DE2800267A1

DE2800267A1 - Unter last schaltbares, mehrgaengiges getriebe in vorgelege-bauweise

Info

Publication number: DE2800267A1
Application number: DE19782800267
Authority: DE
Inventors: Enno Ing Grad Stodt
Original assignee: Voith Getriebe KG
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1978-01-04
Filing date: 1978-01-04
Publication date: 1979-07-05
Also published as: DE2800267C2; IT7967007A0; IT1165603B; US4341127A

Description

NACHQEREICHT J

280026?

α 35.57 Voith Getriebe KG

Kennwort: "Vorgelege-Lastschaltgetriebe" Heidenheim

Unter Last schaltbares, mehrgängiges Getriebe in Vorgelege-Bauweise

Die Erfindung geht aus \on einem Getriebe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. In bekannten Getrieben dieser Art (DT-AS l8 ü6 501, DT-Aü 25 y'i 700) ist versucht worden, durch Verwendung möglichst vieler unter sich gleicher Bauelemente (z.B. Zahnräder mit gleichen Zähnezahlen) und durch baukastenartiges Aneinanderfügen der Schalteinheiten den Herstellungsaufwand für solche Getriebe zu verringern und die Zahl der Übersetzungsstufen variieren zu können. In dieser Hinsicht sollen durch die Erfindung noch bessere Ergebnisse erzielt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Getriebe nach dem Patentanspruch 1 vorgeschlagen.

Das erfindungsgemäße Getriebe weist bei Vorhandensein von nur zwei Wellen vier Übersetzungsstufen auf. Der besondere Vorteil liegt aber darin, daß nicht nur die Wellen und Schaltkupplungen unter sich gleich sind, sondern daß auch zumindest drei mal zwei Zahnräder unter sich gleich sein können. Allerdings ist es unter Beibehaltung der erfindungsgemäßen Anordnung durchaus denkbar, zur Erzielung bestimmter Übersetzungsstufen die beiden Sehalteinheiten hinsichtlich der Zahnrad-Teilkreisdurchmesser bis zu einem gewissen Grade ungleich auszuführen, wobei selbstverständlich alle in Eingriff stehenden Zahnräder den gleichen Achsabstand haben müssen.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß das erfindungsgemäße Getriebe vielfältig abgewandelt werden kann: Gemäß Anspruch ist es ein Getriebe mit vier Vorwärtsgängen. Dabei sind vier mal

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zwei Zahnräder unter sich gleich. In der Ausführung gemäß Anspruch weist das erfindungsgemäße Getriebe drei Vorwärts- und einen Rückwärtsgang auf.

Besonders vorteilhaft ist es, das im Anspruch 2 angegebene Getriebe gemäß Anspruch 4 durch ein Wendegetriebe zu ergänzen, so daß das Gesamtgetriebe vier Vorwärts- und vier Rückwärtsgänge aufweist. Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen eines solchen Getriebes sind in den Ansprüchen 5 und 6 angegeben. Es wird hierdurch eine besonders hohe Zahl unter sich gleicher Bauteile erreicht. Ein solches Getriebe weist aber zusätzlich noch einen weiteren wesentlichen Vorteil auf, der bei bekannten Getrieben (z.B. DT-AS l8 ü6 501) nur für sich allein erzielt werden kann; dieser Vorteil besteht darin, daß die verschiedenen, durch je zwei Getriebewellen bestimmten Ebenen zahlreiche unterschiedliche Winkel einschließen können. Mit anderen Worten: Das Getriebe kann beliebig "gefaltet" werden, so daß zahlreiche unterschiedliche Achsabstände zwischen Eingangs- und Ausgangswelle hergestellt werden können. Es ergeben sich somit zahlreiche Getriebe unterschiedlicher Gehäuseform, jedoch mit gleichen Innenteilen. Das Getriebe ist somit leicht an unterschiedliche Anforderungen anpaßbar.

Verschiedene Vorgelege-Lastschaltgetriebe nach der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt und werden nachfolgend im einzelnen beschrieben. Es zeigen

Fig.l ein Getriebe mit vier Vorwärtsgängen; Fig.2 ein Getriebe mit drei Vorwärtsgängen und einem

Rückwärtsgang;
Fig.3 ein Getriebe mit vier Vorwärtsgängen und vier Rückwärtsgängen;

Fig.4 das Getriebe gemäß Fig.3, jedoch in Seitenansicht und in einem gefalteten Zustand;

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Das in Fig.1 dargestellte Getriebe umfasst eine erste Schalteinheit 10 und eine zweite Schalteinheit 20, die auf zueinander parallelen Achsen nebeneinander angeordnet sind. Die erste Schalteinheit ist vollständig im Längsschnitt dargestellt, damit alle wesentlichen Einzelteile sichtbar sind. Diese Schalteinheit umfasst eine Kupplungswelle 11 und ein darauf drehfest angeordnetes Zahnrad 12, genannt "Mittelrad", ferner zwei drehbar auf der Kupplungswelle 11 gelagerte und zu beiden Seiten des Mittelrades 12 angeordnete Zahnräder 13 und 14. Diese weisen unterschiedliche Teilkreisdurchmesser auf und werden dementsprechend "großes Nebenrad" bzw. "kleines Nebenrad" genannt. Diese beiden Nebenräder 13 und l4 sind mittels Lamellenkupplungen 17 und l8 an das Mittelrad 12 koppelbar. Die Lamellenkupplungen 17 und 18 sind in einem am Mittelrad 12 befestigten Kupplungsgehäuse l6 angeordnet und mittels Hydraulikkolben 19 betätigbar. Die Lamellenkupplungen der zweiten Schalteinheit 20 sowie die Lamellenkupplungen der in den anderen Figuren gezeigten Getriebe gleichen den Lamellenkupplungen 17 und 18 der ersten Schalteinheit 10; sie sind daher zur Vereinfachung in Ansicht dargestellt, so daß jeweils nur das Kupplungsgehäuse l6 sichtbar ist.

Mit dem einen Ende der Kupplungswelle 11 ist noch ein weiteres Zahnrad 15, genannt "Außenrad", drehfest verbunden. Die vier Zahnräder 12 bis 15 haben alle unterschiedliche Teilkreisdurchmesser. In einer zweckmäßigen Größenstaffelung ist das Außenrad 15 das größte und das Mittelrad 12 das zweitgrößte Zahnrad; diesem folgen das große Nebenrad 13 und das kleine Nebenrad 14.

Die zweite Schalteinheit 20 mit der Kupplungswelle 21 kann in vorteilhafter Weise identisch zu der ersten Schalteinheit ausgebildet sein; sie wird nur gegenüber der ersten Schalteinheit seitenverkehrt angeordnet. In Fig.l weisen die Zahnräder der zweiten Schalteinheit gegenüber den gleichen Zahnrädern der ersten Schalteinheit ein um zehn höheres Bezugszeichen auf. Die beiden Schalteinheiten 10 und 20 sind derart aneinander gefügt, daß die Zahnräder wie folgt miteinander kämmen: l4 mit 25; 12 mit 23; 13 mit 22; 15 mit"! Antriebs- und Abtriebsflansche lla/2la werden zweckmäßig an den 24. J Außenrädern 15 bzw. 25 angeordnet, damit die gegenüberliegenden Enden der Kupplungswellen 11 und 21 für die Druckmittelzuführung zu den Lamellenkupplungen zur Verfügung stehen. 4

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Selbstverständlich bilden alle Zahnradpaare den gleichen Achsabstand.

Das in Figur 1 dargestellte Getriebe hat vier Gänge. Der erste, am höchsten untersetzende Gang, kann eingeschaltet werden durch Schliessen der Lamellenkupplung 18 und der zweite Gang durch Schließen der Lamellenkupplung 17. Der dritte und der vierte Gang können in entsprechender Weise durch Schließen einer der Lamellenkupplungen der zweiten Schalteinheit eingelegt werden.

Die Figur 2 zeigt eine Abwandlung des Getriebes nach Figur l. Es sind lediglich die Zahnräder 15 und 24, die im Getriebe nach Fig.l den vierten Gang bilden, ersetzt durch drei Zahnräder 15a, 9 ¹¹^d 24a, die somit den Rückwärtsgang bilden. Alle übrigen Teile des Getriebes nach Figur 2 sind identisch mit den entsprechenden Teilen der Figur 1 und deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort.

In Figur 3 1st einem Viergang-Getriebe nach Figur 1 ein Wendegetriebe vorgeschaltet. Dieses umfasst eine Schalteinheit 30 und eine Eingangs -Vorgelegewelle 35. Die Schalteinheit 30 weist in weitgehender Übereinstimmung mit der Schalteinrichtung 10 nach Figur 1 die folgenden Teile auf: Eine Kupp" mgswelle 31, ein Mittelrad 32, ein großes Nebenrad 33, ein kiel· es Nebenrad 34 und zwei Lamellenkupplungen, die in dem Kupplungsgehäuse l6 angeordnet sind. Auf der Eingangswelle 35 sind zwei Zahnräder 36 und 37 befestigt, von denen das eine mit dem großen Nebenrad J>J> kämmt und das andere über ein Umkehr-Zwischenrad 39 mit dem kleinen Nebenrad 34 in Verbindung steht.

Das Mittelrad 32 kämmt mit dem Mittelrad einer Schalteinheit 10. Diese entspricht der Schalteinheit 10 der Figur 1 und ist in gleicher Weise wie dort mit der auf einer vierten Achse angeordneten Schalteinheit 20 zusammengefügt. Zahlreiche Elemente sind nunmehr dreifach identisch: Die Kupplungswellen 11, 21 und 31; die kompletten Lamellenkupplungen 16; die Mittelräder 12, 22 und 32; die großen Nebenräder 13, 23 und 33 sowie die kleinen Nebenräder l4, 24 und 34. Allerdings kann es erforderlich sein, eines der Nebenräder 33 oder 34 der Schalteinheit 30 abweichend auszuführen, um gleiche Fahrgeschwindigkeiten im Vorwärts- und Rückwärtsgang zu erzielen. e>

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Die vier Wellen 35, 31, 11 und 21 können alle in einer Ebene liegen, wenn ein großer Achsabstand zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle 21 erwünscht ist. Soll jedoch der Achsabstand zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle kleiner sein, so wird man z.B. eine Anordnung gemäß Fig.4 wählen. Diese zeigt das Getriebe nach Figur 3 in Seitenansicht; demgemäß sind die Wellen dieses Getriebes mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Figur 3· Man erkennt, daß die Innenteile (Wellen, Zahnräder und Kupplungen) des gemäß Figur 4 "gefalteten" Getriebes identisch sind zu denen des "gestreckten" Getriebes nach Figur 3. Es müssen also für diese beiden Getriebe lediglich unterschiedliche Gehäuse vorgesehen werden.

In der Regel besteht die Forderung, die 4 Gänge des Getriebes nach Fig.1 bzw. der Schalteinheiten 10 und 20 nach Fig.3 oder die drei Vorwärtsgänge des Getriebes nach Fig.2 möglichst gleichmäßig abzustufen. Zugleich sollen zur Vereinfachung der Fertigung sämtliche Zahnräder den gleichen Modul aufweisen. Das gleichzeitige Erfüllen beider Forderungen gelingt durch die im Anspruch angegebene Maßnahme. Dabei ist zu bedenken, daß ja die Achsabstände in allen Zahnradpaaren gleich sein müssen. Unterschiedliche Zähnesummen in zwei Zahnradpaaren mit gleichem Achsabstand und gleichem Modul gewinnt man durch Anwendung der bekannten Profilverschiebung. Beispielsweise wird man in dem Getriebe nach Fig.1 die Summe der Zähnezahlen der Zahnräder 11 und 25 sowie 15 und um 1 oder um 2 kleiner wählen als die Summe der Zähnezahlen der Zahnräder 12 und 23 sowie 13 und 22.

Heidenheim, O3.OI.78
Sh/Hä

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L e e r s e 11 e

Claims

G 3537 Voith Getriebe KG Kennwort: "Vorgelege-Lastschaltgetriebe" Heidenheim 280026? Patentansprüche

1.) Unter Last schaltbares, mehrgängiges Getriebe in Vorgelege-Bauweise, mit einer ersten Schalteinheit (10) und einer hierzu achsparallel angeordneten zweiten Schalteinheit (20), umfassend ein auf einer Welle (11, 21) drehfest angeordnetes Zahnrad, genannt "Mittelrad" (12, 22), und zwei zu beiden Seiten neben dem Mittelrad lose auf der Welle gelagerte, unterschiedliche Teilkreisdurchmesser aufweisende und durch je eine Schaltkupplung (17, l8) an das Mittelrad kuppelbare Zahnräder, genannt "großes Nebenrad" (13) bzw. "kleines Nebenrad" (l4), dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Schalteinheiten (10

und 20) - wie an sich bekannt - mit der Welle (ll/2l) an einem ihrer Enden ein weiteres Zahnrad, genannt "Außenrad" (15, 25) drehfest verbunden ist, daß ferner beide Schalteinheiten (10 und 20) hinsichtlich der Wellen (ll ' /21), Zahnräder (12/22, 13/23, 14/24, 15/25) und Schaltkupplungen (16-19) im wesentlichen gleich dimensioniert sind und daß die vier Zahnräder (12, 13, l4, 15* 15a) der ersten Schalteinheit (lO) derart wenigstens mittelbar mit den vier Zahnrädern (22, 23, 24, 25; 24a) der zweiten Schalteinheit (20) in Eingriff stehen, daß das Mittelrad (12) der ersten Schalteinheit (10) dem großen Nebenrad (23) der zweiten Schalteinheit (20) zugeordnet ist und umgekehrt und daß das kleine Nebenrad (l4) der ersten Schalteinheit (10) ' dem Außenrad (25) der zweiten Schalteinheit (20) zugeordnet ist und umgekehrt.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Zahnräder (12, 13, l4, 15) der ersten Schalteinheit (10)

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unmittelbar mit den zugeordneten Zahnrädern (23, 22, 25, 24) der anderen Schalteinheit (20) kämmen (Fig.l).

3. Getriebe nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß

von den vier Zahnrädern (12, 13, 14, 15a) der ersten Schalteinheit nur drei unmittelbar mit den zugeordneten Zahnrädern (23, 22, 25, 24a) der zweiten Schalteinheit (20) kämmen, während das vierte Zahnrad (15a) über ein Zwischenrad (9) mit dem zugeordneten Zahnrad (24a) in Eingriff steht (Fig.2).

4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schalteinheiten (lO ) ein Wendegetriebe (30-39) vorgeschaltet ist (Fig.3).

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wendegetriebe eine dritte, ein Mittelrad (32) zwei Schaltkupplungen (16), ein großes Nebenrad (33) und ein kleines Nebenrad (34) umfassende Schalteinheit (30) aufweist, deren Mittelrad (32) mit dem Mittelrad (12) der ersten Sehalteinheit (l0 ) kämmt.

6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die Elemente der dritten Schalteinheit (30) im wesentlichen gleich den entsprechende. Elementen der anderen Schalteinheiten (lO und 20) dimensioniert sind.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin alle Zahnräder den gleichen Modul aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden mit einem Außenrad (15* 25) gebildeten Zahnradpaare (l4/25, 15/24) eine kleinere Zähnezahl-Summe aufweist als die mit einem Mittelrad (12, 22) gebildeten Zahnradpaare (12/23, 13/22).

Heidenheim, 03.01.78
Sh/Rä

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