DE1186750B - Gear change transmission for motor vehicles - Google Patents

Description

Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge mit koaxialer Antriebs-und Abtriebswelle und einer zu diesen parallelen Vorgelegewelle, auf der Zahnräder fest angeordnet bzw. einstückig mit dieser sind, wobei ein auf der Antriebswelle festes Antriebszahnrad ständig mit einem Zahnrad der Vorgelegewelle kämmt und weitere Zahnräder der Vorgelegewelle mit auf der Abtriebswelle lose angeordneten Zahnrädern ständig im Eingriff stehen und zwischen dem Antriebszahnrad und dem diesem benachbarten Zahnrad auf der Abtriebswelle eine Synchronisierkupplung angeordnet ist, durch die das Zahnrad auf der Abtriebswelle mit der Abtriebswelle oder die Antriebswelle mit der Abtriebswelle gekuppelt werden kann, sowie ein weiteres, lose auf der Abtriebswelle angeordnetes, mit einem Zahnrad der Vorgelegewelle ständig kämmendes Zahnrad mittels einer Synchronisierkupplung mit der Abtriebswelle verbindbar ist und mit der Schiebemuffe dieser Synchronisierkuppjung ein Zahnrad verbunden ist, das in ein auf einer zur Achse der Antriebs- und Abtriebswelle sowie zur Achse der Vorgelegewelle parallelen Achse angeordneten Umkehrrad einschiebbar ist, und die Vorgelegewelle einerseits in einer Wand des Getriebegehäuses und andererseits in einem Vorsprung desselben lagert.Gear change transmissions for motor vehicles The invention relates to a gear change transmission for motor vehicles with a coaxial input and output shaft and a countershaft parallel to these, on which the gears are fixedly arranged or are integral therewith, with a drive gear fixed on the drive shaft constantly meshes with a gear of the countershaft and other gears of the countershaft are constantly in engagement with gears loosely arranged on the output shaft and between the drive gear and the adjacent gear on the output shaft a synchronizing clutch is arranged through which the gear on the output shaft be coupled to the output shaft or the drive shaft to the output shaft can, as well as another, loosely arranged on the output shaft, with a gear the countershaft constantly meshing gear by means of a synchronizing clutch can be connected to the output shaft and to the sliding sleeve of this Synchronisierkuppjung a gear is connected, which is in a on one to the axis of the input and output shaft as well as the reversing gear arranged parallel to the axis of the countershaft is, and the countershaft on the one hand in a wall of the transmission housing and on the other hand stored in a protrusion of the same.

Ein Zahnräderwechselgetriebe dieser Art ist als Vierganggetriebe ausgebildet.A gear change transmission of this type is designed as a four-speed transmission.

Ein voll synchronisiertes Vierganggetriebe ist verhältnismäßig lang und nimmt viel Raum in Anspruch. Aus diesem Grunde sind Vierganggetriebe, ebenso wie Dreiganggetriebe, die einerseits Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweisen, vielfach mit einem nicht synchronisierten Gang ausgerüstet gewesen.A fully synchronized four-speed transmission is relatively long and takes up a lot of space. Because of this, four-speed transmissions are, as well such as three-speed transmissions that have forward gears and one reverse gear on the one hand, often equipped with a non-synchronized gear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein voll synchronisiertes Dreiganggetriebe zu schaffen, das einen Rückwärtsgang aufweist und in der Baulänge so gering ist, daß es auch in kleineren Fahrzeugen untergebracht werden k nn.The invention has for its object to provide a fully synchronized three-speed transmission having a reverse gear and in the overall length is so small that it can be housed in smaller vehicles nn k.

Zum Lösen der gestellten Aufgabe kennzeichnet sich die Erfindung bei einem Zahnräderwechselgetriebe der eingangs genannten Art dadurch, daß ein Zahnrad des als Doppelzahnrad ausgebildeten Umkehrrades mit einem Zahnrad der Vorgelegewelle kämmt, das mit dem auf der Abtriebswelle angeordneten, über die Synchronisierkupplung mit der Abtriebswelle kuppelbaren Zahnrad im ständigen Eingriff steht und in das andere Zahnrad, das auf der Schiebemuffe der Synchronisierkupplung angeordnete Zahnrad, einschiebbar ist.In order to solve the problem, the invention is characterized by a gear change transmission of the type mentioned in that a gear of the reversing gear, designed as a double gear, with a gear of the countershaft meshes with the one arranged on the output shaft via the synchronizing clutch with the output shaft couplable gear is in constant engagement and in the other gear, the gear arranged on the sliding sleeve of the synchronizing clutch, is retractable.

Diese Anordnung der Zahnräder ermöglicht die 2 kurze Baulänge eines voll synchronisierten Dreiganggetriebes, durch die es ermöglicht wird, auch bei kleineren Fahrzeugen ein voll synchronisiertes Getriebe zu verwenden.This arrangement of the gears enables the 2 short overall length of one fully synchronized three-speed transmission, through which it is made possible, also at use a fully synchronized gearbox for smaller vehicles.

In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Zahnräderwechselgetriebe nach Linie 1-1 der F i g. 2, F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, F i g. 3 einen Schnitt durch das Zahnräderwechselgetriebe nach Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 einen Längsschnitt in einer Ebene, die parallel zur Ebene der F i g. 1 verläuft, die Ebene ist in F i g. 2 durch die Schnittlinie 4-4 angegeben, F i g. 5 einen Querschnitt nach Linie 5-5 der F i g. 4 oder der Schnittlinie 5-5 der F i g. 1, F i g. 6 einen Teilschnitt durch die Synchronisierkupplung nach Linie 6-6 der F i g. 1, F i g. 7 einen Querschnitt nach Linie 7-7 der F i g. 4 oder der Schnittlinie 7-7 der F i g. 1. In the drawings, an exemplary embodiment of the gear change transmission according to the invention, which is explained in more detail in the following description, is shown. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through the gear change transmission along line 1-1 of FIG. 2, Fig. 2 shows a cross section along line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 shows a section through the gear change transmission along line 3-3 of FIG . 2, Fig. 4 shows a longitudinal section in a plane which is parallel to the plane of FIG. 1 , the plane is in FIG. 2 indicated by section line 4-4, FIG . 5 shows a cross section along line 5-5 of FIG . 4 or the section line 5-5 of FIG . 1, Fig. 6 shows a partial section through the synchronizing clutch along line 6-6 of FIG . 1, Fig. 7 shows a cross section along line 7-7 of FIG . 4 or the section line 7-7 of FIG . 1.

In der F i g. 1 bezeichnet 10 eine Antriebswelle, die beispielsweise durch eine Keilverzahnung mit dem angetriebenen Teil einer Kraftfahrzeugkupplung, die nicht dargestellt ist, verbunden ist. Die Kupplung bildet eine lösbare Antriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 10 und der Kurbelwelle der Fahrzeugbrennkraftmaschine. 12 bezeichnet eine Abtriebswelle, die mit den Treibrädern des Fahrzeuges über ein Ausgleichgetriebe und die üblichen Achswellen verbunden ist. 14 bezeichnet einen Zwischenwellenteil, der mit der Abtriebswelle 12 einen Teil bildet. Die Antriebswelle 10 und die Abtriebswelle 12 sind koaxial angeordnet, d. h. sie fluchten miteinander.In FIG. 1 denotes 10 a drive shaft which is connected, for example by a spline, to the driven part of a motor vehicle clutch, which is not shown. The coupling forms a detachable drive connection between the drive shaft 10 and the crankshaft of the vehicle internal combustion engine. 12 denotes an output shaft which is connected to the drive wheels of the vehicle via a differential gear and the usual axle shafts. 14 denotes an intermediate shaft part which forms a part with the output shaft 12. The drive shaft 10 and the output shaft 12 are arranged coaxially, i. H. they cursed each other.

Mit 16 ist ein Getriebegehäuse bezeichnet. Es besitzt miteinander fluchtende Lagerbohrungen 18 und 20, um Lager 22 und 24 aufzunehmen. Die Antriebswelle 10 wird von dem Lager 22 getragen. Ein Sicherungsring 26 verhindert eine Axialbewegung der Antriebswelle 10 zu dem Lager 22, und ein Sicherungsring 28 verhindert eine Axialbewegung des Lagers 22 gegenüber dem Getriebegehäuse 16. Das Lager 22 wird durch einen Lagerdeckel 30 festgehalten. Dieser besitzt einen Ansatz zur Aufnahme eines Dichtungsringes 32, der am Umfang der Antriebswelle 10 gleiten kann und abdichtet.At 16 , a gear housing is referred to. It has aligned bearing bores 18 and 20 to accommodate bearings 22 and 24. The drive shaft 10 is supported by the bearing 22. A locking ring 26 prevents axial movement of the drive shaft 10 relative to the bearing 22, and a locking ring 28 prevents axial movement of the bearing 22 with respect to the gear housing 16. The bearing 22 is held in place by a bearing cover 30 . This has an approach for receiving a sealing ring 32, which can slide on the circumference of the drive shaft 10 and seals.

Die Abtriebswelle 12 ist in dem Lager 24 gelagert. Eine Axialbewegung des Lagers 24 zu dem Getriebegehäuse 16 wird durch einen Sicherungsring 34 verhindert und die Axialbewegung der Abtriebswelle 12 zu dem Lager 24 durch einen Sicherungsring 36. Das Lager wird durch einen Deckel 38 gehalten, der einen Teil des Wellengehäuses 40 bildet. Das Wellengehäuse 40 ist durch Schraubbolzen 42 an dem Getriebegehäuse 16 befestigt.The output shaft 12 is mounted in the bearing 24. Axial movement of the bearing 24 to the gear housing 16 is prevented by a locking ring 34 and the axial movement of the output shaft 12 to the bearing 24 by a locking ring 36. The bearing is held by a cover 38 which forms part of the shaft housing 40. The shaft housing 40 is fastened to the gear housing 16 by screw bolts 42.

Das obere Ende des Getriebegehäuses 16 besitzt eine Öffnung 44, die durch einen Deckel 46 abgedeckt ist, der an dem Getriebegehäuse 16 durch Schrauben 48 befestigt ist. Der Deckel 46 kann abgenommen werden, um einen Zugang zu den das Drehmoment übertragenden Zahnrädern zu haben, wie sie nachfolgend beschrieben werden.The upper end of the gear housing 16 has an opening 44 which is covered by a cover 46 which is fastened to the gear housing 16 by screws 48. The cover 46 can be removed in order to have access to the torque transmitting gears, as will be described below.

Das Antriebszahnrad 50 sitzt auf der Antriebswelle 10 und ist in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 52 eines Zahnrädersatzes, der die mit 54 bezeichnete Vorgelegewelle bildet. Das Antriebszahnrad 50 hat eine Lagerbohrung 56, die das im Durchmesser verringerte Ende 58 des Zwischenwellenteiles 14 aufnimmt. Das Ende 58 wird durch ein Führungslager 60 in der Lagerbohrung 56 geführt.The drive gear 50 is seated on the drive shaft 10 and is in permanent engagement with the gear 52 of a gear set, which forms the countershaft denoted by 54. The drive gear 50 has a bearing bore 56 which receives the end 58 of the intermediate shaft part 14 with a reduced diameter. The end 58 is guided in the bearing bore 56 by a guide bearing 60.

Der auf der Vorgelegewelle 54 angeordnete Zahnrädersatz besitzt außerdem ein Zahnrad 62 sowie ein Zahnrad 64. Die Vorgelegewelle ist als Hohlwelle ausgeführt, die drehbar auf einer Achse 66 mittels Lager 68 und 70 gelagert ist. Die Achse 66 wird an der Wand des Getriebegehäuses 16 gehalten. Das Getriebegehäuse 16 besitzt dazu eine Bohrung 72 zur Aufnahme des tragenden Endes der Achse 66, und es ist eine Bohrung 74 in einem Vorsprung 76 zur Aufnahme des anderen tragenden Endes der Achse 66 vorgesehen. Der Vorsprung 76 bildet einen Teil des Getriebegehäuses 16. Der untere Bereich des Getriebegehäuses 16 bildet einen ölsumpf 78. Es ist eine Ölablaßsehraube 80 zum Ablassen des öles aus dem Ölsumpf 78 vorgesehen. Auf dem Zwischenwellenteil 14 sind zwei Zahnräder 82 und 84 drehbar gelagert. Das Zahnrad 82 ist in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 62 und das Zahnrad 84 in dauerndem Eingriff mit dem Zahnrad 64. Das Zahnrad 84 legt sich gegen eine Schulter 86 an dem Zwischenwellenteil 14 an. Es wird durch einen Sicherungsring 88 gehalten.The set of gears arranged on the countershaft 54 also has a gear 62 and a gear 64. The countershaft is designed as a hollow shaft which is rotatably supported on an axle 66 by means of bearings 68 and 70 . The axle 66 is held on the wall of the gear housing 16 . For this purpose, the gear housing 16 has a bore 72 for receiving the bearing end of the axle 66, and a bore 74 is provided in a projection 76 for receiving the other bearing end of the axle 66 . The projection 76 forms part of the gear housing 16. The lower region of the gear housing 16 forms an oil sump 78. An oil drainage tube 80 is provided for draining the oil from the oil sump 78 . Two gear wheels 82 and 84 are rotatably mounted on the intermediate shaft part 14. The gear 82 is in permanent engagement with the gear 62 and the gear 84 in permanent engagement with the gear 64. The gear 84 rests against a shoulder 86 on the intermediate shaft part 14. It is held in place by a locking ring 88 .

Das Zahnrad 82 legt sich gegen einen Bund 90 auf dem Zwischenwellenteil 14 an. Außerdem liegt es an der Nabe 92 einer Synchronisierkupplung an, die mittels der Keilverzahnung 94 mit dem einen Ende des Zwischenwellenteiles 14 verbunden ist. Die Nabe 92 wird durch einen Sicherungsring 96 axial gehalten.The gear wheel 82 rests against a collar 90 on the intermediate shaft part 14. In addition, it rests on the hub 92 of a synchronizing clutch which is connected to one end of the intermediate shaft part 14 by means of the spline 94. The hub 92 is held axially by a locking ring 96.

Die Nabe 92 der Synchronisierkupplung besitzt vorstehende Teile 98, die eine Schiebehülse 100 tragen und führen, und die ihrerseits mit innen angeordneten Gleichlaufkupplungszähnen 102 versehen ist. Die Enden der Teile 98 werden von inneren Nuten in der Schiebehülse 100 aufgenommen, so daß eine axiale Gleitbewegung der Schiebehülse 100 mit Bezug auf die Nabe 92 ermöglicht ist, während eine freie Drehbewegung zwischen den Teilen verhindert wird.The hub 92 of the synchronizing clutch has protruding parts 98 which carry and guide a sliding sleeve 100 and which in turn is provided with synchronous clutch teeth 102 arranged on the inside. The ends of the parts 98 are received in internal grooves in the sliding sleeve 100, so that axial sliding movement of the sliding sleeve 100 is made possible with respect to hub 92 while allowing free rotational movement is prevented between the parts.

Das Antriebszahnrad 50 besitzt einen Flanschteil 104, der am äußeren Umfang Kupplungszähne 106 trägt. In der gleichen Weise werden am äußeren Umfang Kupplungszähne 108 von einem Flanschteil des Zahnrades 82 getragen. Wird die Schiebehülse 100 im Sinne der F i g. 1 nach links verschoben, so greifen die Gleichlaufkupplungszähne 102 der Schiebehülse 100 in die Kupplungszähne 106 ein und stellen eine Treibverbindung zwischen dem Zwischenwellenteil 14 und dem Zahnrad 50 her. Wird die Schiebehülse 100 im Sinne der F i g. 1 nach rechts geschoben, so greifen die Gleichlaufkupplungszähne 102 in die Kupplungszähne 108 ein, wodurch eine zwangläufige Treibverbindung zwischen dem Zahnrad 82 und dem Zwischenwellenteil 14 hergestellt wird.The drive gear 50 has a flange part 104 which carries clutch teeth 106 on the outer circumference. In the same way, clutch teeth 108 are supported on a flange portion of the gear 82 on the outer periphery. If the sliding sleeve 100 in the sense of FIG. 1 shifted to the left, the synchronous clutch teeth 102 of the sliding sleeve 100 mesh with the clutch teeth 106 and produce a drive connection between the intermediate shaft part 14 and the gear 50 . If the sliding sleeve 100 in the sense of FIG. 1 pushed to the right, the synchronous clutch teeth 102 mesh with the clutch teeth 108 , as a result of which a positive drive connection between the gear wheel 82 and the intermediate shaft part 14 is established.

Zwischen der Schiebehülse 100 und den Kupplungszähnen 108 ist ein geschlitzter Synchronisierring 110 angeordnet, um einen Gleichlauf zwischen dem Wellenteil 14 und dem Zahnrad 82 vor dem Eingriff der Gleichlaufkupplungszähne 102 in die Kupplungszähne 108 herzustellen. In gleicher Weise ist ein geschlitzter Synchronisierring 112 zwischen der Schiebehülse 100 und den Kupplungszähnen 106 angeordnet, um einen Gleichlauf zwischen dem Antriebszahnrad 50 und dem Zwischenwellenteil 14 vor dem Eingriff der Gleichlaufkupplungszähne 102 in die Kupplungszähne 106 herzustellen. Der Betrieb der Synchronisiervorrichtung wird im einzelnen in bezug auf F i g. 6 beschrieben.A slotted synchronizing ring 110 is arranged between the sliding sleeve 100 and the clutch teeth 108 , in order to establish synchronism between the shaft part 14 and the gear wheel 82 before the synchronous clutch teeth 102 engage in the clutch teeth 108 . In the same way, a slotted synchronizing ring 112 is arranged between the sliding sleeve 100 and the coupling teeth 106 in order to establish a synchronism between the drive gear 50 and the intermediate shaft part 14 before the synchronism coupling teeth 102 engage in the coupling teeth 106 . The operation of the synchronizer is described in detail with reference to FIG. 6 described.

Der Zwischenwellenteil 14 besitzt eine längsverlaufende Keilverzahnung 114, um eine Treibverbindung zwischen dem Zahnrad 116 und dem Zwischenwellenteil 14 herzustellen. Eine Relativdrehung des Zahnrades 116 zu dem Zwischenwellenteil 14 wird daher verhindert, obgleich das Zahnrad 116 axial verschoben werden kann.The intermediate shaft part 14 has longitudinal splines 114 in order to produce a drive connection between the gearwheel 116 and the intermediate shaft part 14. A relative rotation of the gear 116 to the intermediate shaft part 14 is therefore prevented, although the gear 116 can be displaced axially.

Das Zahnrad 116 besitzt einen Ansatz 118, der eine ringförmige Nut 120 zur Aufnahme einer Schaltgabel aufweist, die weiter unten beschrieben wird. In der gleichen Weise ist die Schiebehülse 100 der Synchronisierkupplung mit einer Ringnut 122 versehen, um eine weitere Schaltgabel aufzunehmen, die ebenfalls unten beschrieben wird.The gear 116 has a shoulder 118 which has an annular groove 120 for receiving a shift fork, which is described below. In the same way, the sliding sleeve 100 of the synchronizing clutch is provided with an annular groove 122 to accommodate a further shift fork, which is also described below.

Der innere Umfang des Ansatzes 118 ist mit Gleichlaufkupplungszähnen 124 versehen. Diese können in äußere Kupplungszähne 126 an dem Zahnrad 84 eingreifen. Die Gleichlaufkupplungszähne 124 und die Kupplungszähne 126 greifen ineinander ein, sobald das Zahnrad 116 im Sinne der F i g. 1 nach links verschoben wird.The inner circumference of the boss 118 is provided with synchronizing clutch teeth 124. These can mesh with outer clutch teeth 126 on gear 84. The synchronous clutch teeth 124 and the clutch teeth 126 mesh with one another as soon as the gear 116 in the sense of FIG. 1 is shifted to the left.

Das Zahnrad 84 trägt einen Synchronisierring 128, der den Gleichlauf zwischen dem Zahnrad 84 und dem Zwischenwellenteil 14 vor dem Eingriff der Gleichlaufkupplungszähne 124 in die Kupplungszähne 126 herstellt. Die Synchronisierkupplung für das Zahnrad 84, das Zahnrad 82 und das Antriebszahnrad 50 ist für alle Zahnräder gleich ausgeführt, und die Arbeitsweise ergibt sich aus der folgenden Beschreibung der F i g. 5 und 6. The gearwheel 84 carries a synchronizing ring 128, which establishes the synchronism between the gearwheel 84 and the intermediate shaft part 14 prior to the engagement of the synchronizing clutch teeth 124 with the clutch teeth 126 . The synchronizing clutch for gear 84, gear 82 and drive gear 50 is the same for all gears, and the mode of operation is evident from the following description of FIGS. 5 and 6.

Aus den F i g. 2, 3 und 7 ist ein als Doppelzahnrad ausgebildetes Umkehrrad für den Rückwärtsgang erkennbar, das mit dem Bezugszeichen 130 bezeichnet ist. Dieses Umkehrrad besteht aus zwei Zahnrädern 132 und 134. Das Umkehrrad 130 besitzt eine mittlere axiale Bohrung zur Aufnahme einer Tragachse 136. Diese Tragachse 136 wird an ihren Enden durch eine Wand des Getriebegehäuses 16 und einen Vorsprung 138 an dem Getriebegehäuse 16 gehalten. Der Vorsprung 138 besitzt eine Bohrung 140 zur Aufnahme des einen Endes der Tragachse 136, und die Endwand des Getriebegehäuses 16 besitzt eine Bohrung 142 zur Aufnahme des anderen Endes der Tragachse 136. Ein Paßstift 144 kann in eine Aussparung an der Endwand des Getriebegehäuses 16 eingreifen sowie in eine Querbohrung der Tragachse 136, um diese festzuhalten.From the F i g. 2, 3 and 7 , a reversing wheel designed as a double gear wheel for the reverse gear can be seen, which is denoted by the reference numeral 130. This reversing gear consists of two gears 132 and 134. The reversing gear 130 has a central axial bore for receiving a support shaft 136. This support shaft 136 is held at its ends by a wall of the gear housing 16 and a projection 138 on the gear housing 16 . The projection 138 has a bore 140 for receiving one end of the support shaft 136, and the end wall of the gear housing 16 has a bore 142 for receiving the other end of the support shaft 136. A dowel pin 144 can engage in a recess on the end wall of the gear housing 16 as well into a transverse bore of the support shaft 136 in order to hold it in place.

Das Zahnrad 132 des Umkehrrades 130 greift dauernd in das Zahnrad 64 des mit der Vorlegewelle 54 verbundenen Zahnrädersatzes ein.The gear 132 of the reversing gear 130 continuously meshes with the gear 64 of the gear set connected to the countershaft 54.

Das Zahnrad 134 greift in das Zahnrad 116 ein, das im Sinne der F i g. 1 nach rechts verschoben ist. Ist es in dieser Weise verschoben, so wird ein rückwärts gerichtetes Drehrnoment zwischen der Antriebswelle 10 und der Abtriebswelle 12 übertragen.The gear 134 meshes with the gear 116 , which in the sense of FIG. 1 is shifted to the right. If it is displaced in this way, a reverse torque is transmitted between the drive shaft 10 and the output shaft 12.

Aus F i g. 1 ist erkennbar, daß die Zahnräder 52, 62 und 64 einen fortschreitend abnehmenden Teilkreisdurchmesser haben. Die entsprechenden Teilkreisdurchmesser des Antriebszahnrades 50 sowie der Zahnräder 82 und 84 werden fortschreitend größer. Um einen Betrieb mit geringster Geschwindigkeit zu erzeugen, wird das Zahnrad 116 nach links im Sinne der F i g. 1 verschoben, um eine Treibverbindung zwischen dem Zahnrad 84 und dem Zwischenwellenteil 14 herzustellen. Alsdann wird die Antriebskraft der Brennkraftmaschine über die Antriebswelle 10, über das Antriebszahnrad 50, das Zahnrad 52, das Zahnrad 64, das Zahnrad 84 und den Zwischenwellenteil 14 auf die Abtriebswelle 12 übertragen.From Fig. 1 it can be seen that the gears 52, 62 and 64 have a progressively decreasing pitch circle diameter. The corresponding pitch circle diameters of the drive gear 50 and the gears 82 and 84 become progressively larger. To generate operation at the lowest speed, the gear 116 is turned to the left in the sense of FIG. 1 shifted in order to produce a drive connection between the gear 84 and the intermediate shaft part 14. Then the driving force of the internal combustion engine is transmitted via the drive shaft 10, via the drive gear 50, the gear 52, the gear 64, the gear 84 and the intermediate shaft part 14 to the output shaft 12.

Um eine Zwischenübersetzung herzustellen, wird das Zahnrad 116 in die Lage nach F i g. 1 zurückgestellt und die Schiebehülse 100 nach rechts verschoben, um das Zahnrad 82 an dem Zwischenwellenteil 14 festzulegen. Dabei wird die Kraft der Brennkraftmaschine von der Antriebswelle10 auf die Abtriebswelle 12 über das Antriebszahnrad 50, das Zahnrad 52, das Zahnrad 62, das Zahnrad 82 und den Zwischenwellenteil 14 übertragen.In order to produce an intermediate transmission, the gear 116 is in the position according to FIG. 1 and shifted the sliding sleeve 100 to the right in order to fix the gear wheel 82 on the intermediate shaft part 14. The power of the internal combustion engine is transmitted from the drive shaft 10 to the output shaft 12 via the drive gear 50, the gear 52, the gear 62, the gear 82 and the intermediate shaft part 14.

Der direkte Gang mit hoher Geschwindigkeit kann durch Verschieben der Schiebehülse 100 von rechts nach links eingestellt werden, so daß eine direkte Treibverbindung zwischen der Antriebswelle 10 und dem Zwischenwellenteil 14 besteht. Alsdann wird die Kraft direkt von der Brennkraftmaschine auf die Abtriebswelle über die Antriebswelle 10 und den Zwischenwellentei114 übertragen.The direct gear at high speed can be set by moving the sliding sleeve 100 from right to left, so that there is a direct drive connection between the drive shaft 10 and the intermediate shaft part 14. The power is then transmitted directly from the internal combustion engine to the output shaft via the drive shaft 10 and the intermediate shaft part 114.

Wie aus Fig. 4 erkennbar, ist das Getriebegehäuse 16 mit Vorsprüngen 146, 148 und 150 versehen. Diese Vorsprünge ragen nach innen in das Getriebegehäuse 16 hinein. In entsprechenden Bohrungen in den Vorsprüngen146 und 148 sitzt eine verschiebbare Schaltschiene 152. Die Bohrungen sind mit 154 und 156 bezeichnet. Eine Rastvorrichtung in Form einer Kugel ist mit 158 bezeichnet, wobei die Kugel durch eine Feder 160 in eine Aussparung 162 in der Schaltschiene 152 gedrückt wird. Ist die Schaltschiene in der dargestellten Lage, so befindet sich die Schiebehülse 100 in der Neutralstellung.As can be seen from FIG. 4, the gear housing 16 is provided with projections 146, 148 and 150 . These projections protrude inward into the transmission housing 16 . A displaceable shift rail 152 is seated in corresponding bores in the projections 146 and 148. The bores are denoted by 154 and 156. A locking device in the form of a ball is denoted by 158 , the ball being pressed by a spring 160 into a recess 162 in the shift rail 152. If the shift rail is in the position shown, the sliding sleeve 100 is in the neutral position.

Auf der Schaltschiene 152 ist eine Muffe 164 befestigt, wie aus den F i g. 4 und 5 erkennbar. An der Muffe 164 sitzen Arme 166 und 168 einer Schaltgabel, deren Enden in die Ringnut 122 der Schiebehülse 100 eingreifen. Werden die Arme 168 und 166 in Längsrichtung verschoben, so wird die Schiebehülse 100 so geschaltet daß entweder die Zwischenübersetzung oder der direkte Gang eingeschaltet wird, wie bereits beschrieben.A sleeve 164 is attached to the shift rail 152 , as shown in FIGS. 4 and 5 can be seen . On the sleeve 164 sit arms 166 and 168 of a shift fork, the ends of which engage in the annular groove 122 of the sliding sleeve 100 . If the arms 168 and 166 are displaced in the longitudinal direction, the sliding sleeve 100 is switched so that either the intermediate transmission or the direct gear is switched on, as already described.

Die Muffe 164 trägt außerdem einen Teil 170 mit einer Nut, in der eine Betätigungsrolle 172 sitzt, welche von einem Zapfen 174 getragen wird. Dieser Zapfen sitzt an einem Arm 176 an einer Schwenkwelle 178, die in einem Vorsprung 180 gelagert ist. Dieser Vorsprung 180 weist aus dem Getriebegehäuse heraus und bildet einen Teil davon. Die Schwenkwelle sitzt in einer Bohrung 182. The sleeve 164 also carries a part 170 with a groove in which an actuating roller 172 sits, which is carried by a pin 174. This pin is seated on an arm 176 on a pivot shaft 178 which is mounted in a projection 180. This projection 180 points out of the transmission housing and forms part of it. The pivot shaft is seated in a bore 182.

Auf einen mit einer Kerbverzahnung versehenen Teil 186 der Schwenkwelle 178 ist ein Schwenkhebel 184 aufgekeilt. Der Schwenkhebel 184 wird durch eine Mutter 188 mit einer Unterlegscheibe 190 festgehalten. Das nach außen weisende Ende der Schwenkwelle 178 ist dazu mit Gewinde versehen.A pivot lever 184 is keyed onto a part 186 of the pivot shaft 178 which is provided with a serration. The pivot lever 184 is held in place by a nut 188 with a washer 190 . The outwardly facing end of the pivot shaft 178 is provided with a thread for this purpose.

Wird der Schwenkhebel 184 gedreht, so schwingt der Arm 176 um die Achse der Schwenkwelle 178. Die Betätigungsrolle 172 läuft dann senkrecht auf-und abwärts, und zwar in der mit ihr zusammenwirkenden Nut des Teiles 170. Der Arm 176 läßt die Muffe 164 und die Schaltschiene 152 in Richtung der Achse des Zwischenwellenteiles 14 gleiten. Da die Bewegung der Anne 166 und 168 der Schaltgabel vollständig in Richtung der Achse des Zwischenwellenteiles 14 erfolgt, so ist keine Verstellung quer zur Richtung der Achse vorhanden. Die Ringnut 122 und die Schiebehülse 100 können verhältnismäßig schmal gehalten werden, und die Stärke der Schiebehülse 100 kann demgemäß verringert werden.If the pivot lever 184 is rotated, the arm 176 swings about the axis of the pivot shaft 178. The actuating roller 172 then runs vertically up and down in the cooperating groove of the part 170. The arm 176 leaves the sleeve 164 and the Shift rail 152 slide in the direction of the axis of the intermediate shaft part 14. Since the movement of the arms 166 and 168 of the shift fork takes place completely in the direction of the axis of the intermediate shaft part 14, there is no adjustment transverse to the direction of the axis. The annular groove 122 and the sliding sleeve 100 can be kept relatively narrow, and the thickness of the sliding sleeve 100 can be reduced accordingly.

Die Schaltvorrichtung für das Zahnrad 116 ergibt sich aus F i g. 4 und 7. Sie besteht aus einer zweiten Schaltschiene 192, die in den Bohrungen 194 und 196 der Vorsprünge 148 und 150 verschiebbar ist. Eine Kugel einer Rastvorrichtung 198 wird durch eine Feder 200 in eine von zwei Vertiefungen 202 und 204 in der Schaltschiene 192 gedrückt. Steht die Schaltschiene 192 in einer Lage nach F i g. 4, so befindet sich das Zahnrad 116 in Neutrallage, wie in F i g. 1 dargestellt.The switching device for the gear 116 is shown in FIG. 4 and 7. It consists of a second shift rail 192 which can be displaced in the bores 194 and 196 of the projections 148 and 150. A ball of a locking device 198 is pressed by a spring 200 into one of two recesses 202 and 204 in the shift rail 192 . If the shift rail 192 is in a position according to FIG. 4, the gear 116 is in the neutral position, as in FIG. 1 shown.

Die Schaltschiene 192 trägt eine Muffe 208 mit zwei Armen 210 und 212 und bildet mit diesen eine Schaltgabel. Die Enden der Arme 210 und 212 grei' fen in die Nut 120 des Ansatzes 118 an dem Zahnrad 116. Die Muffe 208 besitzt einen Teil 214 mit einer senkrechten Nut 216, in die eine Betätigungsrolle 218 eingreift. Ein Zapfen 220, der von einem rm 222 getragen wird, trägt die Betätigungswelle 218. Der Arm 222 sitzt an der Schwenkwelle 224, die in einer Bohrung 226 eines Vorsprunges 228 außen am Getriebegehäuse 16 gelagert ist.The shift rail 192 carries a sleeve 208 with two arms 210 and 212 and forms a shift fork with these. The ends of the arms 210 and 212 engage in the groove 120 of the lug 118 on the gear 116. The sleeve 208 has a portion 214 with a vertical groove 216 in which an actuating roller 218 engages. A pin 220, which is carried by an rm 222, carries the actuating shaft 218. The arm 222 is seated on the pivot shaft 224, which is mounted in a bore 226 of a projection 228 on the outside of the gear housing 16.

Auf einem mit einer Kerbverzahnung 232 versehenen Teil der Schwenkwelle 224 ist ein Schwenkhebel 230 befestigt. Zum Halten des Schwenkhebels 230 auf der Schwenkwelle 224 dient eine Haltemutter 234 und eine Unterlegscheibe 236. Das Ende der Schwenkwelle 224 ist dazu mit Gewinde versehen. A pivot lever 230 is fastened to a part of the pivot shaft 224 provided with a serration 232. A retaining nut 234 and a washer 236 are used to hold the pivot lever 230 on the pivot shaft 224. The end of the pivot shaft 224 is provided with a thread for this purpose.

Die beiden Schwenkhebel 184 und 230 sind mit einem von Hand schaltbaren Schaltgestänge in der üblichen Weise verbunden, so daß der Fahrer des Fahrzeuges die Schwenkhebel 184 und 230 nacheinander bei Betätigung der Kupplung einstellen kann, um den einen oder den anderen Gang einzuschalten.The two pivot levers 184 and 230 are connected to a manually switchable shift linkage in the usual manner, so that the driver of the vehicle can adjust the pivot levers 184 and 230 one after the other when the clutch is actuated in order to engage one or the other gear.

Ebenso wie die Arme der Schaltgabeln für die Schiebehülse.100 bewegen sich die Arme 210 und 212 der Schaltgabel für das Zahnrad 116 nur in Richtung der Achse des Zwischenwellenteiles 14. Es ist keine Querbewegung der Arme der Schaltgabei während der Schubbewegung des Zahnrades 116 vorhanden. Das Heben und Senken des Armes 222 während der Schwenkbewegung des Schwenkhebels 230 erfolgt durch die rollende Reibverbindung der Betätigungsrolle 218 und der Nut 216 der Muffe 214.Just like the arms of the shift forks for the sliding sleeve 100, the arms 210 and 212 of the shift fork for the gearwheel 116 only move in the direction of the axis of the intermediate shaft part 14. There is no transverse movement of the arms of the gearshift gear during the pushing movement of the gearwheel 116 . The raising and lowering of the arm 222 during the pivoting movement of the pivoting lever 230 takes place through the rolling friction connection of the actuating roller 218 and the groove 216 of the sleeve 214.

Es ist eine Verriegelung für die Schaltschienen 152 und 192 vorgesehen. Diese besteht aus einem Riegelteil 238, der in einer Bohrung in dem Vorsprung 148 gleiten kann. Die Enden des Riegelteiles 238 können in Aussparungen 240 und 242 in den Schaltschienen 192 und 152 eingreifen. Wird die Schaltschiene 152 entweder nach links oder nach rechts bewegt, so bewegt sich der Riegelteil 238 abwärts, wie aus F i g. 4 ersichtlich, und verhindert eine Bewegung der Schaltschiene 192. Es ist daher unmöglich, das Zahnrad 116 in den niedrigsten oder den Rückwärtsgang zu schalten, da nur in den direkten Gang oder den Zwischengang geschaltet werden kann. Wird die Schaltschiene 192 nach rechts oder nach links bewegt, so greift der Riegelteil 238 in die Aussparung 242 und verhindert eine Bewegung der Schaltschiene 152. Daher ist es unmöglich, in den direkten Gang oder den Zwischengang zu schalten, wenn das Zahnrad 116 entweder in den niedrigsten oder den Rückwärtsgang geschaltet ist.A lock is provided for the shift rails 152 and 192 . This consists of a locking part 238 which can slide in a bore in the projection 148. The ends of the locking part 238 can engage in recesses 240 and 242 in the shift rails 192 and 152 . If the shift rail 152 is moved either to the left or to the right, the locking part 238 moves downwards, as shown in FIG. 4 and prevents movement of the shift rail 192. It is therefore impossible to shift the gear 116 to the lowest or the reverse gear since it can only be switched to the direct gear or the intermediate gear. If the shift rail 192 is moved to the right or left, the locking part 238 engages in the recess 242 and prevents movement of the shift rail 152. Therefore, it is impossible to shift into the direct gear or the intermediate gear when the gear 116 is in either the lowest gear or reverse gear.

Um kurz die Art der Arbeit der drei Synchronisierkupplungen zu beschreiben, sei die Synchronisierkupplung für das Zahnrad 82 an Hand der F i g. 5 und 6 beschrieben.In order to briefly describe the nature of the work of the three synchronizing clutches, let the synchronizing clutch for the gear wheel 82 be shown in FIG. 5 and 6 .

Wie aus F i g. 5 erkennbar, sitzt die Schiebehülse 100 auf den vorspringenden Teilen 98 der Nabe 92. Die Enden dieser Teile 98 sind, wie aus F i g. 1 erkennbar, verlängert. Wird die Schiebehülse 100 nach rechts im Sinne der F i g. 1 verschoben, so erfaßt die innere Fläche der Gleichlaufkupplungszähne 102 die äußere Umfangsfläche des geschlitzten Synchronisierringes 110. Die Umfangsfläche des Synchronisierringes 110 ist ballig, so daß, wenn sie von den Gleichlaufkupplungszähnen 102 erfaßt wird, die Tendenz besteht, den Synchronisierring 110 zusammenzudrücken.As shown in FIG. 5 , the sliding sleeve 100 is seated on the projecting parts 98 of the hub 92. The ends of these parts 98 are, as shown in FIG. 1 recognizable, extended. If the sliding sleeve 100 is to the right in the sense of FIG. 1 , the inner surface of the synchronizing clutch teeth 102 engages the outer peripheral surface of the slotted synchronizing ring 110. The peripheral surface of the synchronizing ring 110 is crowned so that when it is grasped by the synchronizing clutch teeth 102, there is a tendency to compress the synchronizing ring 110 .

Wie aus F i g. 6 erkennbar, bilden die Enden des Synchronisierringes einen Spalt 246. In dem Spalt sitzt ein Anschlag 248, der auf der äußeren Umfangsfläche des Ansatzes 250 an dem Zahnrad 82 gleiten k Wie in F i g. 1 dargestellt, besitzt der Ansatz 250 eine Nut zur Aufnahme eines Sicherungsringes 252, der den Synchronisierring 110 axial festhält, und zwar unter vorstehenden Vorsprüngen der Kupplungszähne 108. As shown in FIG. 6 seen, the ends of the synchronizing ring forming a gap 246. The gap sits a stop 248, 250 of the slide on the gear 82 k As on the outer circumferential face of the projection in F i g. 1 , the extension 250 has a groove for receiving a locking ring 252, which axially holds the synchronizing ring 110 in place under protruding projections of the clutch teeth 108.

Der Ansatz 250 besitzt eine Nut 254, in der ein Ankerteil 256 sitzt. Zwischen dem Ankerteil 256 und dem einen Ende des Anschlages 248 ist ein gebogenes Federsegment 258 vorgesehen, das in den inneren Umfang des Synchronisierringes 110 eingreifen kann. Ein gleiches gebogenes Federsegment 260 sitzt zwischen dem Ankerteil 256 und der anderen Seite des Anschlages 248.The approach 250 has a groove 254 in which an anchor part 256 is seated. Between the armature part 256 and the one end of the stop 248, a curved spring segment 258 is provided, which can engage in the inner circumference of the synchronizing ring 110. An identical curved spring segment 260 is seated between the anchor part 256 and the other side of the stop 248.

Dreht sich das Zahnrad 82 im Uhrzeigersinn nach F i g. 6, so verschiebt eine Schiebebewegung der Gleichlaufkupplungszähne 102 gegen den Umfang des Synchronisierringes 110 diesen, so daß das eine Ende an den Anschlag 248 anschlägt, um diesen im Uhrzeigersinn fortzudrücken. Das rechte Ende des Anschlages 248 legt sich gegen das eine Ende des gebogenen Federsegmentes 258, und die Tangentialkräfte wirken auf den Synchronisierring 110 und werden durch den Ankerteil 256 auf den Ansatz 250 übertragen. Hierdurch wird das Zahnrad 82 beschleunigt. Diese Beschleunigungskraft setzt sich so lange fort, bis das Zahnrad 82 in Gleichlauf mit Bezug auf die Schiebehülse 100 gebracht ist.If the gear wheel 82 rotates clockwise according to FIG. 6, such a sliding movement shifts the direct clutch teeth 102 against the circumference of the synchronizer ring 110 thereof, so that the one end abuts against the stop 248, continued to compress this in clockwise direction. The right end of the stop 248 rests against one end of the curved spring segment 258, and the tangential forces act on the synchronizing ring 110 and are transmitted to the shoulder 250 through the armature part 256. As a result, the gear 82 is accelerated. This acceleration force continues until the gear wheel 82 is brought into synchronization with respect to the sliding sleeve 100 .

Sofern die Relativdrehung der Schiebehülse 100 und des Zahnrades 82 in entgegengesetzter Richtung erfolgt, schlägt der Anschlag 248 an das eine Ende des gebogenen Federsegrnentes 260. Die Tangentialkräfte werden von dem Synchronisierring 110 über das gebogene Federsegment 260 auf den Anker 256 übertragen und verursachen eine Beschleunigung des Zahnrades 82 in der anderen Richtung.If the relative rotation of the sliding sleeve 100 and the gear wheel 82 occurs in the opposite direction, the stop 248 strikes one end of the curved spring segment 260. The tangential forces are transmitted from the synchronizing ring 110 via the curved spring segment 260 to the armature 256 and cause the Gear 82 in the other direction.

Die gebogenen Federsegmente 258 und 260 ergeben eine sogenannte Servowirkung, so daß die beschleunigenden Kräfte bei jeder Schaltung auf das Zahnrad 82 verstärkt werden.The curved spring segments 258 and 260 result in a so-called servo effect, so that the accelerating forces on the gear wheel 82 are increased with each shift.

Claims (1)

Patentanspruch: Zahnräderwechseigetriebe für Kraftfahrzeuge mit koaxialer Antriebs- und Abtriebswelle und einer zu diesen parallelen Vorgelegewelle, auf der Zahnräder fest angeordnet bzw. einstückig mit dieser sind, wobei ein auf der Antriebswelle festes Antriebszahnrad ständig mit einem Zahnrad der Vorgelegewelle kämmt und weitere Zahnräder der Vorgelegewelle mit auf der Abtriebswelle lose angeordneten Zahnrädern ständig im Eingriff stehen und zwischen dem Antriebszahnrad und dem diesem benachbarten Zahnrad auf der Abtriebswelle eine Synchronisierkupplung angeordnet ist, durch die das Zahnrad auf der Abtriebswelle mit der Abtriebswelle oder die Antriebswelle mit der Abtriebswelle gekuppelt werden kann, sowie ein weiteres lose auf der Abtriebswelle angeordnetes, mit einem Zahnrad der Vorgelegewelle ständig kämmendes Zahnrad mittels einer Svnchronisierkupplung mit der Abtriebswelle virbindbar ist und mit der Schiebrauffe dieser Synchronisierkupplung ein Zahnrad verbunden ist, das in ein auf einer zur Achse der Antriebswelle und Abtriebswelle sowie zur Achse der Vorgelegewelle parallelen Achse angeordneten Umkehrrad einschiebbar ist, und die Vorgelegewelle einerseits in einer Wand des Getriebegehäuses und andererseits in einem Vorsprung desselben lagert, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein Zahnrad (132) des als Doppelzahnrad ausgebildeten Umkehrrades (130) mit einem Zahnrad (64) der Vorgelegewelle (54) kämmt, das mit dem auf der Abtriebswelle (12) angeordneten, über die Synchronisierkupplung (124) mit der Abtriebswelle (12) kuppelbaren Zahnrad (84) im ständigen Eingriff steht und in das andere Zahnrad (134) das auf der Schiebmuffe der Synchronisierkupplung (124) angeordnete Zahnrad (116) einschiebbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 402 196; USA.-Patentschriften Nr. 2 512 036, 2 504 904, 2 435 929; Zeitschrift »Autornobile Engineer« vom April 1961,S.131. Claim: Gear change gearbox for motor vehicles with coaxial drive and output shafts and a countershaft parallel to them, on which gearwheels are fixedly arranged or in one piece with them, a drive gear fixed on the drive shaft constantly meshing with a gearwheel of the countershaft and further gears of the countershaft On the output shaft loosely arranged gears are constantly in engagement and between the drive gear and the adjacent gear on the output shaft, a synchronizing clutch is arranged through which the gear on the output shaft can be coupled to the output shaft or the drive shaft can be coupled to the output shaft, as well as another loosely arranged on the output shaft, with a gear of the countershaft constantly meshing gear can be virbindbar by means of a synchronizing clutch with the output shaft and with the sliding collar of this synchronizing clutch a gear is connected to a on a with the axis of the drive shaft and output shaft as well as to the axis of the countershaft axis parallel arranged reversing inserted, and the countershaft superimposed on one hand in a wall of the transmission housing and the other part thereof in a protrusion, d a d u rch g e k hen -zeichnet that a Gear (132) of the reversing gear (130), designed as a double gear, meshes with a gear (64) of the countershaft (54), which meshes with the gear arranged on the output shaft (12) and can be coupled to the output shaft (12) via the synchronizing clutch (124) (84) is in constant engagement and the gear (116) arranged on the sliding sleeve of the synchronizing clutch (124) can be pushed into the other gear (134). References considered: British Patent No. 402 196; U.S. Patent Nos. 2,512,036, 2,504,904, 2,435,929; "Autornobile Engineer" magazine from April 1961, p.131.