DE2529248A1

DE2529248A1 - Unter last schaltbares mehrgaengiges wendegetriebe

Info

Publication number: DE2529248A1
Application number: DE19752529248
Authority: DE
Inventors: Werner Herlitzek
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1975-07-01
Filing date: 1975-07-01
Publication date: 1977-01-13
Also published as: BE855719A; DE2529248B2; DE2529248C3

Description

Unter Last schaltbares mehrgängiges Wande getriebe Die Erfindung betrifft ein unter Last schaltbare mehrgängiges Wendegetriebe in Vorgelegebauart.
Die beRannten Getriebe der angegebenen Art haben in dem Getriebegehäuse gelagerte Vorgelegwellen. Aus Montagegründen raüssen in diesem Fall die Getriebegehause mehrteilig und mit Deckeln an den Wellenlagerung ausgeführt werden. Ein bekanntes Wendegetriebe benötigt für die Getribeteile einschließlich Kupplungen zum ersten und vierten Gang sowie für die Abtriebswelle einen besonderen Gehinuseteil, der an das Getriebegehäuse zur Aufnahme der Getriebeteile für den 2. und 3. Gng und für die Bestimmung der Abtriebsdrehrichtung angeschlossen ist (sieile US-PS 3 465 609). Diese Bauweise verursacht bei mehr als zwei Gängen eine verhältnismäßig grobe axiale Ausdehnung, da sich hierbei die Anordnung von drei schaltbaren Kupplungen mit den zugehörigen Getrieberädern auf einem Wellenzug ergibt (siehe auch DT-OS 2 245 637).
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mehrgängiges und unter last schaltbares Wendegetriebe mit geringer axialer Ausdehnung und großer Wirtschaftlichkeit dar7,ust-ellen, das sich durch eine größere Anzahl gleicher Getriebe- und Kupplungsteile auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch das Wendegetriebe nach Anspruch 1 gelöst.
Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung ist die einfache Anschlußmöglichkeit sowohl eines motorabhängigen als auch eines wandlerabhängigen Nebenabtriebes.
Weitere Vorteile des Wendegetriebes nach vorliegender Erfindung sind seine geringe axiale Ausdehnung, bestimmt durch die ordnung von drei oder vier Vorgelegezahnrädern und zwei Reibungskupplungen auf einer Vorgelegewelle.
Ferner können mit gleichen Teilen Getriebe mit drei oder vier Vorwärtsgängen sowie drei Rückwärtsgängen nebeneinander oder nacheinander ohne wesentliche Änderungen hergestellt werden.
Schließlich ist es auch ein Vorteil des vorgeschlagenen Wendegetriebes, daß zwischen den Achsen kzw.
Wellen und den Losrädern keine hohen Relativdrehzahlen auftreten.
In der Zeichnung sind der Aufbau eines viergängigen und eines dreigängigen Wendegetriebes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 das Schema eines Wendegetriebes mit vier Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen sowie mit einem vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandler; Fig. 2 das Schaltschema zu dem Getriebe nach Fig. 1; Fig. 3 das Schema eines Wendegetriebes mit drei Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen jedoch ohne einem vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandler; Fig. 4- das Schaltschema zu dem Getriebe nach Fig. 3; Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1; Fig. 6 einen Teilschnitt des Wendegetriebes im Bereich der zweiten Vorgelegeachse; Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 5; Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 5; In dem Schema nach Figo 1 ist die Antriebswelle mit 2 bezeichnet, die in dem vorderen Gehäusedeckel 4 und in der hinteren Wand des Gehäuses G gelagert ist. Auf der Antriebswelle 2 ist das Antriebszahnrad 5 fest angeordnet. Mit dem Antriebszahnrad 5 steht das vordere Zahnrad 7 im Eingriff, das auf der ersten Vorgelegeachse 6 drehbar gelagert ist.
Ferner sind auf der ersten Vorgelegeachse 6 ein mittleres Zahnrad 8 und ein hinteres Zahnrad 10 drehbar gelagert.
Mit dem vorderen Zahnrad 7 bildet der vordere Innenlamellenträger 7a ein Teil. Mit dem mittleren Zahnrad 9 sind der vordere Außen lamellen träger 9a und der hintere Außenlamellenträger 9b fest verbunden. Mit dem hinteren Zahnrad 10 bildet der Innenlamellenträger 1Oa ein Teil. Die erste Vorgelegeachse 6 hat an ihrem hinteren Ende einen Flansch 6a, der mit dem Getriebegehäuse G fest verschraubt ist.
Die Darstellung der Kupplung K1 mit den Lamellenträgern 7a und 9a und der Kupplung K2 mit den Lamellenträgern 9b und 10a ist in dem Schema verelnfacht.
Eine genaue Darstellung ist in Fig. 6 für die zweite Vorgelegeachse 11 gezeigt, auf der ein vorderes Stirnrad 12 drehbar gelagert ist, das ebenfalls mit dem Antriebszahnrad 2 im Eingriff steht und einen vorderen Innenlamellenträger 12a aufweist. Außerdem ist auf der zweiten Vorgelegeachse 11 ein mittleres Stirnrad 13 drehbar gelagert. Mit dem Stirnrad 13 bilden ein vorderer Außenlamellenträger 14a und ein hinterer Außenlamellenträger 14b ein Teil. Ferner sind ein erstes hinteres Stirnrad 15 und ein zweites hinteres Stirnrad 17 auf einer Hohlwelle 16 fest angeordnet, die auf der zweiten Vorgelegeachse 11 drehbar gelagert ist. Die zweite Vorgelegeachse 11 besitzt einen Befestigungsflanseh lla, der mittels Schrauben 35 mit dem Gehause G fest verbunden ist.
Zwischen dem vorderen Außenlamellenträger 14a und dem vorderen Innenlamellenträger 12a ist einiamellenpaket L3 angeordnet. Zusammen bilden diese Teile die Kupplung K3.
In gleicher Weise ist zwischen dem hinteren Außenlamellenträger 14b und dem hinteren Innenlamellenträger 15a ein Lamellenpaket 14 angeordnet, wobei diese Bauteile die Kupplung K4 bilden.
Zur Bedienung der beiden Kupplungen K3 und K4 sind ein verderer Schließkolben 34 und ein hinterer Schließkolben 55 angeordnet, die zur Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit uber die Anschlußteile 36, 37 und die Druckkanäle 38 mit einer Druckflüssigkeitsquelle, z.B. einer auf der Antriebswelle 2 angeordneten Druckpumpe 39 (siehe Fig. 1) räumlich verbunden sind. Die Druckentlastung erfolgt ebenfalls über die Kanäle 38, die über eine nicht dargestellte Schaltung mit einem ebenfalls nicht dargestellten Ölsumpf verbunden werden kann. Über die Kanäle 40 wird Kühl-und Schmieröl zugeführt. Die Kanäle 40 weisen Querbohrungen 42 auf, durch die Öl zur Schmierung bzw. zur Kühlung der Kupplungs lamellen L3 und L4 abströmt. Druckfedern 43 und 44 dienen zur Rückführung der Schließkolben 54 und 35 nach Abschalten der Kupplungen i und 4.
In gleicher Weise erfolgt die Anordnung der Getriebeelemente auf der dritten Vorgelegeachse 18, die ebenfalls einen Befestigungsflansch 18a aufweist, der mittels Schrauben mit dem Gehäuse fest verbunden ist. In der Ebene des vorderen Stirnrades 12 der zweiten Vorgelegeachse 11 ist auf der dritten Vorgelegeachse 18 ein vorderes Vorgelegezahnrad 19 drehbar gelagert, das mit einem vorderen Innenlamellentrëger 19a ein Teil bildet.
Ferner ist auf der dritten Vorgelegeachse 18 ein mittleres Vorgelegezahnrad 20 drehbar gelagert und ist mit einem vorderen und einem hinteren Außenlam ellen träger 21a und 21b fest verbunden. Schließlich ist auf der dritten Vorgelegeachse 18 ein hinteres Vorgelegezahnrad 22 drehbar gelagert, das mit dem zweiten hinteren Stirnrad 17 auf der zweiten Vorgelegeachse 11 im Eingriff steht. Dieses hintere Vorgelegezahnrad 22 bildet mit einem hinteren Innenlamellenträger 22a ein Teil.
Mit dem Vorgelegezahnrad 22 steht außerdem das Abtriebszalmrad 23 im Eingriff, das auf der Abtriebswelle 24 fest angeordnet ist. Die Abtriebswelle 24 besitzt zum Antrieb von zwei Fahrzeugachsen einen vorderen Anschlußflansch 24a und einen hinteren Anschlußflansch 24b.
Das vordere Vorgelegezahnrad 19 auf der dritten Vorgelegeachse 18 steht über ein Zwischenrad 25 mit dem vorderen Stirnrad 12 auf der zweiten Vorgelegeachse 11 in trieblicher Verbindung,um im 4. Vorwärtsgang eine mit den anderen Vorwärtsgangen gleichsinnige Drehrichtung zu erzielen. Das Zwischenrad 25 ist auf einer Achse 25a drehbar gelagert. Die Achse 25a besitzt einen Befestigungsflansch 25b, der nach Einführung in eine Bohrung der vorderen Gehäusewand g1 mit dieser fest -verschraubt ist.
Das andere Ende der Achse 25a weist einen Zapfen 25c auf, der in einem Lagerauge g2 des Gehäuses G ruht.
Dem viergängigen Wendegetriebe in Fig. 1 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 1 vorgeschaltet, wie es für schwere Bau fahr zeuge im allgemeinen üblich ist.
Hierbei ist das Pumpenrad P fest mit der Antriebswelle 2 verbunden; das Turbinenrad T ist fest mit einer Hohlwelle 3 verbunden, auf der das Antriebszahnrad 5 fest angeordnet ist. Die Hohlwelle 2 ist in dem Gehäusedeckel 4 drehbar gelagert. Mit dem Gehäusedeckel 4 bildet ein hohler Zapfen 4a ein Teil. Auf dem freien Ende des Zapfens 4a, der die Hohlwelle 3 umschließt, ist das Leitrad L des Drehmomentwandlers 1 drehfest angeordnet.
Die Schaltung der vier Vorwärtsgänge und der drei Rückwartsgänge ist Fig. 2 zu entnehmen.
Im 1. Vorwärtsgang wird das Antriebsmoment der Antriebswelle 2 über den hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 und die Turbinenwelle 3 auf das Antriebszahnrad 5 vervielfacht übertragen. Das Antriebszahnrad 5 überträgt das Drehmoment auf das vordere Zahnrad 7 der ersten Vorgelegeachse 6. Da die beiden Kupplungen K1 und K2 eingerückt sind, wird das Drehmoment unmittelbar auf das hintere Zahnrad 10 übertragen.
Das hintere Zahnrad 10 steht im Eingriff mit dem ersten hinteren Stirnrad 15 auf der zweiten Vorgelegeachse 11.
Da das erste hintere Stirnrad 15 durch die Hohlwelle 16 drehfest mit dem zweiten hinteren Stirnrad 17 verbunden ist, wird das Drehmoment auf das hintere Vorgelegezahnrad 22 auf der dritten Vorgelegeachse 18 übertragen. Mit dem Vorgelegezahnrad 22 kämmt das Abtriebszahnrad 23, das mit der Abtriebswelle 24 fest verbunden ist.
Im zweiten Vorwärtsgang wird das eingeleitete Drehmoment von dem vorderen Zahnrad 7 auf der ersten Vorgelegeachse 6 durch die geschlossene Kupplung E1 auf das mittlere Zahnrad 8 übertragen, das mit dem mittleren Stirnrad 13 der zweiten Vorgelegeachse 11 kämmt und durch die geschlossene Kupplung K4 mit dem ersten hinteren Stirnrad 15 der zweiten Vorgelegeachse drehfest verbunden ist. Die weitere Drehmomentübertragung erfolgt wie im ersten Gang.
Im dritten Vorwärtsgang wird das Drehmoment von dem mittleren Stirnrad 13 der zweiten Vorgelegeachse 11 auf das mittlere Zahnrad 20 der dritten Vorgelegeachse 18 übertragen. Durch die geschlossene Kupplung K 6 wird das Drehmoment auf das hintere Vorgelege zahn rad 22 und von dort über das Abtriebszahnrad 23 auf die Abtriebswelle 24 übertragen.
Im vierten Vorwärtsgang ist die Kupplung Kl offen und die Kupplungen K5 und K6 auf der dritten Vorgelegeachse 18 geschlossen. Das Antriebsmoment wird von dem Antriebszahnrad 5 auf das vordere Stirnrad 12 der zweiten Vorgelegeachse 11 und weiter über das Zwischenrad 25 auf das vordere Vorgelegezahnrad 19 der dritten Vorgelegeachse 18 übertragen. Da beide auf der VOrgelegeachse 18 angeordneten Kupplungen K5 und K6 geschlossen sind, ist das vordere Yorgelegezahnrad 19 drehfest mit den hinteren Vorgelegezahnrad 22 verbunden, durch das in bekannter Weise das Drehmoment auf das Zahnrad 22 bzw. zur Abtriebswelle 24 übertragen wird.
In den drei Rückwärtsgängen sind wie in den ersten drei Vorwärtsgängen die Kupplungen K2 bzw. K4 bzw. g6 geschlossen.
Zur Bestimmung der Fahrtrichtung ist die Kupplung K3 anstelle der Kupplung K1 geschlossen.
Am hinteren Ende ist die Abtriebswelle 2,die unmittelbar mit dem Antriebemotor verbunden ist, außenverzahnt und eine innenverzahnte Buchse als Anschlußteil 27 fur motorabhängigen Nebenabtrieb angeordnet. Der Anschlußteil 27 ist in der hinteren Gehäusewand g2 gelagert. Als Abschluß ist ein hinterer Gehäusedeckel 26 mit der Gehäusewand g2 verschraubt.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Getriebe, aus dem ersichtlich ist, daß das Gehäuse G in seinem oberen Teil eine Öffnung hat, die durch ein Lagergehäuse 29 verschlossen wird. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, ist in dem lagergehäuse 29 ein Zahnrad 30 auf einer Welle 31 drehfest angeordnet. Das Zahnrad 30 steht im Eingriff mit dem Antriebszahnrad 5. Auf einem Ende der Welle 31 ist ein Anschlußteil 32 für einen wandlerabhängigen Nebenabtrieb angeordnet. Wird ein wandlerabhängiger Nebenabtrieb nicht benötigt, so kann die Anschlußfläche 28 des Gehäuses durch ein Deckel abgeschlossen werden.
Der Aufbau des Getriebes bietet die Möglichkeit, statt vier nur drei Vorwärtsgänge anzuordnen. Für diesen Fall entfallen auf der dritten Vorgelegeachse 18 die Kupplung E5 mit dem vorderen Vorgelegezahnrad 19, sowie das Zwischenrad 25 mit seiner Achse 25a. Das Getriebeschema s ist in Fig. S und 4 nochmals dargestellt, wobei auch auf einen Drehmomentwandler verzichtet wurde.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Unter Last schaltbares mehrgängiges Wendegetriebe in Vorgelegebauart, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der Vorgelegezahnräder, die zur Erzielung unterschiedlicher Übersetzungen und verschiedener Antriebsdrehrichtungen mittels Reibkupplungen wahlweise trieblich verbindbar sind, mit einem einteilig ausgebildeten Getriebegehäuse (G) fest verbundene Vorgelegeachsen (6, 11, 18) angeordnet sind, daß die Antriebswelle (2) im Gehäusedeckela (4, 26) drehbar gelagert iat, und daß die von dem vorderen Gehäusedeckel (4) abzuschließende Öffnung des Getriebegehäuses eine ausreichende Größe aufweist zur Einführung der außerhalb des Getriebegehäuses montierten Vorgelegezahnräder, Kupplungen und Lager jeder der vorgesehenen Vorgelegeachsen.
2. Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Vorgelegeachsen (6, 11, 18) an einem ihrer Enden jeweils einen Flansch (6a, 11a, 18a) besitzen, der nach Einführung der Achse mit dem Getriebegehäuse (G) verschraubt ist.
3. Wendegetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abtriebsseitige Ende der Antriebswelle (2) ein Anschlußteil (27) für einen motorabhängigen Nebenabtrieb aufweist.
4. Wendegetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3 oder einem dieser Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der die Mittelachse der Antriebswelle (2) einschließenden waagrechten Ebene das Getriebegehäuse (G) eine Anschlußfläche (28) für ein lagergehäuse (29) zur Lagerung eines Zahnrades (30) aufweist, das mit dem auf der Antriebswelle angeordneten Antriebs zahnrad (5) im Eingriff steht, und daß auf der Welle (31) des Zahnrades ein Anschlußteil (32) für einen wandlerabhängigen Nebenabtrieb angeordnet ist, 5. Wendegetriebe nach Anspruch 1 bis 4 oder einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem vorderen Stirnrad (12) der zweiten Vorgelegeachse (1t) und dem vorderen Vorgelegezshnrad (19) der dritten Vorgelegeachse (18) ein Zwischenrad (25) auf einer Zwischenachse (25a) gelagert ist für die Erzielung der gleichen Drehrichtung in dem 4. Vorwärtsgang wie in den anderen drei Vorwärtsgängen.

L e e r s e i t e