DE1775249A1

DE1775249A1 - Standraedergetriebe

Info

Publication number: DE1775249A1
Application number: DE19681775249
Authority: DE
Inventors: Helmut Espenschied
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-07-19
Filing date: 1968-07-19
Publication date: 1971-08-12

Description

StandrädiE;rgertriebe Die Erfindung betrifft ein Standrädergetriebe mit dauernd im Eingriff befindlichen Zahnrädern und mit einer Reibungskupplung für die Leistungsverzweigung, bei dem beim Gangwechsel die Zugkraft nicht unterbrochen.wird, Standrädergetriebe dieser Art haben den Nachteil, daß sie nur für einen ganz bestimmten Zweck ausgelegt sina und nur eine ganz bestimmte Anzahl von Übersetzungsmöglichkeiten bieten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Getriebeeinheiten zu schaffen, die zu zweien oder zu mehreren in verschiedenen Kombinationen zusammengefügt - teilweise unter geringfügiger Änderung eine große Zahl verschiedener Getriebetypen ergeben, z. B. Handschalt- oder Aütomatikgetriebe. Die s wird gemäß der*Erfindung dadurch erreicht, daß das Getriebe zweistufig ausgebildet ist, und daß der stärker untersetzten Getriebe'-stufe ein Freilauf zugeordnet ist, der anderen, insbesondere direkten Getriebestufe, die Reibungskupplung. Auf diese Weise lassen sich oben-;e#-#annte Getriebetypen außerordentlich wirtschaftlich herstellen. Die Einzelteile fürdie eine oder für die andere Getriebebauart sind weitgehe nd identisch. und-es. können dieselben Fertigungs- und Montagevor.richtungen verwendet werden. Dadurch verbilligen sich auch die Wartungs- und Repara4u.r-#osten. Die Getriebeeinheiten lassen sich auch an beliebige andere Getriebe'anbauen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine vereinfacht dargestellte Getriebeeinheit ohne Sperrmöglichkeit de,s Freilaufs" Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine vereinfacht dargestellte Getriebeeinheit mit Sperrmöglichkeit des Freilaufs, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein.vereinfacht dargestelltes Automatikgetriebe, bestehend aus zwei einzelnen Getriebeeinheiten, Fig. 4 Stellungen des Wählhebels für das Getriebe nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3, Fig. 5 ein Kraftflußschema für ein Viergang-Automatik-Getriöbe, Fig. 6 ein Kraftflußschema für ein Dreigang-Automatik-Getriebe. In Fig. 1 ist mit 1 ein Getriebegehäuse einer Getriebeeinheit be'# zeichnet, in dem eine mit der Kupplungsdruckplatte 2 einer Rei gskupplung K verbundene Antriebswelle 3 gelagert ist', Auf dieser tiiiweise als Hohlwelle 4 ausgebildeten Antriebgwelle ist über einen zwischenliegenden Freilauf 5 ein Zahnrad 6 angeordnet. Die K.upplungs"-scheibe 7 der Reibungskupplung K'ist mit einer Abtriebswelle 8 verbunden, die die Hohlwelle durchdringt. Auf der Abtriebswelle 8 ist ein Zahnrad 9 fest angeordnet. Parallel zur Abtriebswelle verläuft im Gehäuse 1 eine Vorgelegewelle 10, auf der zwei Zahnräder 11 und 12 fest angeordnet sind. Das Zahnrad 11 kämmt mit dem Zahnrad 9, das Zahnrad 12 mit dem Zahnrad 6.
Diese Getriebeeinheit bietet keine Sperrmöglichkeit des Freilaufs. Ist die Reibungskupplung K geschlossen, erfolgt der Kraftfluß unmittelbar von der Antriebs- zur Abtriebswelle. Bei nicht betätigter Reibungskupplung nimmtdLe Zugkraft den Weg über die Hohlwelle 4, den Freilauf 5, das Zahnradpaar 6, 12, die Vorgelegewelle 10 und das Zahnradpaar 11, 9 zur Abtriebswelle (Untersetzung). Es liegt somit eine Leistungsverzweigung einer zweistufigen Getriebeeinheit vor (zwei Gänge), bei dem der untersetzte Gang wegen des Freilaufs 5 im Schub nicht sperrt.
Bei der Getriebeeinheit nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 handelt es sich ebenfalls um ein zweistufiges Getriebe, jedoch mit Schaltmöglichkeit mittels eines als synchronisierte Schaltmuffe M ausgebildeten Schaltelements. Der Aufbau ist ähnlich wie beim Getriebe nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1; gleiche Teile sind mit denselben Ziffern bezeichnet. Die Kupplungsscheibe 7 ist mit einer Zwischenwelle l_3 verbunden, die die Hohlwelle 4 durchdringt und in einem Zahnrad 14 gelagert ist, das fest mit der Abtriebswelle 15 verbunden ist. Zwischen den Zahnrädern 6 und 14 ist die synchronisierte Schaltmuffe M angeordnet, die entweder mit dem Zahnrad 6 oder mit dem Zahnrad .14 in Eingriff gebracht werden kann. Die Schaltstellungen sind mit A und B bezeichnet. In der Stellung A ist die Schaltmuffe mit dem Zahnrad 6 verbunden, in der Stellung B mit dem Zahnrad 14. Mit der Schaltmuffe M ist es möglich, einerseits den Freilauf zu überbrücken (in Stellung A) und andererseits die direkte Stufe zu schalten (in Stellung B).
Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 sind zwei mit I und II-bezeichnete Getriebeeinheiten zu einem Automatikgetriebe zusammengesetzt, wie es in Kraftfahrzeugen verwendet wird. Die Getriebeeinheit I ist identisch mit der des Ausführungsbeispiels der Fig. 2, die Getriebeeinheit II weist demgegenüber einige Ve'ränderungen auf.
Die Teile de r Getriebeeinheit I haben dieselben Ziffern wie diejenigen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2, die Teile der Getriebeeinheit II die mit jenen identisch sind, tragen ebenfalls dieselben-Ziffern, jedoch.mit einem Index-Strich., Die beiden Reibungskupplungen sind mit Kl und K2 bezeichnet, die Schaltmuffen mit Ml und M2.
Am Getriebeeingang ist ein hydraulischer Drehmomentwandler 18 angeordnet. Das Abtriebsrad 15 der Getriebeeinheit I ist mit der Kupplungs. druckplatte 2' der Reibungskupplung K2 der Getriebeeinheit II fest verbunden. Auf der Hohlwelle 41 der Getriebeeinheit IT ist ein Zahnrad 19 fest angeordnet, das mit einem Zwischenrad 20 für die Bildung' des Rückwärtsgangs in Eingriff gebracht werden kann. Neben dem ZwIschenrad 20 befindet sich eine Verzahnung'für eine Parksperre 21. An-dem der Getriebeeinheit I zugewandten Ende der Vorgelegewelle 22 der Getriebeeinheit II ist eine Schaltmuffe M3 angeordnet', die mit der Parksperre oder dem Zwischenrad 20 oder einem Zahnrad 2,3 in Eingriff gebracht werden kann, das lose auf der Vorgelegewelle 22 anstelle des fest angeordneten Zahnrads 12 der Getriebeeinheit I sitzt. Die Schaltmuffe Ml und M2 sind zweckmÜßigerweise servobetätigt, Üie Schaltmuffe M3 servo- oder handbetätigt.
Durch das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 erhält man ein viergängiges Automatikgetriebe, das mit einem nicht dargestellten Wählhebel gesteuert wird. Dessen Stellungen sind in Fig. 4 eingetragen und entsprechen den Ställungen der Schaltmuffe M 3, welche Stellungen auch in Fig. 3 unterhalb der Vorgelegewelle 22 mit Pfeilen angedeutet sind. Es bedeuten: P = Parkstellung; R Rückwärtsgang; N neutral (Leerlauf; 4 automatisches Fahren; 3 vierter Gang gesperrt; 2 vierter und dritter Gang gesperrt. Durch Führen des Wählhebels in Stellung 4 wird das automatische Fahren eingeleitet. In nicht näher dargestellter, bekannter Weise wird dabei elektrisch, elektrohydraulisch oder rein hydraulisch die Steuerung eingeschaltet. Dabei wird die Schaltmuffe M3 von der Stellung N in die Stellung 4 geschoben, wodurch Verbindung hergestellt wird zwischen der Schaltmuffe M3 und dem Zahnrad 23. Die Schaltstellungen der Schaltmuffe Ml sind mit A und B bezeichnet, diejenigen der Schaltmuffe M2 mit C und D. In Fig. 5 ist der Kraftfluß der Zugkraft in den einzelnen Gängen aufgezeigt. Die Pfeile an den gestrichelten Linien geben die Schaltbewegungen der SchaltmuffenM1undM2 in den entsprechenden Gängen wieder.,bzw. der Schaltmuffe 3 im Rückwärtsgang. Durch vorheriges Kurzschließen der Leistungsverzweigung über die Reibungskupplung Kl. Verschieben der Schaltmuffe Ml in Stellung A oder B, Betätigen der Reibungskupplung K2, Verschieben der Schaltmuffe M2 in Stellung D wird obengenannter Schaltvorgang ermöglicht. Das Kurzschließen hat den Zweck, die stete Rotation des Drehmomentwandlers 18 auf die Vorgelegewelle 22 zum Verbinden der Schaltmuffe M3 mit dem Zahnrad 23 momentan zu unterbinden. Der Wagen ist fahrbereit für den ersten Gang. Im ersten Gang stehen dann die Schaltmuff.en Ml bzw. M2 in den Stellungen A bzw. C. Zum Schalten in den zweiten Gang wird die Reibungskupplung K2 geöffnet und die Schaltkupplung M2 in Stellung D gebracht. Darauf wird die Reibungskupplung K2 geschlossen. Über den Freilauf 5' der Getriebe4inheit wird während des Schaltvorgangs eine Zugkraftunterbrechung verhindert. Beim Schalten in den dritten Gang wird die Reibungskupplung Kl geöffnet und die Schaltmuffe Ml in die Stellung B gebracht; darauf wird die Kupplung Kl geschlossen. Nach Übernahme des Motormoments durch die Reibungskupplung Kl öffnet die Reibungskupplung K2. Die Schaltmuffe M2 wird In die Stellung G geführt und die Reibungskupplung K2 wieder geschlossen. In der Zwischenphase bis zum Schließen der Reibungskupplung k£' übernimmt der Freilauf 5' die Aufgabe, einen Drehmomenteinbruch zu unterbinden. Beim Schalten vom zweiten zum dritten-Gang findet ein Gruppenwechsel der Schaltmuffen Ml und M2 statt, wie es aus Fig. 1; sichtlich Ist. Zum Schalten in den vierten Gang wird die Reibungsküpplung K2 geöffnet und die Schaltmuffe M2 in die Stellung D bewegt. Darauf wird die Kupplung - K2 geschlossen. Der Frei14uf 5t verhindert wiederum wie beim zweiten Gang eine Zugkraftunterbrechung. Diese Schaltvorgänge sind praktisch analog denen der bekap#ten Planetenggtriebe.

Zum Bilden des Rückwärtsganges wird die Schaltmuffe M3# mit dem Zwischenrad 19 in Verbindung gebracht. Durch Vorschalten einer weiteren GetriebeeInheit, wie, sie in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 oder Fig. 2 darge,pte"l.1,t sind, kann auf diese Weise ein 6- oder 8-gängiges Getriebe hergestellt werden. Durch entsprechende Ausbildung der Betätigung können auch Handschaltgetriebe ausgeführt werden, die dann den Vorteil des zugkraftunterbrechungsfreien Schaltens von Gang zu Gang haben.
Die beschriebenen Getriebeeinheiten können beliebig kombiniert werden, sowohl in der Anzahl wie auch in der Art. Diea richtet sic,h'allein nach dem Verwendungszweck. Sie können auch anderen bekannten Ge-! trieben irgendwelcher Bauart vor- oder na,chgeschaltet sein und gestatten dadurch die Verdoppelung der Gangzahl.

Claims

A n s p r ü c h e : 1. Standrädergetriebe mit dauernd im Eingriff befindlichen Zahnrädern und mit einer Reibungskupplung für die Leistungsverzweigung, bei dem beim Gangwechsel die Zugkraft nicht unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe_ zweistufig ausgebildet ist, und daß der stärker untersetzten Getriebestufe ein Freilauf (5) zugeordnet ist, der anderen, insbesondere direkten Getriebestufe, die Reibungskupplung (K).
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Getriebestufen ein.Schaltelement (M) angeordnet ist. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein erstes (6) und ein zweites (9, 14) Eingangszahnrad aufweist, von denen das erste über einen Freilauf (5) und die Kupplungs druckplatte (2) der Reibungskupplung (K) mit einer Getriebeeingangswelle (4) verbunden ist, das zweite mit einer mit der Kupplungsscheibe (7) verbundenen Welle (8, 1.3), und daß jedes Eingangszahnrad mit einem auf einer Vorgelegewelle angeordneten-Zahnrad (11, 12) kämmt (Fig. 1). Getriebe nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Kupplungsscheibe (7) verbundene Welle (8) die Abtriebswelle ist (Fig. 1). 5. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Kupplungsseheibe (7) verbundene Welle (13) über ein zwischei den beiden Eingangszahnrädern angeordnetes, mit diesen in Eingriff bringbares Schaltelement (M) einerseits mit einer Abtriebswelle (15, verbindbar ist, mit der der Freilauf (5) überrollt werden kann, andererseits mit den Zahnradpaaren (6, 12 und 11, 14), mit denen der Freilauf überbrückt werden kann (Fig. 2). 6. Getriebe nach änem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Getriebe derselben oder unterschiedlicher Bauart in beliebiger Kombination und Reihenfolge zu einer Getriebegruppe hintereinandergeschältet sind. 7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskupplung (K) des ersten Getriebes ein hydraulischer Drehmomentwandler (18) oder eine hydraulische Kupplung oder eine mechanische Anfahrkupplung vorgeschaltet ist. 8. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet" daß wenigstens zwei Getriebe zu einem oder 4-Gang-Automatik-Getriebe zusammengeschaltet sind. g. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorgelegewelle (22) des nachgeschalteten Getriebes ein mit dem ersten Eingangszahnrad kämmendes Zahnrad (23) verdrehbar aber nicht verschiebbar angeordnet ist, und daß ein auf der Vorgelegeelle angeordnetes Schaltelement (M3) vorgesehen ist, das mit dem jerdrehbar angeordneten Zahnrad (23)., einer Pärksperre (21) oder ehem Zwischenrad (90) in Eingriff bri#bar.ist. 10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines der genannten Getriebe einem beliebigen, anderen Getriebe vor- oder nachschaltbar ist. 11. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ineingriffbringen des Schaltelements-(M3) mit dem Zahnrad (23)-oder dem Zwischenrad (20) eine der übrigen Leistungsverzweigungen vom An- zum Abtrieb kurzgeschlossen wird.