DE3024862C2

DE3024862C2 - Unter Last schaltbares, vielgängiges Wechselgetriebe

Info

Publication number: DE3024862C2
Application number: DE3024862A
Authority: DE
Inventors: Friedrich 7996 Kehlen Schreiner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-07-01
Filing date: 1980-07-01
Publication date: 1983-01-20
Also published as: BR8104149A; AU7208581A; CA1143966A; US4478106A; IT8146861A1; IT8146861A0; FR2486186A1; IT1150424B; DE3024862A1; ZA814380B; FR2486186B1

Description

Die Erfindung betrifft ein unter Last schaltbares, vielgängiges Wechselgetriebe in Gruppenbauweise nachdem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der DE-OS 23 42 771 ist ein derartiges, unter Last schaltbares, vielgängiges Wechselgetriebe bekannt, bei dem nach dem Durchschalten aller Gänge des Grundgetriebes mit einer Übersetzungsstufe des Gruppengetnebes im ersten Antriebsstrang die Last über einen /weiten Antriebsstrang übertragen wird. Dabei wird jedoch kein zusätzlicher Gang gewonnen und es 5η können auch nicht alle möglichen Übersetzungen im ersten Antriebsstrang als Gänge im Sinne einer Übersetzungsabstufung genutzt werden. Dieses Wech »elgetriebe ist eingerichtet, die Mängel, die sich bei der notwendigen gleichzeitigen Umschaltung im Grund und im Gruppengetriebe ergeben, zu beheben. Dazu hat der -..-.te Gang im Grundgetriebe und eine der Übersetzungsstufen im Gruppengetriebe das gleiche Übersetzungsverhältnis, so daß sich etwa gleiche Drehzahlen im höchsten Gang des Grundgetriebes. verbunden mit der einen Übersetzungsstufe, und im tiefsten Gang des Gründgetriebes, verbunden mit der anderen Übersetzungsstufe des Gruppengetriebes, ergeben. Bei der Verwendung eines z. B. Sgängigen Gründgetriebes hat in so einer Anordnung also der 5. und 6. Gang die gleiche Übersetzung. Da auch der zweite Anlriebsstrang im Prinzip die gleiche Übersetzung hat, erfordert diese Anordnung einer, hohen Bauaufwand, gemessen an den erzielbaren, also praktisch möglichen Gängen, um überhaupt eine Gruppenumsehaltung unter Last zu gewährleisten.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein vielgängiges, lastschaltbares Wechselgetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 so einfach zu gestalten, daß bereits vorhandene Bauteile im Sinne einer Funktionserweiterung mehrfach verwendet werden und daß bei der Lastübernahme nur zwei Schaltelemente beteiligt sein sollen, um eine einfache Schaltung unter uast zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.

Aus einem Grundgetriebe mit z. B. 5 Gängen und einem z. B. 2gängigen Gruppengetriebe werden infolge dieser günstigen Anordnung nicht nur die bei einem normalen Wechselgetriebe in Gruppenbauweise üblichen 10 Gänge, sondern infolge des möglichen zweiten Antriebsstranges 11 Gänge erzielt Damit ergeben sich bei gleichem Bauaufwand gegenüber der DE-OS 23 42 771 zwei Gänge mehr. Auch sind generell bei jeder Lastschaltung nur zwei Schaltelemente beteiligt so daß einfache Schaltungen möglich werden und die komplizierte Doppeischaltung — wenn gleichzeitig im Grundgetriebe und im Gruppengetriebe geschaltet werden muß —, wie sie von Wechselgetrieben in Gruppenbauweise und mit Lastunterbrechung (Doppel-K-Scha!tung) allgemein bekannt sind, nicht erforderlich werden.

Mit dieser Anordnung ist die vorteilhafte Integrationsdichte bei Wechselgetrieben in Gruppenbauweise und mit Zugkraftunterbrechung in einfacher Weise weiterentwickelt auch für Schaltungen unter Last. Weiter ist es möglich, die Vielgängigkeit des las'schaltbaren Wechselgetriebes und die Mehrfachverwendung von Bautei-■en noch zu erhöhen durch Einsatz eines Gruppengemebes mit mehr als zwei Übersetzungen und einem Koppelgetriebe im zweiten Amriebsstrang. das zwei oder mehr Übersetzungen hat.

Besondere Vorteile ergeben sich auch, wenn ein bestehendes, praktisch ausgeführtes Automatgetriebe. ζ B. mit einem Gruppen- und einem Koppelgetriebe nachgerustet werden. Dabei ist es möglieh, in einfacher Weise aus einem /. B 4-Gang-Automatgetriebe ein 9-Gang Automatgetriebe zu schaffen, wobei bis auf den mittleren Durchtrieb fur den zweiten Antnebstrang alle sonstigen Bauteile — wie Gehäuse. Radsätze. Kupplungen usu. — auch weiterhin in den gleichen Abmessungen verwendbar sine¹, was zu einer erheblichen Stuc kzahlerhohung uer einzelnen Bauteile und damit zu einer Rationalisierung fuhren kann. Neben der Häufung von F unktionen auf wenige Bauteile mit der Gruppen bauweise ist bei Schaltungen ohne l.astunterbrechung auch eine Vielgangigkei' möglich

Nach Anspruch 2 kann das las'schaltbare Wechselge triebe um weitere Gruppengetriebe im ersten Antrieb·*- Strang erweitert werden so daft die möglichen Gänge des Gnindgeiriebes im /usammenhdng mit einem ersten Gruppengetriebe nochmals mindestens verdop pell werden können

Wird als Grundüetnebe cn Doppel-Kupplungsge triebe nach Anspruch 3 eingesetzt, ist es möglich, die lastschältbaren Kupplungen zu reduzieren und damit den Getriebeaufbau weiter zu vereinfachen.

Weitere Einzelheilen der Erfindung werden an einem Ausführüngsbeispiel und anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig.l eine schematische Darstellung über die

Anordnung der Teilgetnebe eines Wechselgetriebes;

Fig.2 den Drehzahlplan mit einem 4gängigen Grund-, 3gängigen Gruppen- und 2gängigen Koppelgetriebe;

F i g. 3 eine schematische Darstellung über die Anordnung der Teilgetnebe eines Wechselgetriebes in einer Weiterentwicklung;

Fig.4 den Drehzahlplan in der Weiterentwicklung nach F i g. 3;

Fig. 5 das Getriebeschema über die Anordnung der Teilgetriebe eines Wechselgetriebes nach F i g. 1;

F i g. 6 eine Getriebeanordnung mit einem Doppel-Kupplungsgetriebe als Grundgetriebe.

In F i g. 1 ist schematisch der Aufbau eines vielgängigen, lastschaltbaren Wechselgetriebes und die Anordnung der Teilgetnebe — Grundgetriebe 1, Gruppengetriebe 2, Koppelgetriebe 3 — zwischen einer Antriebs- 4 und einer Abtriebswelle 5 dargestellt, wobei durch das Grund- 1 und Gruppengetriebe 2 der erste Antriebsstrang und durch das Koppelgetriebe 3 der zweite Antriebssirang zwischen der Antriebs- 4 und der Abtriebswelle 5 gebildet wird.

Hat z. B. das Grundgetriebe 1 vier Gänge, das Gruppengetriebe 2 drei Gänge, so muß das Kuppelgetriebe 3 zwei Gänge aufweisen, damit immer dann, wenn eine Doppelschaltung — also eine gleichzeitige Schallung im Grund- 1 und Gruppengetriebe 2 nötig ist, ein Koppelgang 3/1, 3/2 über den zweiten Antriebsstrang geschaltet werden kann — wie es in Fig.2 dargestellt ist — und die Last überträgt, damit die gleichzeitige Schaltung im Grund- und Gruppengetriebe lastfrei möglich ist.
Auf diese Weise ergeben sich die Gänge

f— IV aus der Übersetzung des Grundgetriebes 1/1 bis 1/4 mit der ersten Übersetzungsstufe des Gruppengetriebes 2/1.

VI— IX aus der Übersetzung des Grundgetriebes

l/¹ bis 1/4 mit der zweiten Übersetzungsstufe des Gruppengetriebes 2/2,

XI —XIV aus der Übersetzungsstufe des Grundgetriebes 1/1 bis 1/4 mit der dritten Übcrset/ungsstufe des Gruppengetriebes 2- J. i ,

die dazwischenliegenden danfe > jnu K) werden über uen /weiten Antnebsstrang aus den Deiden Schaltungen des Koppelgetriebes i 1 und i 2 gebildet

In I 1 g. J ist dem e-sten 8 und /weiten 12 >'> Antriebssfang noch cn /ini'c. (>ruppengetnehe 6 angefut't. so 'UiLi nut Hilfe 1'¹I¹SeS t iruppengctriches 6 d'e scru.Ith^ren (idngt *» ■ nigsien«· μ■? iuppelt werden k'-nnen I ¹In aber dieses (iNippinyctnchr <-> sct-.iUvn /ι.

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F i g, 4 erkennbar, 19 Gänge gewonnen werden. Dabei ergaben sich die Gänge

I— IV aus der Übersetzung des Grundgetrie-

bes 1/1 bis 1/4 mit der ersten Übersetzungsstufe 271 des ersten Gruppengetriebes 2' und der ersten Übersetzungsstufe 6/1 des zweiten Gruppengetriebes 6,

VI— IX aus der Übersetzung des Grundgetrie

bes 1/1 bis 1/4 mit der zweiten Übersetzungsstufe 2V2 des ersten Gruppengetriebes 2' und wiederum der ersten Übersetzungsstufe 6/1 des zweiten Gruppengetriebes 6,

IX-XIV aus der Übersetzung des Grundgetrie

bes 1/1 bis 1/4 mit der ersten Übersetzungsstufe 271 des ersten Gruppengetriebes 2' und der zweiten Übersetzungsstufe „.2 des zweiten Gruppengetriebes 6,

XVI —XIX aus der Übersetzung des Grundgetrie

bes 1/1 bis 1/4 mit der zweiten Übersetzungsstufe 272 des ersten Gruppengetriebes 2' und der zweiten Übersetzungsstufe 6/2 des zweiten Gruppengetriebes 6,

die dazwischenliegenden Gänge 5 und 15 werden über den zweiten Antriebsstrang 32 und das Koppelgetriebe 3'und der dazwischenliegende Gang 10 von dem dritten Antriebsstrang 72 und dem Koppelgetriebe 7 gebildet.

In Fig.5 ist ein lastschaltbares Wechselgetriebe im Schema dargestellt. Ein aus drei einfachen Planetensätzen 11, 12, 13 bestehendes Grundgetriebe 1 wird in einem ersten Übersetzungsbereich G des Gruppengetriebes 2, das ebenfalls aus einem einfachen Planetensatz besieht, mit Hilfe der Kupplung H und B sowie der Bremsen D, E, F so verbunden, daß sich damit die Gänge 1 bis 4 z. B. mit den Übersetzungen 12,9 — 8.46 — 625 — 4,6 ergeben.

Der 5. Gang wird über den zweiten Anf^;ebsstrang 4,32. //. 3,5 mit einer Übersetzung von 3.5K gebildet. Die Gange 6 bis 9 entstehen wieder übe den csten Antriebsstrang — Kupplung A isi geschlossen — und über die /weite 0berse!/;ng des (iruppengetriebes 2 — Kupplung /ist geschlossen — mn /. B. den Übersetzungen 2.Kl - 1 H4 - !.Jo - i.d.

Die Ausführungen des Grundgetriebes und des oder der Gruppen- und Koppelgetriebe ist nicht aut Planetengetriebe beschränkt, sondern es können / H auch nur \orf'legit.*ctn»
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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: t5

1. Unter Last schaltbares, vielgängiges Wechselgetriebe in Gruppenbauweise, bestehend aus je einem mehrgängigen Grund- und in Reihe dazu angeordneten mehrgängigen Gruppengetriebe zwischen einer An- und Abtriebswelle sowie einem weiteren Koppelgetriebe, das parallel zu diesem ersten Antriebsstrang angeordnet ist und zwischen An- und Abtriebswelle alternativ einen zweiten Antriebsstrang bildet, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Koppelgetriebe (3) jeweils eine Obersetzung weniger aufweist als das Gruppengetriebe (2) schaltbare Obersetzungen hat und daß die erzielbaren Gänge im zweiten Antriebsstrang jeweils zwischen den Gängen liegen, die sich im ersten Antriebsstrang aus allen Obersetzungen des Grundgetriebes (1) verbunden mit einer Übersetzung des Gruppengetriebes (2), und allen Übersetzungen des Grundgetriebes (1) verbunden mit der näcJi ^folgenden Obersetzung des Gruppengetriebes (2). ergeben (F ig. 1.2).

2. Unter Last schaltbares, vielgängiges Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres Gruppengetriebe (6) im ersten Antriebsstrang (4,1, 2, 5) angeordnet is: und mindestens ein weiteres Koppelgetriebe (7) parallel zum möglichen ersten (4,1, 2, 6,5) und zweiten (4,3, 6, 5) Antriebsstrang wahlweise, je nach zusätzlicher Gruppengetriebeanzahl (6), einen weiteren Antriebsstrang (4, 7, 5) oder weitere Antriebsstränge bildet (F ig.3V

3. Unter Last schaltbares, vielgängiges Wechselgetriebe nach Anspruc.i 1 ode. 2. dadurch gekennzeichnet, daß das GrunJgetriebe (1) ein Doppelkupplungsgetriebe (1") ist (F i g. ί .

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