DE3816763A1 - Zahnraederwechselgetriebe fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe
für Kraftfahrzeuge gemäß der Gattung nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Bei den bis jetzt bekannten Zahnräderwechselgetrieben dieser
Art ist die axiale Verschiebbarkeit des Rücklaufrades auf der
Zwischenwelle zur Ermöglichung eines direkten Zahneingriffes
zwischen dem Rücklaufrad und dem Antriebsrad wie auch dem Ab
triebsrad vorgesehen, wenn der Fahrer die Schaltung des Rück
wärtsganges im dafür eingenommenen Stillstand des Fahrzeuges
bewirkt. Wenn das Getriebe als Hinterachsgetriebe vorgesehen
ist, so sind dabei diese drei Räder mit einer Schrägverzah
nung versehen, die in aller Regel eine gröbere Zahnteilung
als die Zahnräder aufweist, welche bei den meistens mittels
einer synchronisierten Zahnkupplung schaltbaren Vorwärtsgängen
im Zahneingriff stehen. Als Folge dieser speziell ausgebilde
ten Schrägverzahnung, die auch noch eine exzentrische Anord
nung des Rücklaufrades relativ zu den Drehachsen des Antriebs
rades und des Abtriebsrades erforderlich macht, kommt es bei
dem bekannten Getriebe häufig zu einem vorzeitigen Verschleiß
vorrangig des Rücklaufrades, da dessen Schrägzähne für das Be
wirken des Zahneingriffes mit den Antriebs- und Abtriebsrädern
der Kräfteeinwirkung primär unterliegen, welche für die Schal
tung des Rückwärtsganges eine Übersetzung an einem mit dem
Rücklaufrad verbundenen Schalthebel erfährt.
Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung löst
die Aufgabe, ein Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge
der angegebenen Gattung derart auszubilden, daß eine Schaltung
des Rückwärtsganges mit einer geringeren Verschleißanfällig
keit der an der Antriebsverbindung mitwirkenden Getriebeteile
verbunden ist und die Antriebsverbindung dabei auch mit einem
vergleichbar geringeren Kräfteaufwand hergestellt werden kann.
Durch die bei dem erfindungsgemäßen Zahnräderwechselgetriebe
vorgesehene koaxiale Anordnung der beiden Rücklaufräder und
deren wechselseitig ständigen Zahneingriff mit dem Antriebs
rad einerseits und dem Abtriebsrad andererseits ist die Ver
schleißanfälligkeit der im Rückwärtsgang mitwirkenden Getrie
beteile praktisch ausschließlich auf die Kupplungsteile be
schränkt, an denen die beiden Rücklaufräder den Kupplungsein
griff erfahren. Wenn für diesen Kupplungseingriff gemäß der
entsprechend bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen
Zahnräderwechselgetriebes achsparallel verlaufende Kupplungs
zähne mit einer im Vergleich zu dem Zahneingriff der Rück
laufräder mit den Antriebs- und Abtriebsrädern feineren Zahn
teilung vorgesehen sind, dann ist damit nicht nur ein prak
tisch überhaupt nicht in Erscheinung tretender Verschleiß
feststellbar, sondern es ist damit auch eine Bauform des Ge
triebes erreichbar, bei der für das axiale Verschieben des
zweiten Rücklaufrades zum Zwecke seines Kupplungseingriffes
mit dem einen Rücklaufrad weniger als ein Drittel des Raumes
benötigt wird, der bei den bisher bekannten Getrieben für das
Bewirken des Schalteingriffes gleichzeitig mit den Antriebs-
und Abtriebsrädern benötigt wurde.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zahnräderwechsel
getriebes ist in der Zeichnung mit der Darstellung eines Quer
schnittes schematisch gezeigt und wird nachfolgend näher er
läutert.
Das in der Zeichnung gezeigte Zahnräderwechselgetriebe umfaßt
eine Antriebswelle 10, welche innerhalb eines Getriebegehäuses
drehbar gelagert ist. An der Antriebswelle 10 sind vier An
triebsräder 12, 14, 16 und 18 einstückig ausgebildet oder al
ternativ mit der Antriebswelle drehfest verbunden, welche an
der Schaltung von drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang
mitwirken. Für alle Gänge wird der Abtrieb über eine achspar
allel angeordnete Abtriebswelle 20 bewirkt, an welcher ein
Abtriebsrad 22 einstückig ausgebildet oder alternativ eben
falls drehfest angeordnet ist, um so über dieses Abtriebsrad
eine Antriebsverbindung mit einem Achsgetriebe für die Bereit
stellung eines Getriebeaggregates zu erhalten, dessen Kon
stellation im wesentlichen demjenigen gemäß der US-PS
43 77 093 entspricht. Von diesem bekannten Getriebeaggregat
ist auch die Anordnung von drei weiteren Abtriebsrädern 24,
26 und 30 übernommen, welche in bezug auf die Abtriebswelle
20 die Übersetzung der drei Vorwärtsgänge in der Antriebsver
bindung mit den Antriebsrädern 12, 14 und 16 der Antriebswelle
10 sicherstellen, während für die Anordnung eines im Rückwärts
gang eine Antriebsverbindung mit dem Antriebsrad 18 aufweisen
den weiteren Abtriebsrades 32 die folgenden Besonderheiten vor
gegeben sind.
Das im Rückwärtsgang mitwirkende Abtriebsrad 32 ist am Umfang
einer Schalthülse 34 einer synchronisierten Zahnkupplung ausge
bildet, die an einem Nabenteil 36 über eine Vielkeilverzahnung
38 mit der Abtriebswelle 20 drehfest verbunden ist. Die Schalt
hülse 34 läßt sich mittels einer in eine Ringnut 58 einfassen
den Schaltgabel 56 axial verschieben, um damit Synchronisier
ringe 42 und 46, die auf konisch geformten Naben 40 und 44
der beiden Abtriebsräder 24 und 26 angeordnet sind, für einen
Zahneingriff ihrer Kupplungszähne 48 bzw. 50 mit entsprechen
den Kupplungszähnen 52 bzw. 54 an diesen Abtriebsrädern zu
synchronisieren und somit in Abhängigkeit von der Verschiebe
richtung zwei verschiedene nebeneinander liegende Vorwärts
gänge zu schalten. In der Zeichnung ist eine Neutralstellung
der Schalthülse 34 gezeigt, in welcher somit bezüglich keinem
der beiden Abtriebsräder 24 und 26 eine Antriebsverbindung
besteht.
Das an der Antriebsverbindung des Rückwärtsganges mitwirkende
Abtriebsrad 32 besitzt einen ständigen Zahneingriff mit einem
auf einer Zwischenwelle 60 axial unverschiebbar angeordneten
Rücklaufrad 64, zu dem ein weiteres Rücklaufrad 62 koaxial
auf derselben Welle angeordnet ist. Das Rücklaufrad 64 ist
über ein Nadellager 70 auf der Zwischenwelle 60 gelagert,
welche mit einer Anschlagschulter 66 für das mittels eines
Schnappringes 68 gegen ein axiales Verschieben gesicherte
Rücklaufrad 64 versehen ist. Das andere Rücklaufrad 64 ist
andererseits mittels einer Lagerbuchse 74 auf der Zwischen
welle 60 gelagert und kann mittels einer in eine Ringnut
80 einfassenden Schaltgabel 78 relativ zu dem Rücklaufrad
64 axial verschoben werden. Die axiale Verschiebung des
Rücklaufrades 62 wird dabei durch einen Zahneingriff mit
dem Antriebsrad 18 geführt, wobei auch dieser Zahneingriff
analog dem Zahneingriff zwischen dem Rücklaufrad 64 und dem
Abtriebsrad 32 ständig vorliegt.
Um nun zwischen dem Antriebsrad 18 und dem Abtriebsrad 32
für die Schaltung des Rückwärtsganges eine Antriebsverbin
dung zu erhalten, sind an den beiden Rücklaufrädern 62 und
64 weiterhin im wesentlichen achsparallel verlaufende Kupp
lungsteile 72 und 76 ausgebildet, die im Vergleich zu dem
ständig vorliegenden Zahneingriff der Rücklaufräder mit den
Antriebs- und Abtriebsrädern bevorzugt eine feinere Zahntei
lung aufweisen. Wenn somit mittels der Schaltgabel 78 das
Rücklaufrad 62 in Richtung des Rücklaufrades 64 axial ver
schoben wird, dann können damit seine Kupplungszähne 76 mit
den Kupplungszähnen 72 des axial unverschiebbar angeordneten
Rücklaufrades 64 in einen Kupplungseingriff gebracht werden,
womit dann die Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsrad
18 der Antriebswelle 10 und dem Abtriebsrad 32 der Abtriebs
welle 20 hergestellt ist. Weil das Abtriebsrad 32 über den
Nabenteil 36 der synchronisierten Zahnkupplung eine drehfeste
Verbindung mit der Abtriebswelle 20 ausweist, wird somit dann
eine Antriebsverbindung hin zu dem Abtriebsrad 22 bewirkt,
das folglich eine zu den Vorwärtsgängen umgekehrte Drehrich
tung erhält, welche dabei durch die Mitwirkung der beiden
Rücklaufräder 62 und 64 erhalten wird. Dabei versteht sich,
daß anstelle des Abtriebsrades 32 auch das Antriebsrad 18
in entsprechender Weise über eine synchronisierte Zahnkupp
lung mit der Antriebswelle 10 verbunden sein könnte, und
weiterhin versteht sich, daß die vorgeschriebene Getriebe
ausbildung mit den beiden Rücklaufrädern auch in anderen
Getriebeaggregaten als demjenigen realisierbar erscheint,
das hier für die Beschreibung dieses Ausführungsbeispieles
des erfindungsgemäßen Zahnräderwechselgetriebes berücksich
tigt wurde.
Claims (3)
1. Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, bei dem zur
Schaltung eines Rückwärtsganges ein auf einer Antriebs
welle angeordnetes Antriebsrad über ein auf einer Zwi
schenwelle axial verschiebbar angeordnetes Rücklaufrad
mit einem auf einer Abtriebswelle angeordneten Abtriebs
rad in eine Antriebsverbindung bringbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zwi
schenwelle (60) ein mit dem Abtriebsrad (32) ständig im
Zahneingriff gehaltenes zweites Rücklaufrad (64) axial
unverschiebbar angeordnet ist, mit dem das axial verschieb
bare und mit dem Antriebsrad (18) ständig im Zahneingriff
gehaltene eine Rücklaufrad (62) für die Schaltung des Rück
wärtsganges kuppelbar ist.
2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungs
eingriff der beiden Rücklaufräder (62, 64) durch im wesent
lichen achsparallel verlaufende Kupplungszähne (72, 76) mit
einer im Vergleich zu dem Zahneingriff der Rücklaufräder
mit dem Antriebsrad (18) und mit dem Abtriebsrad (32) fei
neren Zahnteilung bewirkbar ist.
3. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebs
rad (32) am Umfang der Schalthülse (34) einer synchroni
sierten Zahnkupplung (42 bis 54) ausgebildet ist, die an
einem Nabenteil (36) mit der Abtriebswelle (20) drehfest
verbunden und zur Schaltung von zwei nebeneinander lie
genden Vorwärtsgängen vorgesehen ist.
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