.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem an Hand der Zeichnung
nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens z7 entnehmen.
Fig. i und 2 zeigen einen schematischen Getriebieplan. Fig. i stellt einen, Horizontalschnitt,
Fig: 2 einen Vertikalschnitt (Schnitt 1-I in Fig. i ) dar; Fig. 3 zeigt jein Schema
der Kurvensteuerung zur Betätigung der Schaltkupplung, Fig.4 ;einen Schnitt durch
eine Schaltkupplung; in Fig.5 wird eine pierspektivische Dia rstellung ;eines Getriebes
und ider darauf angebrachten. Hydr aulikbetätigung, in Fig.6 ein pierspektivisches
schematisches Bild einer Servosteuerung und in zig. 7 ein: Teilschnitt durch eine
Seite der Servosteuerung gezeigt.
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Wie Fig. i zeigt; wird Idas Motordrehmoment über: eine zweckmäßigerweis.e
als Zentrifugalkupplang ausgebildete Hauptkupplung-i, -die durch seine Zusatzbetätigungseiurichtung
auch bei geringer Drehzahl eingekuppelt werden kann, sauf das. Kegelrad 3: übertragen.
D>äs: Kegelrad 3 kämmt mit zwei auf' der Getriebewelle 4 gelagerten Kegelrädern
5 und 6; die durch leine Schaltmuffe 7 mit der Getriebiewelle 4 gekuppelt werden
können. Durch Schalten- der Schaltrufe kann das Getriebe auf Vorwärtsfahrt, Motorleerlauf
und Rückwärtsfahrt geschaltet werden. Die Getriebewelle 4 treibt die Kuppl!ungsscheibien
der. Kupplungen A und C an. Die Kupplungsscheiben der KupplungA stehen im eingekuppelten
Zustand mit !den Zahnrädern der ersten und zweiten Übiersetzun@gsstufe, die der
Kupp= Jung C mit den Zahnrädern der dritten und vierten Übersetzungsstufe in Verbindung.
Das Zahnrad 8 kämmt mit dem Zahnrad 12, das mit der Getriebewelle 13 über
eine Freilaufsperre 14 verbunden ist. Dias Zahnrad 9 treibt das Zahnrad 15
auf .der Getriebewelle 13 an und überträgt sein Drehmoment über -die Kupplung B.
Gleichartig ist die andere Hälfte des Getriebes ausgebildet: Dias Zahnrad io kämmt
mit dem Zahnrad 16 und - überträgt ,das Drehmoment über Idas Freilaufgesperre
17. Das Zahnrad r i treibt über das Zahnrad 18 die Kupplung D ;an:
Die Getri;eb ewelle 13 trägt in der Mitte das Antriebsritzel 19, Idas
das Achsantriebsrad 20 mit dem Differential 2 i antreibt. Seitlich vom Getriebiegehäuse,
in Fahrtrichtung gesehen hinter den Schaltkupplungen, sind -die Bremsen 22 und 23
,angeordnet.
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Fig. 4 zeigt eine Schaltkupplung im Schnitt. Das umlaufende Kupplungsgehäuse
24 steht mit dem betreffenden Zahnrad und die Kupplungsscheiben 25 über den Mitnehmer
26 mit der betreffenden Welle in Verbindung. Die Kupplung ist als Zweischeibenkupplung
ausgebildet, bei der die Innenseiten der den Reibbelag tragenden Kupplungsscheiben
in Umfangsrichtung ansteigende Ausnehmungen 27
aufweisen, in denen die Kugeln
28 liegen.. Die Kupplungs:s:cheiben werden durch Verdrehen zum Anliegen gebracht
und verbinden im gekuppelten Zustand Zahnrad mit Getriebewelle. Im gekuppelten Zustand
verdrehen vorgespannte Zugfedern 29 über an Stiften 3o auf der Beinen Kupplungsscheibe
gelagerte Doppelhebel 3 i -und Stößel 32 die Kupplungsscheib;en gegeneinander, so
daß sie auf den Kugeln 28 aufrollen und zur Anlage kommen. Zum Lösen der Kupplung
werden die Stöße133 durch einen Konus 34 nach außen bewegt und die Doppelhebel so
geschwenkt, daß die Kupplungsscheiben durch zwischen -den Scheiben angeordnete Rückzugsfedexm
zurückverdreht werden. In Fig, 4 ist die Kupplung in gelöstem Zustand dargestellt.
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Die Betätigung der Kupplungen verfolgt über die in der Mitte- kies
Getriebes angeordnete Kurvensteuerung 35; die vom Schalthebel aus senkrecht zu den
Getriebewellen bewegt wird. In Fig.3 ist die Kurvensteuerung schematisch dargestellt.
Inder gezeichneten- Stellung isst die vierte Gangstufe eingeschaltet. Der Pfeil
gibt die Bewegungsrichtung der Kurvensteuerung an. Die Betätigung der Kupphing erfolgt
über die Stößel 36 (Kupplung A:), 37 (Kupplung B), 38 (Kupplung C), 39 (Kupplung
D). Die Stößel wirken über die Dioppelhebel 40, 41 -(Fig. 2) unter Zwischenschaltung
von Federn 42, 43 au die Betätigungskonussle 34, 44. Die Kurvensteuerung35 :enthält
noch eine Nut 45 zur Betätigung der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmuffe 7. Bei denn dargestellten
Beispiel sind die Schaltkupplungen und Bremsen jeder Getriebieseite in -einem Gehäusekanal
46, 47 angeordnet, der durch Lüftungsschaufeln. 48, die auf dem Kupplungsgehäuse
der Hauptkupplung i angeordnet sind, belüftet wird; wodurch eine ,gute Kühlung gewährleistet
ist: Ein Getriebe in perspektivischer Ansicht zeigt Fig. 5. Das Getriebe wird @durch
.die Kardanwelle 49 vom Motor angetrieben. Der Abtrieb erfolgt über die Achswellen
5o, 51. Auf dem Getriebe
sitzt die 'hydraulische Betätigung 52,
die auch in Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Die Leitungen 53 und 54 stehen mit :dem
vom Schalthebel bedienten Gebergerät in Verbindung. In Fig.6 ist ;ein perspektivisches
schematisches Bildeiner Servosteuerung des Getriebes gezeigt. Wie in Fig. i bis
3 bedeuten 36, 37, 38, 39 die S.tößiel zum Betätigen der Schaltkupplungen. Nur ist
die geradlinig bewegte Ku vensteuerung 35 durch zwei rotierende Kurvensteuerungen
55 und 56 ersetzt, deren Zahnräder 57 und 58 über ein Zivis.ch.enrad 59 in Verbindung
stehen. Die Verdrehung der Kurvensteuerung erfolgt durch einen beidseitig beaufschlagten
Kolben 6o der hydraulischen Betätigung 51, der über eine Zahnstangenverz:ahnung
das Betätigungszahnrad 6i verdreht. Zur Herabsetzung der Betätigungskraft kann im
Augenblick der Schaltung je nach Betätigungsrichtung über :eine Kupplung 62 oder
63 die Kurvensteuerung über die Zahnräder 64 oder 65 über eine Schraubenradübersetzu!ng
66, 67 oder 68 mit der vom Motor direkt angetriebenen Welle 69 in Verbindung
gebracht werden. Die Betätigung der Kupplung 62 oder 63 erfolgt durch einen mit
der betreffenden Arbeitsseite der Hydraulikbetätigung 52 verb:undenen Hydraulikzylinder
69oder 70. In Fig. 7 ist eine Seite der Servosteuerung schematisch dargestellt.
Der Kolben 7i des Hydraulikzylinders 70 drückt bei Betätigung über den Stößel 72
die Scheiben 73 und 74 der Kupplung 63 zusammen. Dadurch wird eine Servoverdrehkraft
vom Motor über die Schraubjenradübersetzung 66, 68 und das Zahnrad 65 sauf die Kurvensteuerung
übertragen, wodurch die Betätigungskraft zum Schalten erheblich verringert wird.