DE4205668A1 - Gangschaltgetriebe eines kraftfahrzeugs - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gangschaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
In dem Buch "Zahnradgetriebe", Johannes Loomann, Springer-Verlag Berlin
1988, Seite 10, sind Gruppengetriebe beschrieben, die ein meistens
zweigängiges, dem normalen Gangschaltgetriebe vor- oder nachgeschaltetes
Stufengetriebe darstellen. Sie dienen dazu, durch Mehrfachnutzung von
Radsätzen die Gangzahl und den Übersetzungsbereich des Getriebes zu erhöhen.
Es wird dort ausgesagt, daß bei Zusammenarbeit mit einem Gruppengetriebe die
Übersetzungssprünge ϕ in allen Stufen ungefähr gleich sein müssen, d. h.
eine geometrische Reihe bilden müssen, um ungleichmäßig abwechselnde große
und kleine Übersetzungsprünge zu vermeiden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Gangschaltgetriebe mit Gruppengetriebe
zu schaffen, das abweichend von der geometrischen Stufung zu den unteren
Gängen hin eine sich erhöhende Gangstufung ϕ erbringt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1. Wenn eine erste Gruppenschaltung zwischen den benachbarten Gängen G1 und
G2 und eine zweite Gruppenschaltung zwischen den nicht benachbarten Gängen
G3 und G5 realisiert ist, läßt sich eine zu den unteren Gängen hin
ansteigende, progressive Stufung erzielen, ohne daß ungleichmäßig
abwechselnde Übersetzungssprünge auftreten. Diese progressive Stufung ist
erwünscht, um in den unteren Gängen eine größere Spreizung zu erreichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen bei einem
6-Gang-Getriebe die Gänge G2, G4, G5 und G6 jeweils aus einem Festrad-
Losrad-Radpaar. Der erste Gang G1 ist durch das Radpaar von G2 und den als
Gruppengetriebe nachgeschalteten Gängen G4 und G6, der dritte Gang G3 durch
das Radpaar von G5 und den als Gruppengetriebe geschalteten Gängen G4 und G6
gebildet. Da als Gruppengetriebe die in Gangschaltgetriebe vorhandenen
Radpaare von G4 und G6 bereits verwendet werden, sind zusätzliche Radpaare
entbehrlich, so daß die Herstellkosten und der Bauraum des Getriebes sehr
klein gehalten werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt und wird nachfolgend erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Getriebeschema und Kraftfluß im ersten Gang,
Fig. 2 Getriebeschema und Kraftfluß im zweiten Gang,
Fig. 3 Getriebeschema und Kraftfluß im dritten Gang,
Fig. 4 Getriebeschema und Kraftfluß im vierten Gang,
Fig. 5 Getriebeschema und Kraftfluß im fünften Gang,
Fig. 6 Getriebeschema und Kraftfluß im sechsten Gang,
Fig. 7 Getriebeschema und Kraftfluß im Rückwärtsgang,
Fig. 8 Schaubild der Getriebestufung.
Über eine Kupplung 1 wird eine zentrale Eingangswelle 2 des
Gangschaltgetriebes angetrieben. Auf ihr ist eine Hohlwelle 3 drehbar
gelagert, die durch eine als halbe Synchronisierkupplung ausgeführte
Kupplung E drehmomentübertragend mit der Eingangswelle 2 verbindbar ist.
Eine sie betätigende Schiebemuffe 4 ist gegenüber der Eingangswelle drehfest
und längsverschieblich.
Auf der Eingangswelle 2 sind in dieser Reihenfolge das Festrad 5 des
Rückwärtsganges R, das Festrad 6 des zweiten Ganges G2 und das Festrad 7 des
fünften Ganges G5 angeordnet. Anschließend folgend auf der Hohlwelle 3 das
Festrad 8 des sechsten Ganges G6 und das Festrad 9 des vierten Ganges G4.
Ein mit dem Festrad 8 kämmendes Festrad 10 ist an einer zweiten Hohlwelle 11
befestigt, in der zentral eine Ausgangswelle 12 gelagert ist. Mit der
Ausgangswelle 12 wird über ein endseitiges Radpaar 13 eine Fahrzeugachse 14
angetrieben. An der anderen Seite der Ausgangswelle 12 ist der Radsatz des
Rückwärtsganges angeordnet, wobei das Festrad 5 der Eingangswelle 2 über ein
nicht gezeichnetes Zwischenrad mit einem auf der Ausgangswelle 12 gelagerten
Losrad 15 in Eingriff steht. Das Losrad 15 ist durch eine halbe
Synchronisierkupplung F, deren Schaltmuffe 16 zur Ausgangswelle 12 drehfest
ist, mit der Ausgangswelle 12 kuppelbar.
Mit dem Festrad 6 von G2 kämmt ein auf der Hohlwelle 11 gelagertes Losrad
17, mit dem Festrad 7 von G5 ein ebenfalls auf der Hohlwelle 11 gelagertes
Losrad 18. Mit einer Synchronisierkupplung A-B, deren Schiebemuffe 19 zur
Hohlwelle 11 drehfest ist, ist durch Kupplung A das Losrad 17, durch
Kupplung B das Losrad 18 mit der Hohlwelle 11 kuppelbar.
Mit einer weiteren Synchronisierkupplung C-D deren Schiebemuffe 20 zur
Ausgangswelle 12 drehfest ist, ist die Hohlwelle 11 über Kupplung C mit der
Ausgangswelle 12 kuppelbar. Über Kupplung D ist ein auf der Ausgangswelle 12
gelagertes Losrad 21, das mit dem Festrad 9 von G4 kämmt, mit der
Ausgangswelle 12 verbindbar.
Wie nachfolgende Tabelle zeigt, werden zum Schalten aller Vorwärtsgänge G1
bis G6 gleichzeitig zwei Kupplungen in Schließlage gebracht.
In den Fig. 1-6 ist in dieser Numerierung der Kraftfluß im
Gangschaltgetriebe bei den geschalteten Gängen 1 bis 6 eingezeichnet. Die
jeweils beteiligten Kupplungen sind strichpunktiert umrandet. Die
Synchronisierkupplung C-D ist beim Schalten aller Vorwärtsgänge beteiligt.
Da sie in ihrer neutralen Nullage den Getriebeleerlauf ergibt, ist es
möglich, aus allen geschalteten Gängen direkt in den Leerlauf und umgekehrt
aus dem Leerlauf direkt in jeden beliebigen Gang zu schalten.
Die Gänge G2, G5, G6 und G4 bestehen jeweils aus einem Radpaar. Der Gang G1
wird durch das Radpaar 6, 17 von G2 und den als Gruppengetriebe
dahintergeschalteten Gängen G4 und G6 gebildet. Zusammen mit dem Radpaar 7,
18 von G5 bilden die Gänge G4 und G6 den dritten Gang G3.
Wie aus dem Schaubild Fig. 8 deutlich wird, ist eine progressive
Getriebestufung erreicht. Hierbei ist unter Verwendung vorhandener
Zahnradpaare eine erste Gruppenschaltung zwischen den benachbarten
Getriebegängen G1 ung G2 und eine zweite Gruppenschaltung zwischen den nicht
benachbarten Getriebegängen G3 ung G5 realisiert.
Die dargestellte Anordnung ist als beispielhaft anzusehen. Je nach
Anforderung (z. B. Quereinbau, Längseinbau, besonders kurzer Radsatz,
kostengünstigste Anordnung etc.) sind im Rahmen der Erfindung
unterschiedliche Anordnungen möglich.
Claims (11)
1. Gangschaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit mehreren durch
Synchronisierkupplungen schaltbaren Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang,
dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppenschaltung zwischen
benachbarten Getriebegängen (G1, G2) und eine zweite Gruppenschaltung
zwischen nicht benachbarten Getriebegängen (G3, G5) und somit eine
progressive Gangstufung realisiert ist, wobei alle Vorwärtsgänge (G1, bis
G6) so angeordnet sind, daß sie nur durch gleichzeitiges Schließen zweier
ihnen zugeordneter Kupplungen schaltbar sind.
2. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Schalten aller Vorwärtsgänge eine Synchronisierkupplung (C-D) beteiligt ist,
die je nach Stellung ihrer Schiebemuffe (20) eine schaltbare Kupplung (C)
oder (D) oder in neutraler Mittellage den Getriebe-Leerlauf ergibt.
3. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1 mit sechs Vorwärtsgängen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gänge G2, G4, G5 und G6 jeweils aus einem Radpaar
bestehen, wogegen der erste Gang G1 durch das Radpaar (6, 17) von G2 und den
als Gruppengetriebe geschalteten Gängen G4 und G6, der dritte Gang G3 durch
das Radpaar (7, 18) von G5 und den als Gruppengetriebe geschalteten Gängen
G4 und G6 gebildet ist.
4. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zentrale
Eingangswelle (2), eine auf ihr gelagerte erste Hohlwelle (3), die über ein
Radpaar (8, 10) eine parallel liegende zweite Hohlwelle (11) antreibt, in
der eine zentrale Ausgangswelle (12) gelagert ist, wobei das Radpaar (8, 10)
den sechsten Getriebegang G6 bildet.
5. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der Eingangswelle (2) die Festräder (6, 7) der Gänge G2 und G5, auf der
ersten Hohlwelle (3) die Festräder (8, 9) der Gänge G6 und G4 in dieser
Reihenfolge angeordnet sind.
6. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Hohlwelle (3) mittels einer Kupplung (E) mit der Eingangswelle (2), die
zweite Hohlwelle (11) mittels einer Kupplung (C) mit der Ausgangswelle (12)
kuppelbar ist.
7. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der zweiten Hohlwelle (11) die Losräder (17, 18) des zweiten Ganges G2 und
des fünften Ganges G5 gelagert und mit ihr durch Kupplungen (A) und (B)
verbindbar sind, wobei diese Losräder (17, 18) mit Festrädern (6, 7) der
Eingangswelle (2) kämmen.
8. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der
Ausgangswelle (12) an ihrer einen Seite das Losrad (21) von G4 gelagert ist
und mit dem zugehörigen, auf der ersten Hohlwelle (3) sitzenden Festrad (9)
kämmt und daß an der anderen Seite der Ausgangswelle (12) das Losrad (15)
des Rückwärtsganges R gelagert ist, das über ein Zwischenrad mit einem
Festrad (5) der Eingangswelle (2) in Eingriff steht und das mittels einer
Kupplung (F) mit der Ausgangswelle (12) kuppelbar ist.
9. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungen (E) und (F) in einer Synchronisierkupplung zusammengefaßt sind,
die zusammen mit dem Radsatz des R-Ganges zwischen den Gängen G5 und G6
angeordnet ist.
10. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1 mit sechs Vorwärtsgängen der
Gangübersetzungen i1, i2, i3, i4, i5, i6, dadurch gekennzeichnet, daß eine
progressive Getriebestufung realisiert ist, wobei die Beziehung gilt:
11. Gangschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Größe der Stufensprünge ϕ zu den unteren Getriebegängen (G2, G1) hin
kontinuierlich ansteigen.
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