DE908100C

DE908100C - Mehrgaengiges Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE908100C
Application number: DEZ1764A
Authority: DE
Inventors: Otto Schwab
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1951-03-08
Filing date: 1951-03-08
Publication date: 1954-04-01

Description

Mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung eines insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmten Zahnräderwechselgetriebes mit ständig im Eingriff stehenden, durch Reibungskupplungen schaltbaren Räderpaaren, wobei die treibende Welle mit der getriebenen Welle fluchtet und mindestens zwei zur treibenden und getriebenen Welle parallele Nebenwellenzüge angeordnet sind.
Die bisher bekanntgewordenen Zahnräderwechselgetriebe der genannten Art sind noch zu unvollkommen. In einem solchen Getriebe für vier-Vorwärtsgänge sind zu den Hauptwellen (Eingangs-und Abtriebswelle) zwei Zwischenwellenpaare, also vier getrennte, parallel zueinander liegende Nebenwellen, vorgesehen, zu deren Zu- und Abschalten vier Reibungskupplungen bestehen und außerdem zum Schalten der einzelnen Gangstufen zwei Doppelklauenkupplungen vorhanden sind, die jeweils nur nach vorherigem Lösen von Reibungskupplungen betätigt werden können. Der Gesamtbau ist sehr umständlich, da zur Erreichung der vier Vorwärtsgänge fünfzehn Zahnräder erforderlich sind. Ein Rückwärtsgang ist nicht vorhanden. Bei Benutzung je einer Gangstufe laufen sechs Zahnräder und eine ganze Nebenwelle leer mit.
Eine andere bekannte Getriebebauart für drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang ist gegenüber der ersterwähnten Bauart zwar einfacher, aber insofern noch unzulänglich, als eine auf die ganze Getriebelänge einstückige Abtriebswelle und zwei ebenfalls durchgehende Nebenwellen bestehen. Für das Gangschalten sind vier Reibungskupplungen vorgesehen, und zwar mit allem Zubehör auf den Nebenwellen, wobei die Unterbringung zusammen mit allen erforderlichen Übertragungszahnrädern und den Schaltmuffen nebst Schalthebelführung eine sehr umständliche Gesamtausbildung ergibt. Bei Benutzung je einer Gangstufe laufen beide Nebenwellen vollständig mit und noch alle Kupplungsglocken mit Außenlamellen jeder der vier Lamellenkupplungen.
Gegenüber beiden bekannten Getriebeausführungen unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß zwischen der treibenden und der getriebenen Welle ein weiterer mit diesen Wellen fluchtender und unmittelbar kuppelbarer Wellenteil angeordnet ist. Diese neuartige Durchbildung ist von entscheidender Bedeutung für die Erzielung eines wesentlich einfacheren Gesamtbaues. Es ergibt sich insbesondere eine für eine größere Anzahl von Geschwindigkeitsstufen stark verkürzte Baulänge, die nicht größer ist als die Baulänge eines normalen Getriebes, das eingerichtet ist für nur drei oder vier Geschwindigkeitsstufen. Weiter ergibt sich die Möglichkeit der zweckmäßigeren Verteilung der Schaltkupplungen, nämlich sowohl auf die treibende Welle, die Abtriebswelle und beide Nebenwellen, wodurch die Verkürzung der Getriebehaulänge erreicht ist, und außerdem ist es möglich, die zu verschiebenden Teile (Schaltglieder und Schaltmuffen) der Kupplungen jeweils auf jenem Wellenteil zu führen, der beim Übergang von einer auf eine andere Geschwindigkeitsstufe der langsamere ist, so daß ein stoßfreies Schalten in noch vollkommenerer Weise gesichert ist.
Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Zahnräderwechselgetriebe ist in der Zeichnung als Beispiel dargestellt, und zwar in der Ausführung zur Erzielung von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, besonders geeignet für den Antrieb von Omnibussen.
Abb. I zeigt das Getriebe in einem Längsschnitt; Abb. 2 ist ein Schemabild; das den Kraftfluß in den verschiedenen Gängen veranschaulicht.
Der Hauptwellenzug des Getriebes besteht aus der Antriebswelle I und zwei ineinander gelagerten Wellenteilen 2 und 3. Der Wellenteil 2 lagert mit einem Zapfen 4 in der Antriebswelle, und der Wellenteil 3, der mit dem Zapfen 5 im Wellenteil 2 lagert, ist die Abtriebswelle. Für die Hauptübertragung auf einen Nebenwellenäug zur Erzeugung der Vorwärtsgänge besitzt die Antriebswelle I das Zahnrad 7, das an dem glockenförmigen Außenteil der Lamellenschaltkupplung 8 befestigt ist, die zur Verbindung des Wellenteiles 2 mit der Antriebswelle I dient, wozu die weiteren Teile der Kupplung auf dem Wellenteile 2 sitzen und zur Betätigung der Schaltglieder eine Schaltmuffe 9 vorgesehen ist. Der Wellenteil 2 trägt aufgekeilt die Zahnräder Io und II, und mit dem Rad II ist ein Teil der Kupplung I2 vereinigt, die zur Verbindung des Wellenteiles 2 mit der Abtriebswelle 3 dient. Zu dieser Kupplung gehört die Schaltmuffe I3. Die Abtriebswelle 3 trägt aufgekeilt das Rad I5 und am äußeren Ende den Flansch I6 zum Anschluß einer üblichen Triebwelle. Es sind im Getriebe zwei Nebenwellenzüge vorgesehen, die beide aus mehreren Teilen bestehen. Der eine Nebenwellenzug erhält seinen Antrieb mit Hilfe eines mit dem Rad 7 kämmenden Rades I8, das auf dem Wellenteil I9 festsitzt. Letzterer lagert mit einem Zapfen 2o im Wellenteil 2I, und beide Wellenteile sind miteinander verbindbar durch die Lamellenkupplung 23, zu der die Schaltmuffe 24 gehört. Der Wellenteil 2I trägt aufgekeilt das mit dem Rad II im Eingriff befindliche Rad 25, und weiter besteht eine Lamellenkupplung 26 mit Schaltmuffe 27 zum Kuppeln eines auf dem Wellenteil 2I lose drehbar gelagerten Zahnrades 28 mit dem genannten Wellenteil. Das Rad 28 steht im Eingriff mit dem Rad I5 der Abtriebswelle 3. Der zweite Nebenwellenzug setzt sich zusammen aus der durchgehenden Welle 3o, einer lose laufend auf ihr gelagerten Radgruppe 3I, 32 und den je für sich lose gelagerten Rädern 33 und 34. Alle diese losen Räder können mit der Welle 3o gekuppelt werden. Für das Kuppeln der Rädergruppe 3I, 32 einerseits und für das Rad 33 andererseits mit der Welle 3o ist das mittels Keilnuten auf der Welle 3o verschiebbare Doppelklauenstück 36 vorgesehen, das in innere Klanenkränze 37, 38 der zu kuppelnden Teile einführbar ist. Für das Kuppeln des losen Rades 34 besteht die Lamellenkupplung 4o mit Schaltmuffe 4I. Die Antriebswelle I besitzt ein zweites Rad 43, das dem lose auf der Welle 3o sitzenden Rad 3I gegenübersteht. Ein auf der Rücklaufwelle 45 angeordnetes Schieberad 46 kann mit beiden Rädern in Eingriff gebracht werden, um den Rückwärtsantrieb zu vermitteln.
Bei den sechs Vorwärtsgängen vollzieht sich die Übertragung wie folgt: Der erste Gang wird erreicht über die Räder 7, I8, Welle I9, Lamellenkupplung 23, Räder 25, II, Räder Io, 33, Kupplung 36, 38, Welle 3o, Lamellenkupplung 4o und Räder 34, I5 auf die Abtriebswelle 3.
Im zweiten Gang erfolgt die Übertragung über Lamellenkupplung 8, Räder Io, 33, Kupplung 36, 38, Welle 3o, Lamellenkupplung 4o und Räder 34, I5 auf die Abtriebswelle 3.
Will man den dritten Gang erreichen, so führt die Übertragung über die Räder 7, I8, Welle I9, Lamellenkupplungen 23, 26, Welle 2I und über Räder 28, I5 auf die Abtriebswelle 3.
Zur Erzielung es vierten Ganges gestaltet sich der Übertragungsdurchlauf über die Lamellenkupplung 8, Räder II, 25, Welle 2I, Lamellenkupplung 26 und Räder 28, I5 auf die Abtriebswelle 3.
Der fünfte Gang wird erzielt über die Räder 7, I8, Welle I9, Lamellenkupplung 23, Räder 25, II, Lamellenkupplung I2 und Abtriebswelle 3.
Der sechste Gang ist der direkte Gang, der sich durch Schließen der Lamellenkupplungen 8 und 12 e rgl ibt.
Bei :den Kupplungen haben die zu bewegenden Teile (Schaltglieder und Muffen) auf jenem Wellenteil ihre Führung, der beim Übergang von einer auf eine andere Geschwindigkeitsstufe der langsamere ist.
Bei dem in Abb. I als Beispiel dargestellten Sechsganggetriebe, das insbesondere als Omnibusgetriebe gedacht ist, entsprechen die Übersetzungsverhältnisse der Räderpaare den tatsächlich gewählten, und es läßt sich an Hand des Schemabildes der Abb. 2 erkennen, daß beim Schalten von jedem Gang zum nächstweiteren Gang sämtliche umlaufenden Teile je nur einem Stufensprung des Getriebes entsprechend beschleunigt bzw. verzögert werden. Die einzelnen Stufensprünge sind in Abb. 2 mit p bezeichnet, und zu jedem der Getriebegänge I bis VI ist die Gesamtübersetzung angegeben. Dieser bedeutende Erfolg ergibt sich infolge der neuartigen Verteilung aller Schaltkupplungen mit ihren zugehörigen Räderpaaren auf die Abtriebswelle und alle Nebenwellenzüge und bedingt den Vorteil des einwandfrei stoßfreien und kraftsparenden Schaltens der Geschwindigkeitsstufen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit ständig im Eingriff stehenden, durch Reibungskupplungen schaltbaren Räderpaaren, bei dem die treibende Welle mit der getriebenen Welle fluchtet und mindestens zwei zur treibenden und getriebenen Welle parallele Nebenwellenzüge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der treibenden (I) und er getriebenen Welle (3) ein weiterer mit diesen Wellen fluchtender und unmittelbar kuppelbarer Wellenteil (2) angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 476 ooI; USA.-Patentschrift Nr. 1 846 532.