-
Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen Gangwechseleinrichtungen
teils kraftschlüssig (Reibungskupplung), teils formschlüssig (Klauenkupplung, Schiebezahnrad)
sind und welches eine Vorrichtung zum Erreichen annähernden Gleichlaufs der zu schaltenden
Getriebeteile besitzt. Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß die Gangwechseleinrichtung,
welche der geringsten Übersetzung ins Langsame zugeordnet ist, aus einer Reibungskupplung
besteht, welche auch als Vorrichtung zum Erreichen annähernden Gleichlaufs als Hilfsbremse
herangezogen wird und welche den Gangwechseleinrichtungen der übrigen formschlüssig
zu schaltenden Gänge parallel geschaltet ist, wobei letztere durch an sieh bekannte
Verstelleinrichtungen erst nach einem kurzzeitigen Einrücken der als Hilfsbremse
dienenden Reibungskupplung die endgültige Verbindung herstellen.
-
Besonders geeignet ist die Anordnung nach der Erfindung bei Zahnräderwechselgetrieben,
die einem Flüssigkeitsgetriebe nachgeschaltet sind, da die umlaufenden Massen der
Antriebsteile trotz Ausfalls des Anteils der Schaltkupplung, die zwischen Antriebsmaschine
und Zahnräderwechselgetriebe anzuordnen üblich ist, infolge der formschlüssigen
Verbindung mit dem Sekundärteil des Strömungsgetriebes nun wesentlich größer sind.
Außerdem ist bei einem Strömungsgetriebe eine völlige Zugkraftunterbrechung auf
Grund des bekannten Arbeit.sprinzips
von Strömungsmaschinen auch
bei der Leerlaufdrehzahl der Antriebsmaschine nicht vorhanden.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung bezweckt, die umlaufenden Teile während
der Zeitdauer des Gangwechsels durch leichtes und kurzzeitiges Einrücken einer Reibungskupplung,
vorzugsweise der des Ganges für die Höchstgeschwindigkeit, entweder nach Gefühl
oder mittels einer zwangsweisen Führung des Schalthebels so stark abzubremsen bzw.
bei einem vorgeschalteten Flüssigkeitsgetriebe den Drehzahlanstieg dieser Teile
so gering zu halten, daß dann die Schaltung der formschlüssig zu schaltenden Getriebegänge
leicht vonstatten geht. Es erweist sich als besonders vorteilhaft, als Hilfsbremse
jene Reibungskupplung zu verwenden, die der geringsten Übersetzung ins Langsame
zugeordnet ist, da die umlaufenden Massen am wirksamsten dann abgebremst werden
können, wenn der Drehzahlunterschied am größten ist.
-
Es ist ein viergängiges Zahnräderwechselgetriebe bekannt mit dauernd
im Eingriff stehenden Zahnräderpaaren, welche zwei hintereinandergeschaltete Einzelgetriebe
mit je zwei Getriebestufen bilden, wobei das erste Getriebe eine gebräuchliche Doppelklauenkupplung
und das zweite Getriebe eine gebräuchliche synchronisierte Doppelklauenkupplung
besitzt, und die Gesamtanordnung sowie die Schalteinrichtung so getroffen ist, daß
bei jedem Gangwechsel die dem Getriebe vorgeschaltete Hauptkupplung ausgerückt ist,
das zweite synchronisierte Getriebe sich immer in der neutralen Mittelstellung befindet
und für die endgültige Verbindung geschaltet wird, und daß die Kraftübertragung
-immer durch beide Wechselgetriebe hintereinander erfolgt.
-
Es sind Anordnungen bekannt, welche zwischen dem Strömungsgetriebe
und dem Zahnräderwechselgetriebe zur Schalterleichterung eine besondere zusätzliche
Hilfsbremse vorsehen, die zum Abbremsen des Sekundärteils des Strömungsgetriebes
dient.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
-
Abb. I zeigt beispielsweise die baulich einfache Vereinigung eines
Strömungsgetriebes, welches aus zwei Kreisläufen mit verschiedenen Übersetzungen
besteht, mit einem zweigängigen Zahnräderwechselgetriebe mit einem Rückwärtsgang
von beliebig hohen Übersetzungen, wobei die beiden Vorwärtsgänge mittels zweier
kraftschlüssiger Kupplungen, vereinigt zu einer Doppelreibungskupplung, und der
Rückwärtsgang formschlüssig geschaltet werden.
-
In der Abb. I sind beispielsweise beide Getriebeteile zur Erzielung
einer geringen Baulänge in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Es bedeutet I die
Antriebswelle für das Strömungsgetriebe 2, 3 und 4 beispielsweise zwei verschieden
übersetzte Drehmomentwandler, 5 die Turbinenwelle (Antriebswelle) des Strömungsgetriebes,
6 die Verlängerung der Turbinenwelle im Zahnräderwechselgetriebe 7, 8 und 8a eine
Doppelreibungskupplung, beispielsweise als Lamellenkupplung ausgebildet, wobei der
rechtsseitige Eingriff 8a die Gangwechseleinrichtung für den zweiten (direkten)
Gang mit der geringsten Übersetzung ins Langsaure und der linksseitige Eingriff
8 diejenige für den ersten stark übersetzten Gang darstellt. 9 ist die Getriebeabtriebswelle.
-
Das Zahnradpaar Io und II zum Antrieb der Nebenwelle I2 und die Zahnräder
I3 und I4 für die Kraftübertragung von der Nebenwelle I2 zur Getriebeabtreibswelle
9 ergeben die Übersetzung im ersten Gange. Das Zahnrad I5 ist auf der Turbinenwelle
5 fest aufgekeilt und dient mit dem Schiebezahnrad I6 und dem mit der Nebenwelle
I2 fest verbundenen Zahnrad I7 zusammen mit den Zahnrädern I3 und I4 dem Rückwärtsgang.
Bei Fahrt mit dem Rückwärtsgang befindet sich die Doppelreibungskupplung 8, 8a in
der Mittelstellung, die keine Kraftübertragung vorsieht (Leergangstellung). Im Sinne
das Kraftflusses sind alle Gänge zueinander parallel geschaltet.
-
Die Wirkungsweise der Anordnung nach Abb. I ist die folgende; Die
Leistung der Antriebsmaschine wird mittels der Welle I auf die Drehmomentwandler
3 oder 4 des Strömungsgetriebeteils 2 übertragen. Im zweiten Gang erfolgt die weitere
Übertragung von der Turbinenwelle 5, deren Verlängerung 6 über den rechtsseitigen
Eingriff 8a der Doppelreibungskupplung unmittelbar auf die Getriebeabtriebswelle
9, im ersten Gang hingegen bei linksseitigem Eingriff 8 der Doppelreibungkupplung
über die Zahnräder Io und II, die Nebenwelle I2, die Zahnräder I3 und I4 auf die
Getriebeabtriebswelle 9 und weiter über einen (nicht gezeichneten) Achsantrieb auf
die Treibräder.
-
Zur Schaltung des Rückwärtsganges, die zweckmäßigerweise im Stillstand
des Fahrzeuges bei leer laufender Antriebsmaschine vorgenommen wird, wird zuerst
die Doppelreibungskupplung 8, 8a in die Mittelstellung (Leergangstellung) gebracht.
Das bei der geringen Motordrehzahl vom Strömungsgetriebe übertragene Drehmoment
ist noch so groß, daß es eine rasche Beschleunigung des Sekundärteiles des Strömungsgetriebes,
der Turbinenwelle 5 und des Zahnrades I5, der Verlängerung 6 und der mit ihr auf
Drehung verbundenen Kupplungsteile 8, 8a vom Stillstand aus bewirken würde, die
durch ein leichtes und kurzzeitiges Einrücken der Reibungskupplung 8a sogleich abgebremst
wird, so daß das stillstehende Schiebezahnrad 16 leicht mit dem Zahnrad 15 und dann
mit dem stillstehenden Zahnrad 17 in Eingriff gebracht werden kann. Die Kraftübertragung
im Rückwärtsgang geht von der Turbinenwelle 5 über die Zahnräder 15, 16, 17, die
Nebenwelle 12, den Radsatz 13 und 14 auf die Getriebeabtriebswelle 9.
-
Durch eine besondere Anordnung und mit an sich bekannten Mitteln ist
es möglich und in vielen Anwendungsfällen zweckmäßig, durch eine zwangsweise Führung
des einzig vorhandenen Schalthebels beim Gangwechsel stets eine kurzzeitige Einschaltung
der
dazu bestimmten Reibungskupplung herbeizuführen.
-
Eine weitere Getriebeanordnung nach der Erfindung stellt die Abb.2
dar. Diese Ausführung ergibt gegenüber der Abb. I ohne Vermehrung der Zahl der Zahnräder
und bei gleicher Baulänge des Zahnradteiles ein dreigängiges Zahnräderwechselgetriebe
mit einem Rückwärtsgang. Die Anordnung der zwei geringst übersetzten Gänge (dritter
und zweiter Gang) entspricht jener für den zweiten und ersten Gang in der Abb. I.
Entsprechend der doppelten Wirkungsweise der die geringste Übersetzung ins Langsame
herstellenden Reibungskupplung dient diese zur Kupplung für diesen (dritten) Gang
und als Hilfsbremse zum Erreichen annähernden Gleichlaufs des formschlüssig zu schaltenden
ersten Ganges für die Vorwärtsfahrt und des Rückwärtsganges. Die Leistungsübertragung
von der Antriebsmaschine über die Antriebswelle I des beispielsweise mit einem Kreislauf
I9 versehenen Strömungsgetriebes I8 und die Turbinenwelle 5 geht im ersten Gang
mit der größten Übersetzung über das auf der Turbinenwelle 5 festsitzende Zahnrad
22, das mit ihm nach kurzzeitigem und leichtem Einrücken der Reibungskupplung 8a
in Eingriff gebrachte Schiebezahnrad 21, die Nebenwelle 2o, die ständig im Eingriff
bleibenden Zahnräder I3 und I4 auf die Getriebewelle 9. Bei dem in gleicher Weise
wie bei der Anordnung nach Abb. I zuschaltenden Rückwärtsgang geht der Kraftfluß
vom Zahnrad 22 über das eingerückte Rücklaufzahnrad 23, das Zahnrad 2I, die Nebenwelle
2o und weiterhin wie im ersten und zweiten Gang für die Vorwärtsfahrt.
-
Der Vorteil der Schalterleichterung mittels einer zur Gangschaltung
bestimmten Reibungskupplung läßt sich sinngemäß auf alle formschlüssig zu schaltenden
Gänge der Zahnräderwechselgetriebe anwenden.
-
Der bei den Anordnungen nach Abb. I und 2 gezeigte organische Zusammenbau
der beiden Getriebeteile bringt außer Gewichtsverminderung und Billigkeit den weiteren
Vorteil, daß das Öl des Strömungsgetriebes zugleich als Schmiermittel für das Zahnradgetriebe
verwendet im gemeinsamen Gehäuse gesammelt werden kann. Versuche und Betriebserfahrungen
haben ergeben, daß die Ölgemeinschaft nicht nur bezüglich der Lebensdauer der der
Abnutzung unterworfenen Teile zulässig, sondern auch günstig ist durch die damit
erreichbare große Vereinfachung der Konstruktion sowie der Betriebsführung und Wartung.
Auch wird der Nachteil vermieden, daß bei Benutzung verschiedener Öle als Betriebsflüssigkeit
für das Strömungsgetriebe einerseits und als Schmiermittel für den Zahnradteil andererseits,
ein Übertritt von Öl infolge Undichtigkeiten mit schädlicher Wirkung er folgen kann
und, da erfahrungsgemäß die in Strömungsgetrieben verwendeten Öle sehr empfindlich
gegen Verunreinigungen sind, die Betriebseigenschaften und die Betriebssicherheit
des Strömungsgetriebes damit stark gefährdet ist. Auch die aus dem gleichen Grunde
nachteiligen Folgen einer möglichen Verwechslung der verschieden zu verwendenden
Ölsorten werden ausgeschaltet.