DE3427226A1

DE3427226A1 - Stirnradwechselgetriebe

Info

Publication number: DE3427226A1
Application number: DE19843427226
Authority: DE
Inventors: Rudolf Prof Dr Ing Franke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-13
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-01-30

Description

Stirnradwechselgetriebe
Zusatz zu DE-PS .. .. ... (P 34 14 061.1-12) In der DE-PS .. .. ... (P 34 14 061.1-12) ist ein Stirnradwechselgetriebe insbesondere für Kraftfahrzeuge beschrieben, mit einer im Schwungrad des Antriebsmotors angeordneten Doppelkupplung mit einer Abtriebswelle, die zur Achse des Schwungrades nicht koaxial ist und deren beide Enden zum Antrieb von Triebachsen des Fahrzeugs dienen können, bei dem mit vier Zahnradpaaren sechs schrittweise unter Last schaltbare Vorwärtsgänge erzielt werden.
In diesem Stirnradwechselgetriebe sitzt auf der inneren Antriebswelle 13 nur das Zahnrad 23 fest, das mit dem Gegenrad 25 in ständigem Eingriff mit der Übersetzung 1:q3 steht, und bei dem die auf der inneren Antriebswelle 13 drehbar gelagerten Zahnräder 14 und 21, die mit Gegenrädern 15 und 20 mit den übersetzungen q:1 bzw. 1:q in ständigem Eingriff stehen, miteinander über eine Hohlwelle 22 durch die synchronisierbare Schaltklaue m wahlweise kuppelbar sind und außerdem mit der inneren Antriebswelle 13 wahlweise kuppelbar sind, und daß auf der hohlen Antriebswelle 17 ein Zahnrad 18 fest sitzt, das mit einem Gegenrad 19 mit der Übersetzung 1:1 in ständigem Eingriff steht, welches auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagert und durch eine hohle Nebenwelle 19a ständig mit dem Gegenrad 15 drehfest verbunden ist, so daß beide gemeinsam durch die synchronisierbare Schaltklaue o mit der Abtriebswelle 16 wahlweise kuppelbar sind, daß ferner auf der Abtriebswelle 16 das Gegenrad 20 angeordnet und das Zahnrad 25 drehbar gelagert und mit ihr durch eine synchronisierbare Schaltklaue p wahlweise kuppelbar ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, durch konstruktive Maßnahmen, die keinen Mehrauf-wand erfordern, das vorstehend beschriebene Stirnradwechselgetriebe so zu verbessern, daß in den oberen Gängen sowohl das Getriebegeräusch als auch die inneren Reibungsverluste verringert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Stirnradwechselgetriebe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Gegenrad auf der Abtriebswelle drehbar gelagert und mit ihr mittels einer synchronisierbaren Schaltklaue wahlweise kuppelbar ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend in Verbindung mit den Ausführungsbeispiele darstellenden, teilweise schematisch vereinfachten Figuren beschrieben. In diesen sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, und es sind alle zum Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Einzelheiten fortgelassen worden.
Es zeigt: Fig. 1 eine gegenüber der Fig. 1 des Hauptpatentes verbesserte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stirnradwechselgetriebes für Kraftfahrzeuge mit Frontmotor und Frontantrieb oder Allradantrieb, bestehend aus einer Doppelkupplung und einem unter Last schaltbaren vollsynchronisierten Getriebe mit sechs Vorwärtsgängen und zwei Rückwärtsgängen, dessen Abtriebswelle nicht koaxial zur Antriebswelle bzw. Kurbelwelle des Antriebsmotors angeordnet ist; Fig. 2 eine gegenüber dem Hauptpatent unverändert gebliebene und gegenüber Fig. 1 ergänzte schematische Darstellung der Doppelkupplung, bestehend aus einer mittleren Druckplatte, die durch Federdruck wahlweise gegen tinte der beiden Mitnehmerscheiben anpreßbar ist; Fig. 3 eine gegenüber dem Hauptpatent unverändert gezeichnete schematische Darstellung des Kraftverlaufes des Getriebes; Fig. 4 das zum Ausführungsbeispiel von Fig. 1 und der schematischen Darstellung der Fig. 3 zugehörige Schaltprogramm der einzelnen Schaltstellen von Doppelkupplung und Getriebe mit einer Tabelle der bei einer vorgegebenen -Höchstdrehzahl des Antriebsmotors sich bei den einzelnen Schaltstellungen ergebenden Geschwindigkeiten des Fahrzeugs.
Das in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel dargestellte Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit Frontmotor und Frontantrieb oder mit Allradantrieb besteht im wesentlichen aus einer im Schwungrad t des (nicht dargestellten) Antriebsmotors angeordneten Doppelkupplung 2 mit den beiden trockenen Einscheiben-Reibungskupplungen a und b und dem schrittweise unter Last schaltbaren vollsynchronisierten Stirnradwechselgetriebe 3.
Die- Mitnehmerscheibe 11a der Reibungskupplung a sitzt mit ihrer innen verzahnten Nabe drehfest auf der inneren Antriebswelle 13, die als Hauptwelle längs durch das Getriebe 3 hindurchgeht. Auf der inneren Antriebswelle 13 ist das Zahnrad 14 drehbar gelagert, das mit dem Gegenrad 15 ständig in Eingriff ist. Dieses ist auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagert, die ebenfalls längs durch das Getriebe hindurchgeht.
Die Mitnehmerscheibe 11b der Reibungskupplung b sitzt mit ihrer Nabe drehfest auf der hohlen Antriebswelle 17, auf der das Zahnrad 18 drehfest sitzt. Dieses ist mit Gegenrad 19 ständig in Eingriff, das auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagert und mit Gegenrad 15 über die hohle Nebenwelle 19a fest verbunden ist.
Das auf der inneren Antriebswelle 13 drehbar gelagerte Zahnrad 21 steht mit dem Gegenrad 20 ständig in Eingriff, das auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagert ist und mit ihr durch die synchronisierbare Schaltklaue 1' wahlweise kuppelbar ist. Das Zahnrad 21 sitzt fest auf der Hohlwelle 22.
Das Zahnrad 14 kann über die synchronisierbare Schaltklaue m, die drehfest auf der Hohlwelle 22 angeordnet ist, mit dem Zahnrad 21 verbunden werden. Dieses kann ferner direkt mit der Antriebswelle 13 über die synchronisierbare Schaltklaue n verbunden werden. Die fest miteinander auf der Abtriebswelle 16 drehbar auf der hohlen Nebenwelle 19a gelagerten Gegenräder 15 und 19 können mit ihr über die synchronisierbare Schaltklaue o verbunden werden.
Auf der Antriebswelle 13 sitzt das Zahnrad 23 fest, das mit dem auf der Abtriebswelle 16 drehbar gelagerten Gegenrad 25 ständig in Eingriff ist. Dieses kann über die synchronisierbare Schaltklaue p mit der Abtriebswelle 16 verbunden werden.
Die fünf synchronisierbaren Schaltklauen 1', m, n, o, p gehören zu einem hydraulisch schaltbaren System, das ebenso wie die Doppelkupplutg 2 durch eine speicherprogrammierte Steuerung gesteuert wird (siehe Fig. 3 und 4).
Auf der Abtriebswelle 16 ist das Zahnrad 28 drehbar gelagert, das mit dem Zahnrad 30 ständig in Eingriff steht, das auf der Rückwärtsgang-Nebenwelle 31 festsitzt, die seitlich aus der Mittelebene des Getriebes 3 herausgeschwenkt angeordnet ist, und auf der das Zahnrad 32 fest sitzt. Dieses steht mit dem Zahnrad 18 ständig im Eingriff.
Das Zahnrad 28 kann über die Schaltklaue r, die nicht synchronisierbar sein muß, mit der Abtriebswelle 16 verbunden werden.
Die Schaltklaue r ist aus Sicherheitsgründen mit der Schaltklaue p zu einer Doppelschaltklaue p/r vereinigt, die zum Zweck der Einschaltung der beiden Rückwärtsgänge nur von Hand am Handhebel 64 geschaltet werden kann, der die drei Stellungen F = Vorwärtsfahrt, N = Neutral und R -= Rückwärtsfahrt hat. Nur in der Neutralstellung kann der Motor gestartet werden.
Die Abtriebswelle 16 endet motorseitig in dem Kegelritzel 37 des nicht dargestellten Differentialgetriebes der Fronttriebachse. Das andere Ende der Abtriebswelle 16 kann zum Antrieb der Hinterachse bei Wegfall eines Verteilergetriebes dienen, was durch einen Gelenkwellenflansch 37a angedeutet ist. Falls ein Mittendifferential oder eine Schaltvorrichtung zum Ein- und Ausschalten des Hinterachsantriebes vorgesehen ist, können diese direkt an das Getriebe angebaut werden.
Von den beiden Reibungskupplungen a und b kann jeweils nur eine vermittels Federkraft eingekuppelt sein, ausgekuppelt werden beide hydraulisch durch Schaltzylinder 51 und 52.
Fig. 2 zeigt die wesentlichen Konstruktionselemente der in Fig. 1 nur schematisch angedeuteten Doppel kupplung 2. Diese hat eine Druckplatte 42, die drehfest, aber axial verschiebbar im Schwungrad 1 angeordnet ist. Sie legt sich unter Einwirkung der Kraft der Feder 43 je nach Lage der axial verschiebbaren Ausrückmuffe 44 entweder gegen die Mitnehmerscheibe 11a der Kupplung a (wie gezeichnet) oder gegen die Mitnehmerscheibe lib der Kupplung b.
Die Mitnehmerscheibe 11a der Kupplung a ist drehfest auf der Antriebswelle 13, hingegen die Mitnehmerscheibe lib der Kupplung b drehfest auf der Hohlwelle 17 befestigt.
Die Ausrückmuffe 44 wird über einen am Drehpunkt 47 gelagerten Kipphebel 48 aus der einen eingekuppelten Stellung über eine Ausrückstellung in die andere eingerückte Stellung mittels der Kolbenstangen 49 bzw. 50 zweier hydraulischer Druckzylinder bzw. Schaltzylinder 51 bzw. 52 verschoben.
Statt zweier hydraulischer Zylinder kann auch ein einzelner doppelt wirkender hydraulischer Zylinder vorgesehen werden.
Fig. 4 zeigt das Schaltprogramm für die Schaltung des in Fig. 1 dargestellten Getriebes.
Das Prinzip des unter Last schaltbaren Doppelkupplungsgetriebes beruht bekanntlich darauf,.daß bei jedem in einem kraftübertragenden Gang beabsichtigten Gangwechsel unter Last der gewünschte jeweils nächst höhere oder niedrigere Gang schrittweise auf die ausgekuppelte andere Kupplungshälfte aufgeschaltet wird oder noch ist, bevor der Gangwechsel unter Last durch den Wechsel von der einen Reibungskupplung a bzw. b auf die andere b bzw. a vollzogen wird.
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Claims

Patentansprüche 1. Stirnradwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer im Schwungrad (1) des Antriebsmotors angeordneten Doppelkupplung (2) mit einer Abtriebswelle (16), die zur Achse des Schwungrades (1) nicht koaxial ist und deren beide Enden zum Antrieb von Triebachsen des Fahrzeugs dienen können, bei dem mit vier Zahnradpaaren sechs schrittweise unter Last schaltbare Vorwärtsgänge erzielt werden, bei dem auf der inneren Antriebswelle (13) nur das Zahnrad (23) fest sitzt, das mit dem Gegenrad (25) in ständigem Eingriff mit der Übersetzung l:q3 steht, und bei dem die auf der inneren Antriebswelle (13) drehbar gelagerten Zahnräder (14 und 21), die mit Gegenrädern (15 und 20) mit den Übersetzungen q:l bzw. 1:q in ståndigem Eingriff -stehen, miteinander über eine Hohlwelle (22) durch die synchronisierbare Schaltklaue (m) wahlweise kuppelbar sind und außerdem mit der inneren Antriebswelle (13) wahlweise kuppelbar sind, und daß auf der hohlen Antriebswelle (17) ein Zahnrad (18) fest sitzt, das mit einem Gegenrad (19) mit der Übersetzung 1:1 in ständigem Eingriff steht,,welches auf der Abtriebswelle (16) drehbar gelagert und durch eine hohle Nebenwelle (19a) ständig mit dem Gegenrad (15) drehfest verbunden ist, so daß beide gemeinsam durch die synchronisierbare Schaltklaue (o) mit der Abtriebswelle (16) wahlweise kuppelbar sind, daß ferner auf der Abtriebswelle (16) das Gegenrad (20) angeordnet und das Zahnrad (25) drehbar gelagert und mit ihr durch eine synchronisierbare Schaltklaue (p) wahlweise kuppelbar ist, nach DE-PS 34 24 061.1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenrad (20) auf der Abtriebswelle (16) drehbar gelagert und mit ihr mittels einer synchronisierbaren Schaltklaue (1') wahlweise kuppelbar ist.
2. Stirnradwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der inneren Antriebswelle (13) drehbar gelagerte Zahnrad (21) mittels einer Schaltklaue (n) mit dieser Antriebswelle (13) drehfest kuppelbar ist.