DE3816763A1 - Zahnraederwechselgetriebe fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

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.