1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein mehrstufiges Fahrzeuggetriebe vom Parallelachsentyp,
das eine erste Antriebswelle und eine zweite Antriebswelle, die koaxial angeordnet sind,
sowie eine erste Abtriebswelle und eine zweite Abtriebswelle, die parallel zu der ersten
Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle angeordnet sind, aufweist, und in dem
mehrere Zahnradpaare auf der ersten bzw. zweiten Abtriebswelle und der ersten. bzw.
zweiten Antriebswelle angeordnet sind.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Bereits bekannt ist ein Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp, welches
aufweist: eine erste Antriebswelle und eine zweite Antriebswelle, auf die mittels einer
ersten Kupplung bzw. einer zweiten Kupplung ein Drehmoment ausgeübt wird, und die
koaxial angeordnet sind; eine erste Abtriebswelle und eine zweite Abtriebswelle, die
parallel zur ersten Antriebswelle und zur zweiten Antriebswelle angeordnet sind, und
die über mehrere Zahnradpaare mit der ersten Antriebswelle und der zweiten
Antriebswelle verbunden sind; und ein End-Untersetzungsgetriebe, auf das von der ersten
Abtriebswelle oder der zweiten Abtriebswelle eine Kraft übertragen wird. Das Getriebe ist
von dem Typ, bei dem das Drehzahlverhältnis dadurch gewechselt wird, daß man aus
mehreren Zahnrädern ein Zahnradpaar auswählt, auf welches ein Drehmoment
übertragen wird. Ein Beispiel für ein Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp ist in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 8-93861 offenbart. Bei solch einem
Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp wird das Schalten dadurch ausgeführt, daß man
die Zahnräder eines folgenden Zahnradpaars zum Kämmen bringt, während entweder
die erste oder die zweite Kupplung eingerückt wird und die jeweils andere ausgerückt
wird. Da es infolgedessen nur so lange dauert, bis eine der Kupplungen eingerückt und
die andere ausgerückt wird, kann das Schalten rasch vonstatten gehen. Da die
Abtriebszahnräder in Axialrichtung außerdem so angeordnet sind, daß sie auf einer Ebene liegen,
kann die Länge in Axialrichtung gering gehalten werden, und außerdem kann ein
mehrstufiges Parallelachsengetriebe mit nur wenigen Bauteilen erhalten werden.
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Trotzdem bleibt bei dem genannten Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp
noch Raum für Verbesserungen. Beispielsweise müssen, wenn der
Drehzahlverhältnisbereich des Getriebes vergrößert wird, weitere Zahnräder bereitgestellt werden. Das
führt zu der Schwierigkeit, daß die Abmessung in Axialrichtung vergrößert wird.
Inzwischen existiert ein Verfahren, bei dem kein weiteres Zahnrad bereitgestellt wird,
sondern der Durchmesser eines herkömmlichen Zahnrads verändert wird. In diesem Fall
stellt sich jedoch das Problem, daß der Abstand zwischen den Wellen verändert und das
Getriebe infolgedessen vergrößert wird, obwohl sich die Abmessungen in Axialrichtung
nicht wesentlich ändern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung wurde angesichts der genannten Umstände durchgeführt und es ist
Gegenstand dieser Erfindung, ein mehrstufiges Fahrzeuggetriebe vom Parallelachsentyp
bereitzustellen, in dem der eingestellte Drehzahlverhältnisbereich ohne Veränderung der
Außenabmessungen des Getriebes verändert werden kann.
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Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß einem beispielhaften Aspekt der
Erfindung ein Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp bereitgestellt, welches
aufweist: eine erste Antriebswelle und eine zweite Antriebswelle, auf die mittels einer
ersten Kupplung bzw. einer zweiten Kupplung ein Drehmoment übertragen wird, und
die koaxial angeordnet sind; eine erste Abtriebswelle und eine zweite Abtriebswelle, die
parallel zur ersten Antriebswelle und zur zweiten Antriebswelle angeordnet sind und die
mittels mehrerer Zahnradpaare mit der ersten Antriebswelle und der zweiten
Antriebswelle verbunden sind; und ein End-Untersetzungsgetriebe, auf das von der ersten
Abtriebswelle oder der zweiten Abtriebswelle eine Kraft übertragen wird, und zwar von der
Art, bei der das Drehzahlverhältnis dadurch gewechselt wird, daß man aus den mehreren
Zahnradpaaren ein Zahnradpaar auswählt, auf das ein Drehmoment übertragen wird.
Das Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp enthält außerdem ein erstes
End-Antriebsrad und ein zweites End-Antriebsrad, deren Durchmesser sich voneinander
unterscheiden, und die an der ersten Abtriebswelle bzw. der zweiten Abtriebswelle
bereitgestellt sind, um ein Drehmoment von der ersten Abtriebswelle und der zweiten
Abtriebswelle auf das End-Untersetzungsgetriebe zu übertragen.
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Im genannten mehrstufigen Fahrzeuggetriebe vom Parallelachsentyp sind ein
erstes End-Antriebsrad und ein zweites End-Antriebsrad, deren Durchmesser sich
voneinander unterscheiden, an der ersten Abtriebswelle bzw. der zweiten Abtriebswelle
bereitgestellt, um ein Drehmoment von der ersten Abtriebswelle und der zweiten
Abtriebswelle auf das End-Untersetzungsgetriebe zu übertragen. Daher können das
Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Abtriebswelle und dem
End-Untersetzungsgetriebe und das Übersetzungsverhältnis zwischen der zweiten Abtriebswelle und dem
End Untersetzungsgetriebe so gestaltet werden, daß sie sich voneinander unterscheiden,
wodurch es möglich ist, den eingestellten Drehzahlverhältnisbereich zu vergrößern,
ohne die äußeren Abmessungen des Mehrstufengetriebes vom Parallelachsentyp zu
verändern.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es außerdem bevorzugt, daß
mindestens eines der mehreren Zahnradpaare aus einem gemeinsamen Antriebszahnrad, das
auf der ersten Antriebswelle oder der zweiten Antriebswelle bereitgestellt ist, sowie
Abtriebszahnrädern besteht, die auf der ersten Abtriebswelle bzw. der zweiten
Abtriebswelle in Axialrichtung gleich positioniert sind, so daß sie mit dem gemeinsamen
Antriebszahnrad kämmen können.
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Gemäß dem so ausgestalteten Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp besteht
mindestens eines der Zahnradpaare aus einem gemeinsamen Antriebszahnrad, das auf
der ersten Antriebswelle oder der zweiten Antriebswelle bereitgestellt ist, sowie
Abtriebszahnrädern, die auf der ersten Abtriebswelle bzw. der zweiten Abtriebswelle in
Axialrichtung gleich positioniert sind, so daß sie mit dem gemeinsamen
Antriebszahnrad kämmen können. Daher ist eines der Zahnradpaare so bereitgestellt, daß die
Zahnradpaare in Axialrichtung gleich positioniert sind und in einer Ebene liegen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, daß das Getriebe
als mehrfache Zahnradpaare enthält: ein erstes Zahnradpaar, um in einen ersten Gang
schalten zu können, ein zweites Zahnradpaar, um in einen zweiten Gang schalten zu
können, ein drittes Zahnradpaar, um in einen dritten Gang schalten zu können, ein
viertes Zahnradpaar, um in einen vierten Gang schalten zu können, und ein fünftes
Zahnradpaar, um in einen fünften Gang schalten zu können, wobei die
Antriebszahnräder und die Abtriebszahnräder des ersten Zahnradpaars und des dritten
Zahnradpaars auf der ersten Antriebswelle bzw. der ersten Abtriebswelle bereitgestellt sein
sollten, die Antriebszahnräder und die Abtriebszahnräder des zweiten Zahnradpaars und
des vierten Zahnradpaars auf der zweiten Antriebswelle bzw. der ersten Abtriebswelle
bereitgestellt sein sollten, das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad des fünften
Zahnradpaars auf der ersten Antriebswelle bzw. der zweiten Abtriebswelle bereitgestellt
sein sollten, und das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad des sechsten
Zahnradpaars auf der zweiten Antriebswelle bzw. der zweiten Abtriebswelle bereitgestellt
sein sollten.
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Da eine erste Kupplung für die Drehmomentübertragung verwendet wird, um in
Getriebestufen mit ungerader Zahl zu schalten, und eine zweite Kupplung für die
Drehmomentübertragung verwendet wird, um in Getriebestufen mit gerader Zahl zu schalten,
können gemäß dem so ausgestalteten Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp die
Zahnräder eines Zahnradpaares synchron in Eingriff gebracht werden, während
entweder die erste oder die zweite Kupplung eingerückt und die jeweils andere ausgerückt
wird. Daher geht das Schalten rasch vonstatten, wenn abwechselnd die erste Kupplung
und die zweite Kupplung eingerückt wird.
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Wenn das Getriebe als die mehreren Zahnradpaare ein erstes Zahnradpaar, um in
einen ersten Gang, d. h. den niedrigsten Gang, zu schalten, sowie aufeinanderfolgend
weitere bis zu einem n-ten Zahnradpaar, um in einen n-ten Gang zu schalten, umfaßt, ist
es gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bevorzugt, daß die Abtriebszahnräder
von Zahnradpaaren für Getriebestufen mit ungeraden Zahlen, die einander am nächsten
sind, auf der gleichen Abtriebswelle mit einer Synchronisationsvorrichtung
bereitgestellt werden, und die Abtriebszahnräder von Zahnradpaaren für Getriebestufen mit
geraden Zahlen, die einander am nächsten sind, auf der gleichen Abtriebswelle mit einer
weiteren Synchronisationsvorrichtung bereitgestellt werden. Außerdem ist es bevorzugt,
daß Antriebszahnräder der Zahnradpaare für die Getriebestufen mit ungerader Zahl und
die Antriebszahnräder für Zahnradpaare für Getriebestufen mit gerader Zahl nicht mit
der gleichen Antriebswelle verbunden sind.
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Gemäß dem so ausgestalteten Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp sind die
Zahnradpaare für die Getriebestufen mit ungerader Zahl und die Zahnradpaare für die
Getriebestufen mit gerader Zahl mit der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung
verbunden, welche ihrerseits mit unterschiedlichen Antriebswellen verbunden sind.
Wenn daher stufenweise aus einem niedrigen Gang in einen hohen Gang geschaltet
wird, kann ein synchrones Eingreifen in das Zahnradpaar für den nächsthöheren Gang
erreicht werden, und das Schalten kann rasch vonstatten gehen, wenn rasch abwechselnd
die erste Kupplung und die zweite Kupplung eingerückt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die oben beschriebene und weitere beispielhafte Ausführungsformen, die Ziele,
Merkmale, Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung der Erfindung
werden durch die folgende detaillierte Beschreibung der beispielhaften
Ausführungsformen der Erfindung besser verständlich, insbesondere wenn man sie im
Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen sieht, von denen:
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Fig. 1 ein Schema ist, das die Ausgestaltung eines Mehrstufengetriebes vom
Parallelachsentyp gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
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Fig. 2 eine Darstellung ist, die zeigt, welche Positionen ein Vierter Gang-Zahnradpaar
A4 und ein Sechster Gang-Zahnradpaar A6 zueinander haben, wobei diese zu den
Zahnradpaaren gehören, die das Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp von
Fig. 1 darstellen;
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Fig. 3 eine Darstellung ist, die zeigt, welche Positionen ein erstes
End-Antriebszahnrad, das am Ende einer ersten Abtriebswelle bereitgestellt ist, ein zweites End-
Abtriebszahnrad, das am Ende einer zweiten Abtriebswelle bereitgestellt ist, und
das Zahnrad eines End-Untersetzungsgetriebes von großem Durchmesser
zueinander haben;
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Fig. 4 ein Diagramm ist, das Kombinationen der Getriebestufen des
Mehrstufengetriebes vom Parallelachsentyp von Fig. 1 und der Betätigungen einer ersten
Kupplung C1, einer zweiten Kupplung C2, einer ersten Synchronisationsvorrichtung
S1, einer zweiten Synchronisationsvorrichtung S2, einer dritten
Synchronisationsvorrichtung S3 und einer vierten Synchronisationsvorrichtung S4, mit
denen in die Getriebestufen geschaltet wird, zeigt; und
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Fig. 5 ein Schema ist, das auf ähnliche Weise wie in Fig. 1, wo die erste
Ausführungsform erklärt wird, eine Ausgestaltung eines Mehrstufengetriebes vom
Parallelachsentyp gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In der folgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen wird die
Erfindung in größerer Einzelheit anhand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben.
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Zuerst wird eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Fig. 1 ist ein
Schema, das eine Ausgestaltung des Mehrstufengetriebes vom Parallelachsentyp 10gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. Fig. 2 ist eine Darstellung, die das
Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp 10 in einem Querschnitt zeigt, der orthogonal zum
Zentrum von dessen Drehwelle verläuft. Fig. 2 zeigt ein Vierter Gang-Zahnradpaar A4
und ein Sechster Gang-Zahnradpaar A6, die miteinander in kämmender Beziehung
stehen, und zwar vom Motor 12 aus gesehen. Fig. 3 ist die Darstellung eines ähnlichen
Querschnitts und zeigt die kämmende Beziehung eines ersten
End-Untersetzungszahnrads 54, das am Ende einer ersten Abtriebswelle 18 fest bereitgestellt ist, eines zweiten
End-Untersetzungszahnrads 56, das am Ende einer zweiten Abtriebswelle 20 fest
bereitgestellt ist, und eines Zahnrads 52 mit großem Durchmesser, das zu einem
End-Untersetzungsgetriebe 22 gehört, und zwar vom Motor 12 aus gesehen. Fig. 4 ist ein
Kupplungsdiagramm für das Schalten in die Getriebestufen des Mehrstufengetriebes vom
Parallelachsentyp 10 von Fig. 1.
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In Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 wird ein Drehmoment TIN vom Motor 12 über eine
erste Kupplung C1 und eine zweite Kupplung C2 auf das mehrstufige Fahrzeuggetriebe
vom Parallelachsentyp 10 übertragen. Das mehrstufige Fahrzeuggetriebe vom
Parallelachsentyp 10 umfaßt eine erste Antriebswelle 14 und eine zweite Antriebswelle 16, die
koaxial angeordnet sind; eine erste Abtriebswelle 18 und eine zweite Abtriebswelle 20,
die parallel zur ersten Antriebswelle 14 und zur zweiten Antriebswelle 16 angeordnet
sind und die mit der ersten Antriebswelle 14 oder der zweiten Antriebswelle 16 über
eines von mehreren Zahnradpaaren (7 Paare in dieser Ausführungsform), bestehend aus
den Zahnradpaaren A1 bis AR, verbunden sind, sowie ein End-Untersetzungsgetriebe
(eine Differentialgetriebeeinheit) 22, auf das von der ersten Abtriebswelle 18 oder der
zweiten Abtriebswelle 20 eine Kraft übertragen wird. Im mehrstufigen Fahrzeuggetriebe
vom Parallelachsentyp 10 wird ein Drehzahlverhältnis γ (= Drehzahl der Antriebswelle/-
Drehzahl der Abtriebswelle) dadurch stufenweise verändert, daß eines der mehreren
Zahnradpaare, d. h. eines der Zahnradpaare A1 bis AR, in eine Stellung gebracht wird, in
der ein Drehmoment übertragen wird, und somit kann in eine der Getriebestufen 1 bis 6
oder den Rückwärtsgang geschaltet werden.
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Die erste Kupplung C1 umfaßt eine Kupplungstrommel 24, die direkt mit einer
Kurbelwelle des Motors 12 verbunden ist, so daß sie sich mit der Kurbelwelle dreht,
sowie eine erste Kupplungsscheibe 26, die am Ende der ersten Antriebswelle 14 so
bereitgestellt ist, daß sie sich in der Kupplungstrommel 24 befindet. Die Kupplungstrommel
24 und die erste Kupplungsscheibe 26 werden von einem ersten (nicht gezeigten)
Kupplungssteller, bei dem es sich um einen Hydraulikzylinder oder dergleichen handelt,
reibschlüssig verbunden. Ebenso umfaßt die zweite Kupplung C2 die gemeinsame
Kupplungstrommel 24 und eine zweite Kupplungsscheibe 28, die am Ende der zweiten
Antriebswelle 16 so bereitgestellt ist, daß sie sich in der Kupplungstrommel 24 befindet.
Die Kupplungstrommel 24 und die zweite Kupplungsscheibe 28 werden von einem
zweiten (nicht gezeigten) Kupplungssteller, bei dem es sich um einen Hydraulikzylinder
oder dergleichen handelt, reibschlüssig verbunden. Die erste Kupplung C1 und die
zweite Kupplung C2 werden auf ein Kontrollsignal hin, das beispielsweise von einer
(nicht gezeigten) elektronischen Steuereinheit ausgeht, ein- oder ausgerückt.
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Die zweite Antriebswelle 16 ist röhren- oder hülsenförmig und weist eine Länge
auf, die ungefähr der halben Länger der ersten Antriebswelle 14 entspricht. Die zweite
Antriebswelle 16 ist so bereitgestellt, daß sie die erste Antriebswelle 14 auf der Seite der
ersten Kupplung C1 umschließt. Das Erster Gang-Zahnradpaar A1 besteht aus einem
Antriebszahnrad GDA1 das am Ende der ersten Antriebswelle 14 befestigt ist, und zwar
auf der Seite, die der ersten Kupplung C1 gegenüberliegt, sowie aus einem
Abtriebszahnrad GVA1 das auf der ersten Abtriebswelle 18 so bereitgestellt ist, daß es sich relativ
zu ihr drehen kann, während es mit dem Antriebszahnrad GDA1 kämmt. Das Erster Gang-
Zahnradpaar A, ist auf der ersten Antriebswelle 14 und der ersten Abtriebswelle 18
angeordnet. Ein Dritter Gang-Zahnradpaar A3 besteht aus einem Antriebszahnrad GDA3,
das auf der ersten Antriebswelle 14 so befestigt ist, daß es sich neben dem
Antriebszahnrad GDA1 auf der Seite der ersten Kupplung C1 befindet, sowie einem
Abtriebszahnrad GVA3, das auf der ersten Abtriebswelle 18 so bereitgestellt ist, daß es sich relativ
zu dieser drehen kann, während es mit dem Antriebszahnrad GDA3 kämmt. Das
Dritter Gang-Zahnradpaar A3 ist auf der ersten Antriebswelle 14 und der ersten
Abtriebswelle 18 angeordnet. Auf der ersten Abtriebswelle 18 ist eine
Synchronisationsvorrichtung (eine Synchronisationskupplung) S1 zwischen dem Abtriebszahnrad GVA1
und dem Abtriebszahnrad GVA3 bereitgestellt. Die Synchronisationsvorrichtung S1
verbindet das Abtriebszahnrad GVA1 oder das Abtriebszahnrad GVA3 mit der ersten
Abtriebswelle, so daß das Abtriebszahnrad GVA1 oder das Abtriebszahnrad GVA3 sich nicht mehr
relativ zu dieser drehen können, und so in den ersten Gang oder den dritten Gang
geschaltet werden kann.
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Die Synchronisationsvorrichtung S1 ist eine bekannte Vorrichtung, wie
beispielsweise diejenige, die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 10-61677
offenbart ist. Die Synchronisationsvorrichtung S1 umfaßt eine Kupplungsnabe 30, die so auf
der ersten Abtriebswelle 18 sitzt, daß keine relative Drehung möglich ist, eine
Kupplungsnabenhülse 32, deren Innenverzahnung über eine Keilwelle so mit der
Außenverzahnung der Kupplungsnabe 30 verbunden ist, daß sie in Axialrichtung relativ
zu dieser verschoben werden kann, eingreifende Zähne 34 und 36, die fest im
Abtriebszahnrad GVA1 und im Abtriebszahnrad GVA3 bereitgestellt sind, so daß sie in die
Innenverzahnung der Kupplungsnabenhülse 32, einen Synchronring und dergleichen
eingreifen können. Die Kupplungsnabenhülse 32 wird durch einen Getriebesteller (nicht
gezeigt), wie einen Hydraulikzylinder, in Axialrichtung bewegt, und die
Innenverzahnung der Kupplungsnabenhülse 23 greift in die Zähne 34 oder die Zähne 36 ein,
wodurch das Abtriebszahnrad GVA1 oder das Abtriebszahnrad GVA3 sich nicht mehr
relativ zur ersten Antriebswelle 18 drehen können und in den ersten Gang oder den
dritten Gang geschaltet werden kann. Wenn in den ersten Gang geschaltet wird, wird
das Abtriebsdrehmoment des Motors 12 über die erste Kupplung C1, das Erster Gang-
Zahnrad A1, die erste Abtriebswelle 18 und das End-Untersetzungsgetriebe 22 auf ein
Antriebsrad (nicht gezeigt) übertragen. Wenn der dritte Gang eingelegt wird, wird das
Ausgangsdrehmoment des Motors 12 über die erste Kupplung C1, das Dritter Gang-
Zahnradpaar A3, die erste Abtriebswelle 18 und das End-Untersetzurigsgetriebe 22 auf
das Antriebsrad (nicht gezeigt) übertragen.
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Das Zweiter Gang-Zahnradpaar A2 besteht aus einem Antriebszahnrad GDA2, das
auf der zweiten Antriebswelle 16 an dem Ende befestigt ist, das sich gegenüber der
ersten Kupplung C1 befindet, und einem Abtriebszahnrad GVA2, das auf der ersten
Abtriebswelle 18 so bereitgestellt ist, daß es sich relativ zu dieser drehen kann, während
es mit dem Antriebszahnrad GDA2 kämmt. Das Zweiter Gang-Zahnradpaar A2 ist auf der
zweiten Antriebswelle 16 und der ersten Abtriebswelle 18 angeordnet. Das
Vierter Gang-Zahnradpaar A4 besteht aus einem Antriebszahnrad GDA4, das auf der zweiten
Antriebswelle 16 so befestigt ist, daß es sich auf der Seite der Kupplung C1 in
Nachbarschaft zum Antriebszahnrad GDA2 befindet, und einem Abtriebszahnrad GVA4, das auf
der ersten Abtriebswelle 18 so bereitgestellt ist, daß es sich relativ zu dieser drehen
kann, während es mit dem Antriebszahnrad GDA4 kämmt. Das Vierter Gang-Zahnradpaar
A4 ist auf der zweiten Antriebswelle 16 und der ersten Abtriebswelle 18 angeordnet. Auf
der ersten Abtriebswelle 18 ist eine Synchronisationsvorrichtung S2 zwischen dem
Abtriebszahnrad GVA2 und dem Abtriebszahnrad GVA4 bereitgestellt. Die
Synchronisationsvorrichtung S2 verbindet das Abtriebszahnrad GVA2 oder das Abtriebszahnrad GVA4 so
mit der ersten Abtriebswelle 18, daß das Abtriebszahnrad GVA2 oder das
Abtriebszahnrad GVA4 sich nicht mehr relativ zur ersten Abtriebswelle 18 drehen können, um so
in den zweiten Gang oder in den vierten Gang schalten zu können. Diese
Synchronisationsvorrichtung S2 weist die gleiche Ausgestaltung auf wie die
Synchronisationsvorrichtung S1. Durch die Synchronisationsvorrichtung 52 kann in den zweiten Gang
oder in den vierten Gang geschaltet werden. Wenn in den zweiten Gang geschaltet wird,
wird das Abtriebsdrehmoment des Motors 12 über die zweite Kupplung C2, das
Zweiter Gang-Zahnradpaar A2, die erste Abtriebswelle 18 und das
End-Untersetzungsgetriebe 22 auf das (nicht gezeigte) Antriebsrad übertragen. Wenn in den vierten Gang
geschaltet wird, wird das Abtriebsdrehmoment des Motors 12 über die zweite Kupplung
C2, das Vierter Gang-Zahnradpaar A4, die erste Abtriebswelle 18 und das
End-Untersetzungsgetriebe 22 auf das Antriebsrad (nicht gezeigt) übertragen.
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Das Fünfter Gang-Zahnradpaar A5 besteht aus einem Antriebszahnrad GDA3 (das
auch als Antriebszahnrad GDA5 dient), das an der ersten Antriebswelle 14 so befestigt ist,
daß es sich auf der Seite der ersten Kupplung C1 in Nachbarschaft zum Antriebszahnrad
GDA1 befindet, und einem Abtriebszahnrad GVA5, das auf der zweiten Abtriebswelle 20
so bereitgestellt ist, daß es sich relativ zu dieser drehen kann, während es mit dem
Antriebszahnrad GDA3 kämmt. Das Fünfter Gang-Zahnradpaar A5 ist auf der ersten
Abtriebswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 20 angeordnet. Das Antriebszahnrad GDA3
des Dritter Gang-Zahnradpaars A3 dient auch als Antriebszahnrad GDA5 des Fünfter
Gang-Zahnradpaars A5. Das Abtriebszahnrad GVA3 und das Abtriebszahnrad GVA5, die
mit dem Antriebszahnrad GDA3 kämmen, sind in Axialrichtung des Mehrstufengetriebes
vom Parallelachsentyp 10 gleich positioniert. Auf der zweiten Abtriebswelle 20 ist eine
Synchronisationsvorrichtung S3 so bereitgestellt, daß sie sich neben dem
Abtriebszahnrad GVA5 auf der Seite befindet, die der ersten Kupplung C1 gegenüber liegt. Die
Synchronisationsvorrichtung S3 verbindet das Abtriebszahnrad GVA5 so mit der zweiten
Abtriebswelle 20, daß das Abtriebszahnrad GVA5 sich nicht mehr relativ zu dieser drehen
kann. Diese Synchronisationsvorrichtung S3 weist die gleiche Ausgestaltung auf wie die
Synchronisationsvorrichtung S1 oder S2. Durch die Synchronisationsvorrichtung S3
kann in den fünften Gang geschaltet werden. Wenn in den fünften Gang geschaltet wird,
wird das Abtriebsdrehmoment des Motors 12 über die erste Kupplung, das Fünfter
Gang-Zahnradpaar A5, die zweite Abtriebswelle 20 und das End-Untersetzungsgetriebe
22 auf das Antriebsrad (nicht gezeigt) übertragen.
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Das Sechster Gang-Zahnradpaar A6 besteht aus einem Antriebszahnrad GDA4 (das
auch als Antriebszahnrad GDA6 dient), das auf der zweiten Antriebswelle 16 auf der Seite
der ersten Kupplung C1 befestigt ist, und einem Abtriebszahnrad GVA6, das auf der
zweiten Abtriebswelle 20 so bereitgestellt ist, daß es sich relativ zu dieser drehen kann,
während es mit dem Antriebszahnrad GDA4 kämmt. Das Sechster Gang-Zahnradpaar A6
ist auf der ersten Antriebswelle 16 und der zweiten Abtriebswelle 20 bereitgestellt. Das
Antriebszahnrad GDA4 des Vierter Gang-Zahnradpaars A4 dient auch als Antriebszahnrad
GDA6 des Sechster Gang-Zahnradpaars A6. Das Abtriebszahnrad GVA4 und das
Abtriebszahnrad GVA6, die mit dem Antriebszahnrad GDA4 kämmen, sind in Axialrichtung des
Mehrstufengetriebes vom Parallelachsentyp 10 gleich positioniert. Ebenso besteht ein
Rückwärtsgang-Zahnradpaar AR aus einem Antriebszahnrad GDAR, das am Ende einer
Rückwärtsgang-Welle 40 befestigt ist, und zwar gegenüber einem Zahnrad 42, sowie
einem Abtriebszahnrad GVAR, das auf der zweiten Abtriebswelle 20 so bereitgestellt ist,
daß es sich relativ zu dieser drehen kann. Das Rückwärtsgang-Zahnradpaar AR ist auf
der zweiten Abtriebswelle 20 und der Rückwärtsgang-Welle 40 angeordnet. In
Axialrichtung des Mehrstufengetriebes vom Parallelachsentyp 10 sind das Abtriebszahnrad
GVAR und das Antriebszahnrad GDAR des Rückwärtsgang-Zahnradpaars AR genauso
positioniert wie das Antriebszahnrad GDA2 und das Abtriebszahnrad GVA2 für das
Zweiter Gang-Zahnradpaar A2, das mit dem Antriebszahnrad GDA2 kämmt. Statt gleich
positioniert zu sein, können das Abtriebszahnrad GVAR und das Antriebszahnrad GDAR
des Rückwärtsgang-Zanradpaars AR in Axialrichtung des Mehrstufengetriebes vom
Parallelachsentyp 10 auch anders positioniert sein als das Antriebszahnrad GDA2 für das
Zweiter Gang-Zahnradpaar A2 und das Abtriebszahnrad G~, das mit dem
Antriebszahnrad GDA2 kämmt.
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Auf der zweiten Abtriebswelle 20 ist eine Synchronisationsvorrichtung S4
zwischen der Abtriebswelle GVAR und der Abtriebswelle GVA6 bereitgestellt. Die
Synchronisationsvorrichtung S4 verbindet das Abtriebszahnrad GVAR und das
Abtriebszahnrad GVA6 mit der zweiten Abtriebswelle 20, so daß keine relative Drehung mehr
möglich ist. Die Synchronisationsvorrichtung S4 weist die gleiche Ausgestaltung auf
wie die Synchronisationsvorrichtung S1 oder S2. Durch die
Synchronisationsvorrichtung S4 wird in den sechsten Gang oder den Rückwärtsgang geschaltet. Wenn in den
sechsten Gang geschaltet wird, wird das Abtriebsdrehmoment des Motors 12 über die
zweite Kupplung C2, das Sechster Gang-Zahnradpaar A6, die zweite Abtriebswelle 20
und das End-Untersetzungsgetriebe 22 auf das Antriebsrad (nicht gezeigt) übertragen.
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Auch wenn es aus Fig. 1 nicht hervorgeht, kämmen das Zahnrad 42, das am Ende
der Rückwärtsgang-Welle 12 befestigt ist, und das Antriebszahnrad GDA1 des Erster
Gang-Zahnradpaars A1 miteinander. Wenn in den Rückwärtsgang geschaltet wird, wird
das Abtriebsdrehmoment des Motors 12 über die erste Kupplung C1, das
Antriebszahnrad GDA1 das Zahnrad 42, die Rückwärtsgang-Welle 40, das
Rückwärtsgang-Zahnradpaar AR, die zweite Abtriebswelle 20 und das End-Untersetzungsgetriebe 22 auf das
Antriebsrad (nicht gezeigt) übertragen.
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Das End-Untersetzungsgetriebe 22 weist folgendes auf: ein Paar kleiner
Kegelzahnräder 46, die an den Enden eines Achsenpaares 44 befestigt sind, welches mit dem
Antriebsrad (nicht gezeigt) verbunden ist, und zwar so, daß die kleinen Kegelräder 46
sich einander gegenüber befinden; ein Paar Ritzel 48, die sich zwischen den kleinen
Kegelzahnrädern 46 befinden, so daß sie mit den kleinen Kegelzahnrädern 46 kämmen;
eine Ritzelwelle 50, die das Ritzelpaar 48 so trägt, daß das Ritzelpaar 48 sich drehen
kann; und ein Zahnrad 52 mit großem Durchmesser, das so bereitgestellt ist, daß es sich
um die Achsenmitte der kleinen Kegelzahnräder 46 drehen kann. Beispielsweise kämmt,
wie in Fig. 3 gezeigt, das Zahnrad 52 mit dem großen Durchmesser mit dem Paar aus
erstem End-Antriebszahnrad 54 und zweitem End-Antriebszahnrad 56, die am Ende der
ersten Antriebswelle 18 bzw. der zweiten Abtriebswelle 20 auf der Seite des Motors 12
bereitgestellt sind. Somit verteilt das End-Untersetzungsgetriebe 22 das Drehmoment,
das dem Zahnrad 52 mit dem großem Durchmesser mitgeteilt wurde, gleich auf das
Achsenpaar 44. Das erste End-Antriebszahnrad 54 weist einen Durchmesser auf, der
kleiner ist als der des zweiten End-Antriebszahnrads 56. Das erste End-Antriebszahnrad
54 kann jedoch auch einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der des zweiten
End-Antriebszahnrads 56.
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Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Kombinationen aus den Getriebestufen des
solchermaßen aufgebauten Mehrstufengetriebes vom Parallelachsentyp 10, sowie der
Betätigungen der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2, der ersten
Synchronisationsvorrichtung S1, der zweiten Synchronisationsvorrichtung S2, der dritten
Synchronisationsvorrichtung S3, der vierten Synchronisationsvorrichtung S4 zeigt. In
Fig. 4 bezeichnet ein Kreis eine geschaltete Stellung.
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Gemäß dem Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp 10 sind das erste End-
Antriebszahnrad 54 und das zweite End-Antriebszahnrad 56, deren Durchmesser sich
voneinander unterscheiden, auf der ersten Abtriebswelle 18 bzw. der zweiten
Abtriebswelle 20 bereitgestellt, um ein Drehmoment auf das End-Untersetzungsgetriebe 22 zu
übertragen. Daher können das Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten
Abtriebswelle 18 und dem End-Untersetzungsgetriebe 22 und das Übersetzungsverhältnis
zwischen der zweiten Abtriebswelle 20 und dem End-Untersetzungsgetriebe 22 so
gestaltet werden, daß sie sich voneinander unterscheiden, ohne den Abstand zwischen den
Wellen zu verändern. Demgemäß kann der eingestellte Drehzahlverhältnisbereich γ
vergrößert werden, ohne die Außenabmessung des Mehrstufengetriebes vom
Parallelachsentyp zu verändern.
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Gemäß einer Ausführungsform bestehen das Dritter Gang-Zahnradpaar A3 und das
Fünfter Gang-Zahnradpaar A5 aus dem gemeinsamen Antriebszahnrad GDA3 und den
Abtriebszahnrädern GVA3 bzw. GVA5. Die Abtriebszahnräder GVA3, GVA5 sind auf der
ersten Abtriebswelle 18 bzw. der zweiten Abtriebswelle 20 in Axialrichtung gleich
positioniert, so daß sie mit dem gemeinsamen Antriebszahnrad GDA3 kämmen. Darüber
hinaus bestehen das Vierter Gang-Zahnradpaar A4 und das Sechster Gang-Zahnradpaar
A6 aus dem gemeinsamen Antriebszahnrad GDA4 und den Abtriebszahnrädern GVA4 bzw.
GVA6. Die Abtriebszahnräder GVA4, GVA6 sind auf der ersten Abtriebswelle 18 bzw. der
zweiten Abtriebswelle 20 in Axialrichtung gleich positioniert, so daß sie in das
gemeinsame Antriebszahnrad GDA4 eingreifen. Ebenso ist das Zweiter Gang-Zahnradpaar A2 auf
der ersten Abtriebswelle 18 und der zweiten Antriebswelle 16 angeordnet, und das
Rückwärtsgang-Zahnradpaar AR ist auf der zweiten Abtriebswelle 20 und der
Rückwärtsgang-Welle 40 angeordnet. Außerdem sind das Zweiter Gang-Zahnradpaar A2 und
das Rückwärtsgang-Zahnradpaar AR in Axialrichtung gleich positioniert. Entsprechend
sind das Dritter Gang-Zahnradpaar A3 und das Fünfter Gang-Zahnradpaar A5 in
Axialrichtung gleich positioniert, sind das Vierter Gang-Zahnradpaar A4 und das Sechster
Gang-Zahnradpaar A6 in Axialrichtung gleich positioniert, und sind das Zweiter Gang-
Zahnradpaar A2 und das Rückwärtsgang-Zahnradpaar AR in Axialrichtung gleich
positioniert. Darum kann ein Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp 10 mit geringer
Abmessung in Axialrichtung erhalten.
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Gemäß der Ausführungsform umfaßt das Mehrstufengetriebe vom
Parallelachsentyp 10 als die mehreren Zahnradpaare das erste Zahnradpaar A1, um in den ersten Gang
zu schalten, das zweite Zahnradpaar A2, um in den zweiten Gang zu schalten, das dritte
Zahnradpaar A5, um in den dritten Gang zu schalten, das vierte Zahnradpaar A4, um in
den vierten Gang zu schalten, und das fünfte Zahnradpaar A5, um in den fünften Gang
zu schalten. Die Antriebszahnräder GDA1, GDA3 und die Abtriebszahnräder GVA1, GVA3 des
ersten Zahnradpaars A1 und des dritten Zahnradpaars A3 sind auf der ersten
Abtriebswelle 14 bzw. der ersten Abtriebswelle 18 bereitgestellt. Die Antriebszahnräder GDA2,
GDA4 und die Abtriebszahnräder GVA2, GVA4 des zweiten Zahnradpaars A2 und des vierten
Zahnradpaars A4 sind auf der zweiten Antriebswelle 16 bzw. der ersten Abtriebswelle
18 bereitgestellt. Das Antriebszahnrad GDA5 und das Abtriebszahnrad GVA5 des Fünfter
Gang-Zahnradpaars A5 sind auf der ersten Antriebswelle 14 bzw. der zweiten
Abtriebswelle 20 bereitgestellt. Das Antriebszahnrad GDA6 und das Abtriebszahnrad GVA6 des
Sechster Gang-Zahnradpaars sind auf der zweiten Antriebswelle 18 bzw. der zweiten
Abtriebswelle 20 bereitgestellt. Da die erste Kupplung C1 als
Drehmoment-Übertragung verwendet wird, um in die Getriebestufen mit ungerader Zahl zu schalten, und
die zweite Kupplung C2 als Drehmoment-Übertragung verwendet wird, um in die
Getriebestufen mit gerader Zahl zu schalten, kann in die Zahnräder eines Zahnradpaars,
mit dem in den folgenden Gang geschaltet wird, gleichzeitig eingegriffen werden,
während entweder die erste Kupplung C1 oder die zweite Kupplung C2 eingerückt und
die jeweils andere ausgerückt wird. Somit wird das Schalten dadurch durchgeführt, daß
für die eingerückte Kupplung zwischen der ersten Kupplung C1 und der zweiten
Kupplung C2 gewechselt wird.
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Es wird nun ein Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Fig. 5 zeigt ein Mehrstufengetriebe vom
Parallelachsentyp 60 gemäß der zweiten Ausführungsform. Beim Mehrstufengetriebe
vom Parallelachsentyp 60 gemäß der zweiten Ausführungsform sind das
Antriebszahnrad GDA3 des Dritter Gang-Zahnradpaars A3 und das Antriebszahnrad GDA5 des Fünfter
Gang-Zahnradpaars A5 nicht identisch, und sie sind auf der ersten Antriebswelle 14 so
bereitgestellt, daß sie sich nebeneinander befinden. Darüber hinaus sind das erste End-
Antriebszahnrad 54, das am Ende der ersten Abtriebswelle 18 bereitgestellt ist, und das
zweite End-Antriebszahnrad 56, das am Ende der zweiten Abtriebswelle 20
bereitgestellt ist, in Axialrichtung unterschiedlich positioniert. Außerdem kämmen das erste
End-Antriebsrad 54 und das zweite End-Antriebsrad 56 mit dem ersten Zahnrad 62 mit
großem Durchmesser bzw. dem zweiten Zahnrad 64 mit großem Durchmesser. Die
großen Durchmesser des ersten Zahnrads 62 und des zweiten Zahnrads 64 sind
verschieden. In diesen Punkten unterscheidet sich das Mehrstufengetriebe vom
Parallelachsentyp 60 gemäß der zweiten Ausführungsform von dem Mehrstufengetriebe vom
Parallelachsentyp 10 in Fig. 1. Abgesehen von diesen Punkten weist das
Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp 60 gemäß der zweiten Ausführungsform den gleichen
Aufbau auf wie das Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp 10 von Fig. 1. Gemäß
der zweiten Ausführungsform kann ein großer Drehzahlverhältnisbereich γ eingestellt
werden, ohne die Abstände zwischen der ersten Abtriebswelle 18, der zweiten
Abtriebswelle 20 und der Achse 44 zu verändern.
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Die Ausführungsformen der Erfindung wurden mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben. Diese Ausführungsformen sind beispielhaft, und die
Erfindung kann in Ausführungsformen realisiert werden, in denen auf der Grundlage des
Wissens eines Fachmanns verschiedene Modifikationen und Abwandlungen
vorgenommen wurden.
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Beispielsweise sind die Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp 10, 60 gemäß
der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform für ein Fahrzeug mit
Frontantrieb ausgelegt und schließen das End-Untersetzungsgetriebe 22 ein. Das
Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp kann jedoch für ein Fahrzeug mit Heckantrieb
ausgelegt sein und ein End-Untersetzungsgetriebe enthalten, das über eine
Antriebswelle mit einem Getriebe verbunden ist.
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Beispielsweise kann in der ersten Ausführungsform und in der zweiten
Ausführungsform der Motor 12 auch auf der Seite des Erster Gang-Zahnradpaars A1
bereitgestellt sein. In diesem Fall werden der Motor 12 und die Kurbeltrommel 24 durch eine
Welle, die durch das Zentrum der ersten Antriebswelle 14 hindurchgeht, verbunden.
Das Mehrstufengetriebe vom Parallelachsentyp 10 gemäß der ersten
Ausführungsform enthält drei Zweiergruppen von Zahnradpaaren, d. h. eine Zweiergruppe aus dem
Erster Gang-Zahnradpaar A3 und dem Fünfter Gang-Zahnradpaar A5, eine Zweiergruppe
aus dem Vierter Gang-Zahnradpaar A4 und dem Sechster Gang-Zahnradpaar A6, und
eine Zweiergruppe aus dem Zweiter Gang-Zahnradpaar A2 und dem Rückwärtsgang-
Zahnradpaar AR. Das Dritter Gang-Zahnradpaar A3 und das Fünfter Gang-Zahnradpaar
A5 bestehen aus dem gemeinsamen Antriebszahnrad GDA3 und den Abtriebszahnrädern
GVA3, GVA5. Die Abtriebszahnräder GVA3, GVA5 sind auf der ersten Abtriebswelle 18
bzw. der zweiten Abtriebswelle 20 in Axialrichtung gleich positioniert, so daß sie mit
dem gemeinsamen Antriebszahnrad GVA3 kämmen. Das Vierter Gang-Zahnradpaar A4
und das Sechster Gang-Zahnradpaar A6 bestehen aus dem gemeinsamen
Antriebszahnrad GDA4 und den Abtriebszahnrädern GVA4 bzw. GVA6. Die Abtriebszahnräder GVA4, GVA6
sind auf der ersten Abtriebswelle 18 bzw. der zweiten Abtriebswelle 20 in Axialrichtung
gleich positioniert, so daß sie mit dem gemeinsamen Antriebszahnrad GDA4 kämmen.
Das Antriebszahnrad GDA2 und das Abtriebszahnrad GVA2 des Zweiter
Gang-Zahnradpaars A2 und das Antriebszahnrad GDAR und das Abtriebszahnrad GVAR des
Rückwärtsgang-Zahnradpaars AR sind ebenfalls in Axialrichtung gleich positioniert. Mindestens
eine dieser drei Zweiergruppen von Zahnradpaaren kann jedoch so bereitgestellt sein,
daß die Zahnradpaare so angeordnet sind, daß sie in Axialrichtung unterschiedlich
positioniert sind. Auch bei dieser Ausgestaltung kann eine gewisse Wirkung erzielt werden.
Man beachte, daß die oben genannten Ausführungsformen als Beispiele dienen,
und daß zahlreiche Modifikationen und Abwandlungen durchgeführt werden können,
ohne vorn eigentlichen Gedanken der Erfindung abzuweichen.