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Mehrgängiges kraftgeschaltetes bzw.-betätigtes Getriebe mit in ständigem
Eingriff stehenden Zahnrädern.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftübertragungsgetriebe und
insbesondere auf ein solches Getriebe mit einer Mehrheit von Vorwärts- und RUckwärtsgängen
bei ständigem Zahnrädereingriff.
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Bei Mehrstufengetrieben ist es erwünscht, die Getriebehauptteile
so anzuordnen oder den Grundaufbau des Getriebes so zu treffen, daß eine Vielzahl
zusätzlicher Teilioder Abänderungen leicht der Grundvorrichtung oder dem Grundaufbau
zugefügt werden kann. Getriebe von dieser allgemeinen Bauart werden hauptsächlich
bei auf Fernstraßen stark beanspruchten Fahrzeugen und Konstruktionsausrüstungen
verwandt, welche oft auf besondere Anforderungen in beschränkter Anzahl angefertigt
werden. Die Erfindung offenbart ein Getriebe, dessen Grundaufbau für die besonderen
Anforderungen hinsichtlich des Aufbaues als auch des Arbeitens geändert werden kann.
Das Getriebe welst eine der Eingangswelle achsgleiche Ausgangswelle auf und kann
so als Getriebe mit in ständigem Eingriff befindlichen Zähnen ausgerüstetes Getriebe
ausgelegt werde
Ein Beispiel solcher Getriebe ist in der USA-Patentschrift
5 895 345 gezeigt und beschrieben.
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Bei der Ausführung der Erfindung weist das bevorzugte Ausfffhrungsbeispiel
einen Grundaufbau auf, der ein Getriebe mit einer Eingangswelle, einer ersten Welle
oder Gegenwelle bzw. Vorgelegewelle parallel in einer gemeinsamen Ebene mit der
ersten Welle oder Gegenwelle, eine Übertragungswelle, eine weitere der zweiten Welle
oder Gegenwelle achsgleiche Welle und eine der Eingangswelle achsgleiche Ausgangswelle
auf. Eine Eingangswelle ist auf Antrieb bzw. antriebsmäßig mit einem ersten Zahnrad
verbunden, welches drehbar auf der ersten Welle gelagert ist, wobei eine erste Kupplung
zur Verbindung des ersten Zahnrades mit der ersten Welle vorgesehen ist. Ein zweites
Zahnrad ist drehbar auf der zweiten Welle gelagert und kämmt ständig mit dem Eingangszahnrad,
wobei e zweite Kupplung das zweite Zahnrad auf Drehung mit der Gegenwelle verbindet.
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Dritte und vierte Zahnräder sind an der ersten und der zweiten Gegenwelle
befestigt und kämmen miteinander.
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Ein fünftes Zahnrad ist an der ersten Welle befestigt und kämmt mit
einem sechsten Zahnrad, welches drehbar auf der dritten Welle oder Gegènwelle gelagert
ist, wobei eine dritte Kupplung das sechste Zahnrad auf Drehung mit der dritten
Welle verbindet und eine vierte Kupplung die dritte Gegenwelle auf Drehung mit der
zweiten Gegenwelle verbflndet E5ne der Eingangswelle gleicnachsige Ausgangswelle
weist ein Ausgangswellenzahnrad auf, welches auf Drehung damit verbunden ist, wobei
das Ausgangswellezahnrad in ständigem Eingriff mit einem siebten, an der dritten
Gegenwelle bzw.
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Vorgelegewele befestigten Zahnrad steht. Außerdem sind zusätzliche
Treibverbindungen der Ausgangswelle
mit einer dritten Vorgelegewelle
vorgesehen. Die Verbindungen können eine Ubertragungswelle umfassen, an deren einem
Ende ein achtes Zahnrad befestigt ist, welches im ständigen Eingriff mit dem Ausgangswellenzahnrad
steht. Ein neuntes Zahnrad ist an dem anderen Ende befestigt und steht in ständigem
Eingriff mit einem zehnten Zahnrad, welches auf Drehung auf der ersten Gegenwalze
gelagert ist und damit mit Hilfe einer fünften Kupplung verbunden werden kann.
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Die Erfindung umfaßt ferner eine Anordnung von Teilen bei einem umkehrbaren
Mehrgeschwindigkeitsstufengetriebe mit Kraftbetätigung und ständig miteinander kämmenden
Zahnrädern, welches zum wenigsten ein Paar von parallelen Vorgelegewellen aufweist,
die auf Antrieb mit der Eingangswelle verbunden sind, wobei die Anordnung zum wenigsten
zwei Geschwindigskeitsausführungen und drei Geschwindigkeitsausführungen eines kraftbetätigten
Getriebes ergibt, bei welchem bei der Dreigeschwindigkeitsausführung, das Aus gangs
wellenzahnrad antriebsmäßig sowohl mit der ersten als auch zweiten Gegenwelle verbunden
ist.
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Die Haupt ziele, Merkmale und Vorteile ergeben sich für den Fachmann
verständlicher an Hand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung,
welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt eine vereinfachte, schematische Wiedergabe eines kraftgeschalteten
Dreiganggetriebes mit ständig im Eingriff stehenden Zahnrädern.
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Fig. 2 gibt eine schematische Vorderansicht in Richtung derEfeile
2-2 in Fig. 1 gesehen wieder.
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Fig. 3 läßt eine schematische Rückansicht in Richtung der Pfeile
3-3 in Fig. 1 erkennen.
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In Fig. 1 der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen lo ein umkehrbares
kraftgeschaltetes Mehrganggetriebe mit im ständigen Eingriff stehenden Zahnrädern
in seiner Gesamtheit, welches eine Mehrheit von Welle; Zahnrädern und in beiden
Richtungen einrückbaren Kupplungen aufweist.
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Das Getriebe lo weist ein nicht wiedergegebenes Gehäuse auf, in welchem
die Eingangswelle 14, die Ausgangswelle (Abtriebswelle) 16 und die Wellen 18, 20,
22 und 24 drehbar gelagert sind. Die Eingangswelle 14 ist beispielsweise mit einer
Kupplung 26 antriebsmäßig verbunden, welche vorzugsweise die Form eines hydrodynamischen
bzw. flUssigkeitsbetätigten Drehkraftwandlers bzw. Drehmomentwandlers aufweist,
dessen Gehäuse zur Verbindung mit dem Antriebsglied einer geeigneten Antriebsmaschine,
so einer nicht wiedergegebenen Brennkraftmaschine, eingerichtet bzw. geeignet sein
kann. Außerdem kann das Kupplungsantriebsrad auch eine oder mehrere nicht wiedergegebene
Pumpen einer bekannten Bauweise antreiben, wobei wenigsten eine der Pumpe dem Erzeugen
von Druckflüssigkeit dient, um die verschiedenen, flUssigkeitsbetätigten Kupplungen
zu betätigen und außerdem die Zahnräder und Lager des Getriebes lo zu schmieren.
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Mit der Eingangswelle 14 ist ein Eingangszahnrad lo verbunden, welches
in Treibverbindung mit einem anderen Zahnrad 52 steht. Das Zahnrad 32 ist drehbar
gelagert, d.h. es kann gegenüber der Welle oder Gegenwelle 18 gedreht werden. Das
Zahnrad 52 kann mit Hilfe einer Kupplung 54 auf Mitdrehen mit der Welle 18 verbunden
werden. Die Kupplung. 34 kann aus einer flUssigkeitsbetätigten Mehrstufenkupplung
bekannter Bauart
bestehen und eine Büchse bzw. Nabenhülse 38, die
in geeigneter Weise, so durch Schweißen, mit dem Zahnrad 32 verbunden ist, eine
Trommel 38 mit einem Steg 40, der in geeigneter Weise, so durch Schweißen, an der
Welle 18 angebracht ist, und eine Mehrheit von ineinandergeschichteten Reibplatten
42 umZssen,welche in Wechsel mit der Nabenbüchse 36 und der Trommel 58 herbverzahnt
sind. Die Kupplung 54 wird durch die Beaufschlagung eines nicht wiedergebenen Kolbens
mit Druckflüssigkeit betätigt, der dazu dient, die Platten42 gegeneinander zu drücken,
so daß die Nabenbüchse 36 reibend mit der Trommel 38 über die Platten 42 verbunden
wird, wie dies bei kraft geschalteten Getrieben mit in ständigem Eingriff befindlichen
Zahnrädern üblich ist.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß ein Zahnrad 44 fest
mit der Trommel 38 der Kupplung zusammengebaut ist und daß eine anderes Zahnrad
48 drehbar auf der Welle 18 gelagert ist und damit auf Mitdrehen verbunden werden
kann, indem eine andere flüssigkeitsbetätigte Mehrscheibenkupplung 50 eingerückt
wird, wobei die Kupplung 50 der Kupplung 34 und dem Steg spiegelbildlich gleich
ist. Die Kupplung 50 ist im wesentlichen der vorbeschriebenen Kupplung 34 gleich,
so daß eine weitere Beschreibung nicht notwendig ist. Außerdem ist die Welle oder
Gegenwelle 18 mit einem fest auf ihr angebrachten Zahnrad 52 ausgerostet.
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Mit dem Eingangszahnrad 30 kämmt auch ein Zahnrad 54. Das Zahnrad
54 ist drehbar auf der Welle oder Gegenwelle 20 gelagert. Das Zahnrad 54 kann mit
der Welle 20 auf Mitdrehen mit Hile einer anderen flüssigkeitsbetätigten
Mehrscheibenkupplung
56 verbunden werden, welche im wesentlichen der vorbeschriebenen Kupplung 54 gleich
ist.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß ein Zahnrad 58 mit
der Trommel der Kupplung 56 zusammengebaut ist und mit dem Zahnrad 44 kämmt. Wie
es am besten in Fig. 2 zu sehen, sind die Welle 18 und 20 mit Hilfe von kämmenden
Zahnrädern 44 und 58 miteinander bzw. untereinander verbunden, so daß bei einer
gegebenen Drehrichtung einer dieser Wellen die andere Welle sich in der entgegengesetzten
Richtung dreht. Die Welle 18 und 20 sind parallel und liegen in der gleichen horizontalen
Ebene, wobei die Welle 14 gleichfalls in einer horizontalen Ebene liegt, Jedoch
in der senkrechten Richtung Abstand von den Welle 18 und 20 hat. Da das Zahnrad
So mit den Zahnrädern 52 und 54 kämmt, drehen sie sich demzufolge in der gleichen
Richtung. Auf diese Weise bedingt das Einrücken der Kupplung 54 einen Getriebezustand,
welcher willkürlich mit "RUckwSrtsantrieb" und das Einrücken der Kupplung 58 einen
Getriebezustand ergibt, welcher wiederum mit "Vorwärtsantrieb" bezeichnet sein mag,
natürlich Je nach der Drehrichtung der Eingangswelle 14.
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Die Welle oder Gegenwelle 22, welche der Welle oder Gegenwelle 20
achsgleich ist, kann mit der Welle 20 auf Mitdrehen durch Einrücken einer anderen,
flüssigkeitsbetätigten Mehrscheibenkupplung 6o verbunden werden, wobei die Kupplung
6o das Spiegelbild der Kupplung 56 ist und mit dieser einen gemeinsamen Steg besitzt.
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Ein Zahnrad 62 ist drehbar auf der Welle oder Gegenwelle 22 gelagert
und kann mit dieser auf Mitdrehen mit Hilfe einer Kupplung 64 verbunden werden,
welche
wiederum im wesentlichen der vorbeschriebenen Kupplung 34
gleich ist. Außerdem ist ein Zahnrad 66 fest auf der Welle 22 auf Mitdrehen mit
dieser verbunden.
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Eine Hilfs- oder Übertragungswelle 24 ist parallel zur Gegenwelle
18 vorgesehen und unterhalb dieser drehbar gelagert. Sie liegt, wie es am besten
in Fig. 5 zu sehen ist, in anderen horizontalen und vertikalen Ebenen. An der Welle
24 ist fest ein Zahnrad 70 angebracht, welches Zahnrad 70 mit dem Zahnrad 48 kämmt.
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Außerdem ist ein weiteres Zahnrad 72 auf der Welle 24 fest angebracht,
um mit dieser zu drehen. Das Zahnrad 72 kann hiermit mit einem Zahnrad 74, welches
an der Ausgangswelle 16 befestigt, kämmen. Außerdem kämmt das Ausgangswellenzahnrad
auch mit dem Zahnrad 66, welches an der Welle 22 befestigt ist.
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Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem Getriebe lo die Eingangswelle
14 und die Ausgangswelle 16 achsgleich sind, ebenso wie die Gegenwellen 20 und 22.
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Des weiteren liegen die Wellen 18 und 20 in einer gemeinsamen horizontalen
Ebene. Die Achsgleichheit der Ausgangswelle gegenüber der Eingangswelle ergibt eine
kompakte Anordnung der Teile des Getriebes lo und ist für viele Getriebeausbildungen
bw. -Ausführungen bei den verschiedenen Fahrzeugarten von Vorteil.
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Durch Einrücken der Kupplung 58 wird das Getriebe in den Zustand
für Vorwärts antrieb gebracht, während das EinrUcken der Kupplung 54 das Getriebe
in den Zustand für den Rtickwärtsantrieb bringt. An dieser Stelle zeigt sich, daß
eine erste Geschwindigkeitsstufe sowohl für Vorwärts als auch für Rückwärts geschaffen
ist, während alle Zahnräder sich in ständigem Eingriff befinden, indem die Kupplung
64 eingerückt wird, so daß die Ausgangswelle 16 durch den Zahnräderzug angetrieben
wird,
welcherentweder die Zahnräder So, 54, 58, 44, 32, 62, 66 und 74 oder Do, 52, 52,
62, 66 und 74 umfaßt.Eine zweite hohere Geschwindigkeitsstufe ist sowohl für Vorwärts
als auch für Rückwärts geschaffen, indem die Kupplung 60 eingerückt wird, so daß
die Ausgangswelle 16 durch den Zahnräder zug angetrieben wird, der entweder die
Zahnräder 50, 54, 66 und 74 oder do, 52, 44, 58, 66 und 74-umfaßt. Eine dritte oder
noch höhere Geschwindigkeitsstufe wird sowohl für Vorwärts als auch für Rückwärts
erreicht, indem die Kupplung 50 eingerückt wird, so daß die Ausgangswelle 16 durch
den Zahnräder zW angetrieben wird, der entweder die Zahnräder 30, 54, 44, 48, 70,
72 und 74 oder do, 52, 48, 7o, 72 und 74 umfaßt.
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Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß eine Vorwärts-Geschwindigkeitsstufe
geschaffen wird, indem die Kupplungen 56 und 64 eingerückt werden, eine zweite Geschwindigkeitsstufe
geschaffen wird, indem weiterhin die Kupplung 56 und anstelle der Kupplung 64 die
Kupplung 60 eingerückt wird, und daß sich eine dritte Geschwindigkeitsstufe ergibt,
indem noch weiter die Kupplung 56 und anstelle der Kupplung 60 die Kupplung 50 eingerückt
wird. Durch Einrücken der Kupplungen 54 und 64 wird eine niedrige umgekehrte Geschwindigkeitsstufe
und durch AusrUcken der Kupplung 64 und Einrücken der Kupplung 60 eine zweite umgekehrte
Geschwindigkeitsstufe erreicht. Eine dritte umgekehrte Geschwindigkeitsstufe ergibt
sich durch das Einrücken der Kupplungen 64 urd 50.
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Aus dem Vorangehenden erkennt und erfasst der Fachmann leichtund
schnell die neue Konzeption bzw.
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den neuen Gedanken sowie die Merkmale der Erfindung.
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Obwohl die Erfindung nur für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, ergeben sich zahlreiche Anderungen, Abweichungen sowie Austauschungen
und Ersetzungen von Aquivalenten für den Fachmann von selbst, ohne bei deren Vornahme
vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Als Ergebnis muß festgestellt werden, daß das
beschriebene Ausführungsbeispiel zahlreiche Abweichungen, Abänderungen und dergleichen
unterworfen werden kann, ohne von den Erfindungsgedanken abzuweichet