DE4207093A1

DE4207093A1 - Wechselgetriebe fuer den antrieb eines fahrzeuges

Info

Publication number: DE4207093A1
Application number: DE19924207093
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Ing Griguscheit
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1993-04-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wechselgetriebe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einem bekannten Wechselgetriebe der eingangs genannten Art (SAE-PAPER 9 05 088, Fig. 2, 2a u. 2b der Seiten 680, 681) sind Ein- und Ausgangswelle durch je ein Stirnräderverzweigungsge triebe mit beiden Hauptwellen verbunden, wobei die Kupplungen jeweils im Kraftfluß zwischen Hauptwelle und Verzweigungsge triebe liegen. Auf diese Weise sind in den beiden nacheinander zu durchfahrenden Übersetzungsbereichen jeweils vier Stirn zahnräder im Kraftfluß zwischen Ein- und Ausgangswelle ange ordnet, wodurch sich der Wirkungsgrad des Wechselgetriebes verschlechtert.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesent lichen darin, den Wirkungsgrad eines Wechselgetriebes der ein gangs genannten Art zu verbessern.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei dem Wechselgetriebe nach der Erfindung beträgt die Anzahl der im Kraftfluß zwischen Ein- und Ausgangswelle liegenden Stirnzahnräder höchstens zwei, wenn sich das Getriebe in dem Übersetzungsbereich mit direkt an die eine Hauptwelle angekup pelter Ausgangswelle befindet.

Wenn bei dem Wechselgetriebe nach der Erfindung die Anordnung nach Patentanspruch 2 getroffen ist, sind sämtliche Stirnzahn räder in dem betreffenden Übersetzungsbereich - in welchem Ein und Ausgangswelle direkt mit der zugehörigen Hauptwelle gekup pelt sind - von der Leistungsübertragung ausgeschlossen.

Bei dem Wechselgetriebe nach der Erfindung kann eine besondere Anfahrkupplung durch die Maßnahme nach Patentanspruch 3 ent fallen, so daß der Wirkungsgrad weiterhin verbessert ist.

Bei dem Wechselgetriebe nach der Erfindung ist eine baulich vorteilhafte Anordnung einer Doppelkupplung durch die Merkmale von Patentanspruch 4 erreicht, wobei die eine Kupplung als An fahrkupplung gemäß Patentanspruch 5 arbeiten kann.

Der Wirkungsgrad ist bei dem Wechselgetriebe nach der Erfindung weiterhin durch die Maßnahme nach Patentanspruch 6 verbessert.

Bei dem Wechselgetriebe nach der Erfindung ist die Spreizung der Gesamtgetriebeübersetzung, verglichen mit der Übersetzung des Hauptgetriebes allein, erheblich vergrößert.

Bei dem Wechselgetriebe nach der Erfindung liegt Gleichlauf beim Wechsel der Betriebsbereiche an den zu schaltenden Kupp lungen vor.

Bei dem Wechselgetriebe nach der Erfindung sind Ein- und Aus gangswelle parallel zueinander angeordnet, so daß der Einsatz bei frontgetriebenen Personenkraftwagen erleichtert ist.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 ein Getriebeschema eines Wechselgetriebes nach der Erfindung, und

Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der beiden möglichen Übersetzungsbereiche bei dem Wechselgetriebe von Fig. 1.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sind eine Eingangswelle N1, welche von einer Antriebsmaschine her antreibbar ist, und eine Aus gangswelle N2, welche mit wenigstens einer Fahrzeugachse in An triebsverbindung stehen kann, durch ein Hauptgetriebe H mit einander verbunden, welches zwei parallele Hauptwellen H1 und H2 mit je einem Kegelscheibenpaar S1 und S2 aufweist. Die bei den mit ihrer Hauptwelle drehfest verbundenen Kegelscheiben paare S1 und S2 sind durch eine Kette oder durch ein Glieder band bzw. durch ein technisch gleichwertiges biegsames Über tragungsglied G miteinander verbunden, wobei zur Änderung des wirksamen Scheibendurchmessers und damit zur Änderung der Getriebeübersetzung jeweils die eine Kegelscheibe in bekannter Weise als Losscheibe axial beweglich angeordnet und mit einem steuerbaren Stellglied verbunden ist.

Auf der Hauptwelle H1 ist eine als Hohlwelle ausgebildete Ge triebewelle W1 drehbar angeordnet, welche mit einem konzen trischen Stirnzahnrad Z1 fest verbunden ist.

Zwischen der Eingangswelle N1 einerseits und den beiden Wellen H1 und W1 andererseits ist eine Doppelkupplung K1, K2 angeord net, deren Einzelkupplung K2 als reibschlüssige Anfahrkupplung verwendet und mit der Getriebewelle W1 verbunden ist. Dagegen ist die andere Einzelkupplung K1, welche auch formschlüssig sein kann, mit der Hauptwelle H1 verbunden.

Das Stirnzahnrad Z1 kämmt mit einem Zwischenzahnrad Z2, welches seinerseits mit einem auf der Hauptwelle H2 konzentrisch und drehfest angeordneten Stirnzahnrad Z3 kämmt.

Auf der Ausgangswelle N2 ist eine als Hohlwelle ausgebildete Getriebewelle W2 drehbar angeordnet, welche mit einem konzen trischen Stirnzahnrad Z6 fest verbunden ist, das mit einem Zwischenzahnrad Z5 kämmt, welches seinerseits mit einem Stirn zahnrad Z4 kämmt, das konzentrisch und bewegungsfest auf der Hauptwelle H1 sitzt.

Zwischen der Hauptwelle H2 einerseits und den Wellen N2 und W2 andererseits ist eine mit der Ausgangswelle N2 verbundene Dop pelkupplung K3, K4 angeordnet, von der die eine Einzelkupplung K3 noch mit der Hauptwelle H2 und die andere Einzelkupplung K4 noch mit der Getriebewelle W2 verbunden ist.

In dem Diagramm der Fig. 2 ist über dem Übersetzungsverhältnis i_G=n1/n2, d. h. über dem Verhältnis der Drehzahl n1 der Ein gangswelle N1 zur Drehzahl n2 der Ausgangswelle N2 das Über setzungsverhältnis i_S=s1/s2 des Hauptgetriebes H, d. h. das Verhältnis der Drehzahl s1 der Hauptwelle H1 zu der Drehzahl s2 der Hauptwelle H2 aufgetragen.

Die Funktion des Getriebes nach Fig. 1 ergibt sich wie folgt:
In einem ersten Betriebsbereich wird die Eingangsdrehzahl n1 über K1, S1, S2, K3 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Hauptgetriebes H zur Ausgangsdrehzahl n2 gewandelt. Im vorlie genden Beispiel erstreckt sich dieser Bereich entsprechend Fig. 2 von einem Overdrive mit i_G = 0,5 bis zu einer Übersetzung von i_G = 2.

Durch entsprechende Anordnung und Dimensionierung der Zahnräder Z1 bis Z6 liegt, wenn i_S = i_G = 2 erreicht ist, Gleichlauf zwischen den Kupplungen K1 und K2 sowie K3 und K4 vor. Zum Wechsel des Übersetzungsbereiches kann deshalb K1 problemlos gelöst und K2 geschlossen werden, entsprechendes gilt für K3 und K4. Die Eingangsdrehzahl n1 wird nun auf dem Pfade K2, Z1, Z2, Z3, S2, S1, Z4, Z5, Z6, K4 zur Ausgangsdrehzahl n2 gewan delt. Der Zusammenhang zwischen den Änderungen des Überset zungsverhältnisses i_S im Hauptgetriebe H und der Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses i_G ist aus Fig. 2, rechter Teil zu entnehmen.

Bei der Umsetzung der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung nach Fig. 1 in die konstruktive Ausgestaltung kommen für die Dop pelkupplung automatisch betätigte Trockenkupplungen oder auto matische Kupplungen mit naßlaufenden Lamellen in Frage. Ferner ist es möglich, nur die Kupplung K2 als Anfahrkupplung auszu führen, während K1 als formschlüssige Kupplung mit Hinblick auf den Gleichlauf beim Schaltvorgang ausgebildet werden kann. Ebenso können die Kupplungen K3 und K4 als formschlüssige Kupplungen gestaltet werden, wobei aber zur weiteren Komforterhöhung des Schaltvorganges auch kraftschlüssige Kupp lungen zum Einsatz kommen können.

Im nicht weiter dargestellten Rückwärtsgang entsprechen die Übersetzungsverhältnisse denen des Bereiches für langsame Vor wärtsfahrt (hier also i_G = 2 bis 8) - die Installierung des Rückwärtsganges ist im Bereich der Stirnzahnräder Z4 bis Z6 in bekannter Weise möglich.

Um die Kupplungsmomente der Kupplung K4 niedrig zu halten, kann diese Kupplung wirkungsmäßig auch zwischen der Hauptwelle H1 und dem Stirnzahnrad Z4 angeordnet sein, wobei in diesem Falle das Stirnzahnrad Z6 mit der Ausgangswelle N2 verbunden ist und die Getriebewelle W2 entfällt.

Claims

1. Wechselgetriebe für den Antrieb eines Fahrzeuges, bei dem im Kraftfluß zwischen einer von einer Antriebsmaschine her an treibbaren Eingangswelle und einer mit wenigstens einer Fahr zeugachse in Antriebsverbindung bringbaren Ausgangswelle ein in seiner Übersetzung stufenlos veränderliches Hauptgetriebe liegt, bei dem zwei parallele Hauptwellen durch ein endloses biegsames Übertragungsglied miteinander verbunden sowie Getrie bemittel mit wechselweise einrückbaren Kupplungen verwendet sind, um die Hauptwellen wechselweise mit der Eingangswelle und die Ausgangswelle wechselweise mit den Hauptwellen in Antriebs verbindung bringen zu können, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (N2) unter koaxialer Anordnung unmittel bar mit der einen Hauptwelle (H2) kuppelbar ist.

2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (N1) unter koaxialer Anordnung unmittel bar mit der anderen Hauptwelle (H1) kuppelbar ist.

3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplung (K2) für den wechselweisen Antrieb einer Hauptwelle (H2) als Anfahrkupplung verwendet ist.

4. Wechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Hauptwelle (H1) eine als Hohlwelle ausgebildete Getriebewelle (W1) drehbar angeordnet und mit einem konzen trischen Stirnzahnrad (Z1) drehfest verbunden ist, und daß die Kupplungen (K1, K2) für den wechselweisen Antrieb der Haupt wellen (H1, H2) sowohl koaxial zur Getriebewelle (W1) als auch räumlich zwischen Eingangswelle (N1) und Stirnzahnrad (Z1) an geordnet sind sowie die eine Kupplung (K2) mit der Getriebe welle (W1) verbunden ist.

5. Wechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenigstens einem der für wechselweisen Antrieb verwen deten Getriebemittel (Z1 bis Z3, Z4 bis Z6) die Kupplungen (K1, K2 bzw. K3, K4) zu einer Doppelkupplung baulich vereinigt sind.

6. Wechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im hauptsächlich benutzten Übersetzungsbereich (i_G = 0,5 bis 2) bei Zugbetrieb im Kraftfluß "hinten" liegende Hauptwelle (H2) für das direkte Ankuppeln der Ausgangswelle (N2) verwendet ist.