DE69518078T2

DE69518078T2 - Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE69518078T2
Application number: DE69518078T
Authority: DE
Inventors: Grzegorz Janiszewski
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 2001-06-21
Anticipated expiration: 2015-03-04
Also published as: SE9402302D0; US5906132A; WO1996000863A1; JPH10502160A; SE502903C2; SE9402302L; DE69518078D1; AU2269595A; EP0764246A1; EP0764246B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Gehäuse mit einer Eingangswelle und zwei Gegenwellen, die in einer Ebene von der Eingangswelle versetzt liegen und Zahnräder aufweisen, die sich in Eingriff mit Zahnrädern an der Eingangswelle befinden, wobei wenigstens ein Zahnrad eines jeden Paares von miteinander in Eingriff befindlichen Zahnrädern an den Wellen von seiner Welle außer Eingriff bringbar ist, wobei eines der außer Eingriff bringbaren Zahnräder an einer Gegenwelle angebracht ist und zur Übertragung von Drehkraft in der ersten Ganggeschwindigkeit zu einem Differential angeordnet ist, wobei die Eingangswelle wenigstens fünf Zahnräder in Eingriff mit Zahnrädern an den Gegenwellen zur Übertragung von Drehkraft mit wenigstens fünf unterschiedlichen Vorwärts- Übersetzungsverhältnissen aufweist, wobei jede Gegenwelle ein Zahnrad aufweist, das nicht drehbar mit der Welle verbunden ist und mit dem Antriebskegelrad des Differentials in Eingriff ist.
Ein Getriebe der oben beschriebenen Art ist beispielsweise aus der SE-A-8601247-3 bekannt. Es weist fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf. Die Drehkraft wird beim Rückwärtsgang von der Eingangswelle über eine Gegenwelle zu der anderen Gegenwelle übertragen. Auf diese Weise wird die Notwendigkeit für eine getrennte Welle für das Freilaufzahnrad für den Rückwärtsgang ausgeschaltet. Anstelle dessen wird die erstgenannte Gegenwelle als eine Rückwärtsgangwelle verwendet. Dies sorgt für eine besonders kompakte, einfache und kostengünstige Gestaltung, die mit ihrer axial kleinen Abmessungen insbesondere für die Verwendung zusammen mit Quermotoren geeignet ist.
Ein weiteres Getriebe dieser Art ist in der DE-A-41 16 189 offenbart. Bei diesem Getriebe wird die Drehkraft beim Rückwärtsgang von der Eingangswelle über ein Zahnrad, das nicht drehbar an einer getrennten Freilaufwelle angebracht ist, zu einer der Gegenwellen übertragen, und von dieser Gegenwelle zu einem Ausgangszahnrad.
Es ist bei Getrieben mit einer einzigen Gegenwelle wohlbekannt, eine getrennte Rückwärtswelle mit einem Zahnrad anzuordnen, das an der Welle außer Eingriff bringbar angebracht ist und mit einem Zahnrad an der Eingangswelle kämmt. Die Drehkraft wird von der Rückwärtswelle zu einer End-Antriebseinheit übertragen. Die EP-A-560202 offenbart eine Alternative zu einem derartigen Getriebe mit einer endgültigen Antriebseinheit in Form eines Differentials, das mit dem Getriebe für die Verwendung mit einem Quermotor integriert ist. Ein Zahnrad, das fest an die Rückwärtswelle angebracht ist, überträgt die Drehkraft zu einem Kegelrad des Differentials. Diese Anordnung beabsichtigt, die Anzahl der Wellen auf drei zu begrenzen.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung, ausgehend von dem Fünfgang-Getriebe, wie es in der SE-8601247-3 offenbart ist, ist, ein Getriebe zu erreichen, das bei einer Fünfgang- Ausführungsform kürzer gemacht werden kann, und bei einer Sechsgang-Ausführungsform so kurz gemacht werden kann, wie das Fünfgang-Getriebe.
Dies wird gemäß der Erfindung mittels der Tatsache erreicht, dass das außer Eingriff bringbare Zahnrad zur Übertragung von Drehkraft in der ersten Ganggeschwindigkeit mit einem zusätzlichen Zahnrad in Eingriff ist, das außer Eingriff bringbar an einer vierten Welle getragen ist, wobei die vierte Welle ein Zahnrad aufweist, das nicht drehbar mit der Welle verbunden ist und mit dem Antriebskegelrad des Differentials in Eingriff ist, um eine Rückwärtsdrehkraft zu dem Differential zu übertragen.
Bei einer Sechsgang-Ausführungsform des Getriebes gemäß der Erfindung weist das Getriebe sechs Zahnräder in Eingriff mit Zahnrädern an den Gegenwellen auf.
Bei dieser Ausführungsform kann ein außer Eingriff bringbares Zahnrad für den sechsten Gang die Stelle einnehmen, die durch das außer Eingriff bringbare Rückwärtszahnrad bei einem Fünfgang-Getriebe eingenommen wird, und das außer Eingriff bringbare Rückwärtszahnrad kann anstelle dessen durch eine eigene Welle getragen werden. Verglichen mit dem oben erwähnten bekannten Fünfgang-Getriebe wird ein Zahnrad in dem Antriebszug beim Rückwärtsgang mittels der Tatsache eliminiert, dass das außer Eingriff bringbare Rückwärtszahnrad an der vierten Welle unmittelbar mit dem außer Eingriff bringbaren Zahnrad für den ersten Gang in Eingriff ist, und nicht, wie bei der bekannten Gestaltung, ein Zahnrad, das fest mit der Nabe des außer in Eingriff bringbaren Zahnrads für den ersten Gang verbunden ist. Dies sorgt ferner für in optimaler Weise kleine Massen, die synchronisiert werden müssen, und ein geeignetes Ganghebel- Schaltmuster wird erhalten.
Die Erfindung wird im Einzelnen nachfolgend unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben, die in der beigefügten Zeichnung gezeigt sind, wobei Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Fünfgang-Getriebe gemäß der Erfindung zeigt, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Sechsgang-Getriebes gemäß der Erfindung ist, und Fig. 3 eine schematische Endansicht des Getriebes gemäß Fig. 2 ist, und Fig. 4 das Ganghebel-Schalten zeigt.
In einem Getriebegehäuse, das allgemein mit 1 bezeichnet ist, welches auch das Gehäuse für eine Kupplung bildet, sind eine Eingangswelle 2, eine erste Gegenwelle 3, eine zweite Gegenwelle 4 und eine Rückwärtsgangwelle 5 drehbar angebracht. Die Eingangswelle 2 weist fünf Zahnräder 6, 7, 8, 9, 10 (vgl. Fig. 1) auf, von denen die Zahnräder 6, 7, 8, 9 nicht drehbar befestigt sind, während das Zahnrad 10 ein außer Eingriff bringbares Zahnrad ist, d. h. es ist drehbar an der Welle 2 angebracht und kann auf herkömmliche Weise mittels einer Eingriffshülse 12 mit zugehörigen Synchronisierungseinrichtungen verriegelt werden. Die Gegenwellen weisen die Zahnräder 15, 16, 17, 18, 19 (vgl. Fig. 1) auf, von denen die Zahnräder 15, 16, 17, und 18 außer Eingriff bringbar sind, wobei sie an ihre Wellen mittels Eingriffshülsen 21 oder 22 mit zugehörigen Synchronisierungseinrichtungen verriegelt sind. Die Rückwärtsgangwelle 5 weist ein außer Eingriff bringbares Zahnrad 23 auf, das an die Welle mittels einer Eingriffshülse 24 mit zugehöriger Synchronisierungseinrichtung verriegelt werden kann.
An den Zwischenwellen 3 und 4 sind zwei Zahnräder 25 und 26 mit gleicher Größe nicht drehbar befestigt, und sind mit dem Kegelrad 27 einer endgültigen Antriebseinheit in Eingriff, die allgemein mit 28 bezeichnet ist und in der Form eines Differentials ausgeführt ist. Ein Zahnrad 29 ist nicht drehbar an die Rückwärtswelle 5 befestigt. Das Zahnrad 29 weist einen etwas kleineren Durchmesser als die Zahnräder 25 und 26 auf und ist ebenso mit dem Kegelrad 27 der endgültigen Antriebseinheit 28 in Eingriff.
Es ist aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, welche Zahnräder miteinander in den jeweiligen Gängen in Eingriff sind; nur die Drehkraftübertragung beim ersten Gang und beim Rückwärtsgang wird in diesem Zusammenhang im Einzelnen beschrieben. Wenn das Zahnrad 17 an die Gegenwelle 4 mittels der Eingriffshülse 22 verriegelt ist, und wenn die anderen außer Eingriff bringbaren Zahnräder außer Eingriff gebracht sind, wird die höchste Zahnradübersetzung für den Vorwärtsgang erhalten, d. h. ein erster Gang. Wenn von dem ersten in den Rückwärtsgang geschaltet wird, wird das Zahnrad 17 außer Eingriff gebracht, und das Rückwärtszahnrad 23 wird statt dessen mittels der Eingriffshülse 24 in Eingriff gebracht, und das außer Eingriff bringbare Zahnrad 17 für den ersten Gang, das mit dem Rückwärtsgangzahnrad 13 in Eingriff ist, dient als ein Freilaufzahnrad, um der Rückwärtswelle 5 eine Drehrichtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Gegenwellen 3, 4 zu erteilen, wenn vorwärts gefahren wird.
Indem das Rückwärtszahnrad 29 an einer vierten Welle 5 angeordnet wird, kann das Fünfgang-Getriebe sogar kürzer als die kürzesten bekannten Fünfgang-Getriebe ausgeführt werden.
Eine Sechsgang-Ausführungsform des Getriebes gemäß der Erfindung, das in Fig. 2 gezeigt ist, und nachfolgend beschrieben wird, kann dadurch erreicht werden, dass an das Fünfgang-Getriebe angebaut wird. Die Länge des Sechsgang- Getriebes muss die Länge des kürzesten bekannten Fünfgang- Getriebes nicht übersteigen. Gemäß Fig. 2 wurden allen Komponenten, die Entsprechungen in Fig. 1 haben, die gleichen Referenznummern wie in Fig. 1 gegeben. Unterschiede in den Größe zwischen den außer Eingriff bringbaren Zahnrädern und den Zahnrädern für die Gänge 1 bis 5 und dem Rückwärtsgang, die in Unterschieden in den Zahnverhältnissen zwischen diesen Arten liegen, werden hier außer Acht gelassen.
Das in Fig. 2 gezeigte Getriebe weist eine etwas längere Eingangswelle 2 und Gegenwelle 4 als das in Fig. 1 gezeigte Getriebe auf. Ein Zahnrad 11 ist frei drehbar an die Verlängerung der Eingangswelle 2 angebracht. Dieses Zahnrad 11 ist an die Welle mittels der gleichen Eingriffshülse 17 verriegelbar, welche das Zahnrad 10 verriegelt. Über das in Eingriff gebrachte Zahnrad 11 und ein Zahnrad 20, das an eine Verlängerung der Gegenwelle 4 befestigt ist, sowie das Zahnrad 26, wird Drehkraft in dem dritten Gang übertragen. Bei diesem Beispiel überträgt das Zahnrad 10 die Drehkraft im vierten Gang. Die Drehkraft im fünften und sechsten Gang wird durch die außer Eingriff bringbaren Zahnräder 16 bzw. 15 an der Gegenwelle 3 übertragen.
Die Erfindung wurde vorangehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen für einen Quermotor beschrieben, jedoch kann das Prinzip der Erfindung selbstverständlich auch auf ein Getriebe für einen längs eingebauten Motor verwendet werden. Ein Vorteil der Verwendung der Zahnräder 7 und 17 für den ersten Gang zum Antreiben des Rückwärtszahnrades 23 liegt darin, dass ein hohes Zahnverhältnis erhalten wird. Die gleichen Zahnräder werden für diejenigen Gänge (erster und Rückwärtsgang) verwendet, für welche die gleichen Anforderungen hinsichtlich der Drehkraft, des Zahnverhältnisses, des Geräuschniveaus usw. gelten.

Claims

1. Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Gehäuse mit einer Eingangswelle und zwei Gegenwellen, die in einer Ebene von der Eingangswelle versetzt liegen und Zahnräder aufweisen, die sich in Eingriff mit Zahnrädern an der Eingangswelle befinden, wobei wenigstens ein Zahnrad eines jeden Paares von miteinander in Eingriff befindlichen Zahnrädern an den Wellen von seiner Welle außer Eingriff bringbar ist, wobei eines der außer Eingriff bringbaren Zahnräder an einer Gegenwelle angebracht ist und zur Übertragung von Drehkraft in der ersten Ganggeschwindigkeit zu einem Differential angeordnet ist, wobei die Eingangswelle (2) wenigstens fünf Zahnräder (7-11) in Eingriff mit Zahnrädern (15, 16, 17-20) an den Gegenwellen (3, 4) zur Übertragung von Drehkraft mit wenigstens fünf unterschiedlichen Vorwärts-Übersetzungsverhältnissen aufweist, wobei jede Gegenwelle ein Zahnrad aufweist, das nicht drehbar mit der Welle verbunden ist und mit dem Antriebskegelrad des Differentials in Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, dass das außer Eingriff bringbare Zahnrad (17) zur Übertragung von Drehkraft in der ersten Ganggeschwindigkeit mit einem zusätzlichen Zahnrad (23) in Eingriff ist, das außer Eingriff bringbar an einer vierten Welle (5) getragen ist, wobei die vierte Welle (5) ein Zahnrad aufweist, das nicht drehbar mit der Welle verbunden ist und mit dem Antriebskegelrad des Differentials in Eingriff ist, um eine Rückwärtsdrehkraft zu dem Differential (28) zu übertragen.

2. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das außer Eingriff bringbare Zahnrad (23) an der vierten Welle (5) an die Welle mittels einer Eingriffsvorrichtung (24) mit Synchronisiereinrichtungen verriegelt werden kann.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (2) und die Gegenwellen (3, 4) sechs Paare von miteinander in Eingriff befindlichen Zahnrädern (7-11, 15, 16, 17-20) zur Übertragung von Drehkraft in der ersten bis zu der sechsten Ganggeschwindigkeit aufweisen.