DE921608C - Gear change transmission - Google Patents

Description

Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe, bei dem die Schalträder auf zwei parallel zueinander liegenden Wellen angeordnet sind und je paarweise von einem gemeinsamen Zahnrad der Antriebswelle angetrieben werden.Gear change transmission The invention relates to a gear change transmission, in which the ratchet wheels are arranged on two parallel shafts are and each driven in pairs by a common gear on the drive shaft will.

Bei bekannten Getrieben dieser Art ist außer den zu den einzelnen Schalträdern gehörenden Schaltkupplungen noch je eine ausrückbare Kupplung zwischen den Vorgelegeschaltwellen und der gemeinsamen Antriebswelle vorhanden. Beim Stufenschalten wird dann alternativ von einem Schaltrad der einen Vorgelegewelle auf ein Schaltrad der anderen Welle geschaltet, wobei die Einzelkupplungen als Vorschalt-, die Wellenkupplungen als Nachschaltkupplungen dienen. Die beim Schalten eintretenden Drehmomentunterbrechungen können bei dieser Anordnung auf kurze Zeitintervalle beschränkt werden, vorausgesetzt, daß die Ablauffolge der Ein-und Ausschaltungen richtig gehandhabt wird.In known transmissions of this type is in addition to the individual Shifting gears belonging to clutches still have a disengageable clutch between each the countershafts and the common drive shaft. When stepping is then alternatively from a ratchet wheel of one countershaft to a ratchet wheel the other shaft switched, with the individual clutches as series, the shaft clutches serve as secondary clutches. The torque interruptions that occur when shifting can be limited to short time intervals with this arrangement, provided that that the sequence of switching on and off is handled correctly.

Gemäß der Erfindung wird der Schaltvorgang dadurch vereinfacht bzw. teilweise automatisiert, daß die beiden Vorgelegewellen vermittels je eines auf ihnen angeordneten Zahnkranzes mit einem Zahnrad einer gemeinsamen Antriebswelle im Eingriff stehen, wobei die Zahnkränze voneinander verschiedene Teilkreisdurchmesser haben und mit ihren Vorgelegewellen je durch eine Überholungskupplung kuppelbar sind.According to the invention, the switching process is thereby simplified or partially automated so that the two countershafts each open by means of one them arranged ring gear with a gear of a common drive shaft are in engagement, the ring gears from one another having different pitch circle diameters have and can be coupled with their countershafts by an overrunning clutch are.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Querschnitt nach der Schnittlinie A-A der Fig. 3, Fig. 2 einen Grundriß nach der gebrochenen Schnittlinie II-I-III der Fig. I, Fig. 3 einen Teilgrundriß nach der gebrochenen Schnittlinie II-IV-III der Fig. I, Fig. 4 ein Stufendiagramm.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention shown. FIG. 1 shows a cross section along the section line A-A of FIG. 3, Fig. 2 is a plan according to the broken section line II-I-III Fig. I, Fig. 3 is a partial plan along the broken section line II-IV-III FIGS. 1 and 4 show a step diagram.

Auf der im Gehäuse 31 gelagerten Antriebswelle I sind die drei Antriebsritzel 2I, 43, 65 aufgekeilt. Die beiden Kupplungswellen II und III sind etwas tiefer und in gleichen Achsabständen aII, aIII, von der Antriebswelle I gelagert. Sie sind als Keilwellen ausgebildet und weisen je drei Schalträder I, 3, 5 bzw. 2, 4, 6 auf, deren Zahnkränze in die gemeinsamen Antriebsritzel 2I, 43, 65 eingreifen und paarweise gleiche Teilkreisdurchmesser bzw. gleiche Zähnezahlen besitzen.On the drive shaft I mounted in the housing 31 , the three drive pinions 2I, 43, 65 are keyed. The two coupling shafts II and III are a little deeper and are supported by the drive shaft I at the same center distances aII, aIII. They are designed as splined shafts and each have three indexing gears I, 3, 5 or 2, 4, 6, the ring gears of which engage in the common drive pinions 2I, 43, 65 and have the same pitch circle diameter or the same number of teeth in pairs.

Demgegenüber sind die Zahnkränze 32, 33 der beiden auf den Abtriebsenden der Schaltwellen II und III befindlichen Überholungskupplungen 34 35 von verschiedenen Teilkreisdurchmessern. Sie greifen in das gemeinsame Zahnrad 36 der nochmals tiefer gelagerten Abtriebswelle IV ein (Fig. I und 3).In contrast, the ring gears 32, 33 of the two are on the output ends the shift shafts II and III located overhaul clutches 34 35 of different Pitch circle diameters. They engage in the common gear 36 of the deeper again mounted output shaft IV (Fig. I and 3).

Die im Innern der Schalträder i bis 6 befindlichen Reibungskupplungen sind mit Drucköl betätigt. Deren Arbeitsweise ist aus der Schnittfigur des Schaltrades i genauer zu erkennen. Die Innenkupplungsscheiben 37 und 38 sind auf der Keilwelle II längs verschieblich angeordnet und als Zylinder und Kolben ausgebildet. Ist der Steuerhahn 39 auf die betreffende Stufe eingestellt, so fließt Drucköl durch den Kanal 40 ins Innere der Kupplung, drückt die beiden Kupplungsscheiben 37, 38 gegen die Seitenwände des Zahnrades und bewirkt so seine Reibverbindung mit der Welle II. Für die Versorgung des Systems mit Drucköl ist eine vom Zahnrad I angetriebene Ölpumpe 45 vorgesehen. Die Bauart der im Innern der Zahnkränze 32, 33 befindlichen Überholungs- oder Freilaufkupplungen 34, 35 ist aus Fig. I genauer ersichtlich. Sie weisen eine Anzahl Mitnehmerrollen 46 auf, die sich in der einen Drehrichtung zwischen die Zahnkränze 32, 33 und die Keilflächen der Naben 47, 48 verklemmen und dann die Kupplung von Zahnkranz und Welle bewirken. Die Zahnkränze 32, 33 sind so bemessen, daß das Verhältnis dIII : dII ihrer Teilkreise kleiner als das Verhältnis s der Übersetzungen von zwei aufeinanderfolgenden Vorgelegeschaltstüfen ist. Demzufolge muß beim Weiterschalten ein steter Wechsel von einem Schaltrad der einen Vorgelegewelle auf ein Schaltrad der anderen Vorgelegewelle stattfinden.The friction clutches inside the ratchet gears i to 6 are operated with pressure oil. The way they work is taken from the sectional figure of the ratchet wheel i recognize more precisely. The inner clutch plates 37 and 38 are on the spline shaft II arranged to be longitudinally displaceable and designed as a cylinder and piston. Is the Control valve 39 is set to the relevant level, so pressure oil flows through the Channel 40 into the interior of the clutch, presses the two clutch disks 37, 38 against the side walls of the gear and thus causes its frictional connection with the shaft II. For the supply of the system with pressure oil is driven by the gear I Oil pump 45 is provided. The design of the inside of the ring gears 32, 33 Overrunning or overrunning clutches 34, 35 can be seen in greater detail in FIG. They have a number of driver rollers 46, which move in one direction of rotation jam between the ring gears 32, 33 and the wedge surfaces of the hubs 47, 48 and then effect the coupling of the ring gear and the shaft. The ring gears 32, 33 are like this dimensioned that the ratio dIII: dII of their pitch circles smaller than the ratio s is the gear ratio of two consecutive intermediate shift stages. As a result a constant change from one ratchet wheel of one countershaft must be required when switching take place on a ratchet of the other countershaft.

Um die Schaltbetriebsweise zu verdeutlichen, sind im Diagramm von Fig. 4 die Motordrehzahlen n in Abhängigkeit von den Fahrgeschwindigkeiten V eines mit Verbrennungsmotor und Wechselgetriebe ausgerüsteten Fahrzeuges graphisch eingetragen. Die einzelnen Stufen sind wieder mit I bis 6 bezeichnet. Es kommt darin zum Ausdruck, daß die Schaltfolge von einem Zahnrad der einen Schaltwelle zur nächsten Stufe der anderen Schaltwelle geht. Dabei kann jeweils die nächste Stufe unter Druck genommen werden, ohne die momentan arbeitende Stufe ausschalten zu müssen, denn der Übergang wird selbsttätig durch die Überholungskupplungen 34, 35 besorgt.In order to clarify the switching mode of operation, are shown in the diagram of 4 shows the engine speeds n as a function of the driving speeds V a vehicle equipped with an internal combustion engine and gearbox. The individual stages are again labeled I to 6. It is expressed in it that the switching sequence from a gear of a switching shaft to the next stage of the other selector shaft goes. The next stage can be put under pressure without having to switch off the currently working stage, because the transition is automatically taken care of by the overhaul clutches 34, 35.

Ist z. B. die erste Stufe (Schaltrad i) eingeschaltet, arbeitet also die Überholungskupplung 34 der Welle II, so dreht sich nach erfolgter Einschaltung des Schaltrades 2 die Welle III zwar mit derselben Winkelgeschwindigkeit (bei gleichbleibender Motordrehzahl); aber die Umfangsgeschwindigkeit der Überholungskupplung 35 dieser Welle ist nun zufolge ihres größeren aktiven Durchmessers größer als diejenige der ersten Überholungskupplung 34. Diese letztere wird also abgehängt, läuft leer mit, und die zweite Überholungskupplung beginnt zu arbeiten.Is z. B. switched on the first stage (ratchet wheel i), so it works the overriding clutch 34 of shaft II rotates after it has been switched on of the ratchet 2 the shaft III with the same angular velocity (with constant Engine speed); but the peripheral speed of the overriding clutch 35 of this Due to its larger active diameter, the shaft is now larger than that of the first overhaul clutch 34. This latter is therefore disconnected, runs idle with, and the second overrunning clutch begins to work.

Beim Weiterschalten auf Stufe 3 der Welle I erhöht sich die Winkelgeschwindigkeit dieser Welle zufolge der geänderten Zahnradübersetzung der neuen Stufe, und zwar so sehr, daß nun umgekehrt die erste Überholungskupplung eine größere Umfangsgeschwindigkeit annimmt als die zweite und dann die Kraftübertragung übernimmt. Im praktischen Betrieb wird der Fahrzeugführer allerdings die Brennstoffzufuhr im Moment des Umschaltens vermindern, um den notwendigen, aus dem Diagramm erkennbaren Drehzahlsprung des Motors zu erleichtern. Dieser Vorgang geht aber so rasch vor sich, daß die momentweise Verminderung der Zugkraft kaum ins Gewicht fällt.When switching to level 3 of shaft I, the angular speed increases According to this wave, the changed gear ratio of the new stage, namely so much so that now, conversely, the first overriding clutch has a greater peripheral speed accepts as the second and then takes over the power transmission. In practical operation However, the driver of the vehicle turns off the fuel supply at the moment of switching to reduce the necessary speed jump of the Engine easier. This process goes on so quickly that the momentary Reduction of the pulling force is hardly of any consequence.

Beim Abwärtsschalten tritt der automatische Wechsel im Arbeiten der beiden Überholungskupplungen 34, 35 in umgekehrter Reihenfolge ein.When shifting down, the automatic change occurs in the work of the two overrunning clutches 34, 35 in reverse order.

Bezeichnet man mit sm den mittleren Übersetzungssprung .von zwei nebeneinanderliegenden Zahnradstufen, so wird zweckmäßigerweise das Verhältnis dIII : dII der Teilkreisdurchmesser der Überholungszahnkränze mit vsm gewählt. Ist z. B. sm = 2 ₧ o, so wird dIII : dII = I,4I5. Bei dieser Bemessung wird nämlich die Stufenaufteilung am regelmäßigsten, und überdies kann damit der Sprung der Motordrehzahl bei allen Umschaltungen ungefähr gleich groß gehalten werden, was sich günstig auf die Kontinuität der Zugkraft auswirkt.One designates with sm the mean translation jump. Of two adjacent Gear stages, the ratio dIII: dII is expediently the pitch circle diameter of the overhaul sprockets selected with vsm. Is z. B. sm = 2 ₧ o, so becomes dIII: dII = 1.415. With this dimensioning, the division of levels is most regular, and, moreover, the jump in the engine speed for all switchovers can be approximate be kept the same size, which has a positive effect on the continuity of the tensile force.

Die Schaltvorrichtung könnte anderer als hydraulischer Art sein. Ferner könnte das Stufengetriebe z. B. mit Turbokupplungen oder -wandlern kombiniert werden. .The switching device could be other than hydraulic. Further could the multi-step transmission z. B. be combined with turbo couplings or converters. .

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Zahnräderwechselgetriebe, bei dem die Schalträder auf zwei parallel zueinander liegen= den Vorgelegewellen angeordnet sind und je paarweise von einem gemeinsamen Ritzes der Antriebswelle angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vorgelegewellen (II, III) vermittels je eines auf ihnen angeordneten Zahnkranzes (32, 33) mit einem Zahnrad (36) einer gemeinsamen Antriebswelle (IV) im Eingriff stehen, wobei die Zahnkränze (32, 33) voneinander verschiedene Teilkreisdurchmesser haben und mit ihren Vorgelegewellen (II, III) je durch eine Überholungskupplung (34, 35) kuppelbar sind. PATENT CLAIMS: i. Gear change transmission in which the ratchet gears on two parallel to each other = the countershafts are arranged and each are driven in pairs by a common groove on the drive shaft, thereby characterized in that the two countershafts (II, III) by means of one each them arranged ring gear (32, 33) with a gear (36) of a common Drive shaft (IV) are in engagement, the ring gears (32, 33) from each other different pitch circle diameters have and with their countershafts (II, III) can each be coupled by an overhaul clutch (34, 35). 2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß je die beiden in ein gemeinsames Antriebsritzel (2I, 43, 65) eingreifenden Schalträder (i bis 6) gleiche Teilkreisdurchmesser haben und daß das Verhältnis (dIII : dII) der Teilkreisdurchmesser der beiden Überholungszahnkränze (32, 33) kleiner als das Verhältnis (s) der Übersetzungen von zwei aufeinanderfolgenden Vorgelegeschaltstufen ist. 2. Gear change transmission according to claim i, characterized in that each of the two drives into a common drive pinion (2I, 43, 65) engaging ratchet wheels (i to 6) have the same pitch circle diameter and that the ratio (dIII: dII) of the pitch circle diameter of the two overhaul sprockets (32, 33) smaller than the ratio (s) of the gear ratios of two consecutive ones Additional gear stages is. 3. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaltstufen vorhandenen mittleren Stufensprung (sm) das Verhältnis (dIII : dII) der Teilkreisdurchmesser der Überholungszahnkränze (32, 33) gleich vsm ist.3. Gear change transmission according to claim i, characterized characterized in that when one is present between two successive switching stages mean increment (sm) the ratio (dIII: dII) of the pitch circle diameter of the overhaul gears (32, 33) is equal to vsm.