DE102016208646A1

DE102016208646A1 - Getriebeanordnung für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102016208646A1
Application number: DE102016208646.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Pauli; Stefan Igl; Thomas Oberbuchner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2017-11-23
Also published as: CN107401590B; CN107401590A

Abstract

Es wird eine Getriebeanordnung für ein Nutzfahrzeug mit einem Hauptgetriebe (HG) vorgeschlagen, dem ein Splitter (SG) und eine Wendegruppe (KV/KR) zur Drehrichtungsumkehr vorgeschaltet ist, wobei ein 9-fach-Splitter (SG) zum Realisieren von neun lastschaltbaren Gangstufen vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Nutzfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Beispielsweise aus der Landwirtschaft sind eine Vielzahl von Nutzfahrzeuge bekannt, welche unterschiedliche Arbeitsaufgaben erbringen müssen. Bekannte landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge weisen Getriebeanordnungen mit zum Beispiel vier lastschaltbaren Gangstufen auf, die mit z. B. fünf oder sechs Synchrongängen kombiniert werden, um eine ausreichende Gesamtanzahl von Gangstufen zu erhalten. Jedoch hat sich gezeigt, dass je mehr nicht lastschaltbare Synchrongänge vorgesehen sind, desto häufiger muss der Kraftfluss des Nutzfahrzeuges beim Beschleunigen zum Wechsel des Synchronganges unterbrochen werden. Insbesondere bei schweren Feldarbeiten ist eine nicht lastschaltbare Synchrongangumschaltung sehr nachteilig, da das Nutzfahrzeug hierbei sofort zum Stillstand kommt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Getriebeanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welche eine möglichst hohe Anzahl von lastschaltbaren Gängen bei möglichst geringer Anzahl von Synchrongängen realisiert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie der Zeichnung.
Somit wird eine Getriebeanordnung eines Nutzfahrzeuges mit einem Hauptgetriebe vorgeschlagen, dem ein Splitter bzw. eine Splitgruppe und eine Wendegruppe zur Drehrichtungsumkehr vorgeschaltet sind. Um eine möglichst eine hohe Effizienz und einen hohen Komfort realisierende Getriebeanordnung zu schaffen, wird erfindungsgemäß ein 9-fach Splitter zum Realisieren von neun lastschaltbaren Gangstufen bei der vorgeschlagenen Getriebeanordnung eingesetzt.
Durch den 9-fach Splitter bei der Getriebeanordnung ergibt sich der Vorteil, dass eine hohe Anzahl von lastschaltbaren Gängen realisiert wird, die für jeden Synchrongang verfügbar sind. Dadurch kann die Anzahl der Synchrongänge reduziert werden, welches zu einer Verringerung der Kosten und des konstruktiven Aufwandes sowie zu einer Steigerung der Effizienz bei dem Hauptgetriebe führt. Dies ergibt deutliche Vorteile gegenüber bekannten Getriebeanordnungen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als Hauptgetriebe ein Synchrongangteil mit einer Vorgelegewelle sowie eine Hauptwelle mit nur drei Synchrongängen vorgesehen sind. In Verbindung mit den neun lastschaltbaren Gangstufen des Splitters ergibt sich eine Getriebeanordnung, die eine ausreichende Anzahl von lastschaltbaren Gangstufen für den Arbeitsbetrieb bereitstellt.
Durch die Verwendung der Wendegruppe sind sämtliche Gangstufen sowohl für die Vorwärtsfahrt als auch für die Rückwärtsgangfahrt verwendbar.
Durch eine optionale Vorschaltung einer Kriechganggruppe können die vorgesehenen Lastschaltgänge nochmals untersetzt werden. Hierdurch ergeben sich weitere Gangkombinationen, so dass das Einsatzgebiet der Getriebeanordnung bzw. des Nutzfahrzeuges nochmals erweitert wird.
Des Weiteren ist es ebenfalls ohne weiteres möglich, die Getriebeanordnung als Allradanordnung einzusetzen, in dem eine Allradkupplung mit dem Hauptgetriebe verbunden wird, so dass neben dem Antrieb der Hinterachse auch die Vorderachse bei Bedarf angetrieben werden kann.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter beschrieben.
Die einzige Figur der Erfindung zeigt eine Prinzipskizze einer möglichen Ausführungsvariante einer semilastschaltbaren Getriebeanordnung gemäß der Erfindung. Diese lediglich exemplarisch verwendete Darstellung zeigt eine Ausführung, bei der die Getriebeanordnung optionale Ausführungen bereits beinhaltet. Es ist jedoch ohne weiteres denkbar, dass bei Bedarf die zusätzlichen Komponenten, wie zum Beispiel eine Kriechganggruppe oder eine Allradkupplung nicht eingesetzt werden.
Die in der Figur beispielhaft dargestellte Getriebeanordnung dient zum Einsatz bei einem Nutzfahrzeug, insbesondere bei einem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug, wie zum Beispiel einem Traktor oder dergleichen.
Die Getriebeanordnung umfasst ein Hauptgetriebe HG, dem ein Splitter bzw. eine Splitgruppe SG und eine Wendegruppe KV/KR zur Drehrichtungsumkehr vorgeschaltet sind.
Der vorgesehene 9-fach Splitter SG ist als 9-fach Lastschaltgruppe ausgeführt, so dass neun lastschaltbare Gangstufen durch den Splitter SG realisiert werden können. An einer der Wellen des Splitters SG ist ein Nebenabtrieb PTO angebunden. Bei der dargestellten Ausführung ist dies beispielhaft die Antriebswelle 1 des Splitters SG, die mit dem Fahrzeugmotor verbunden ist.
Üblicherweise ist zwischen dem Fahrzeugmotor und Antriebswelle 1 ein Drehschwingungsdämpfer vorgesehen, welcher in der Figur nicht weiter dargestellt ist. Eine Abtriebswelle 2 des Splitters SG ist mit einem Eingang einer Kriechganggruppe KG verbunden. Die Kriechganggruppe KG dient zur Realisierung eines Kriechganges zur nochmaligen Untersetzung der Lastschaltgänge. Die Kriechganggruppe KG kann somit das Drehmoment entweder direkt übertragen oder nochmals untersetzen. Der Ausgang der Kriechganggruppe KG ist mit einer Kupplungswelle 3 der Wendegruppe KV/KR verbunden.
Die Wendegruppe KV/KR umfasst eine Wendekupplung für die Vorwärtsfahrt und eine Wendekupplung für die Rückwärtsfahrt. Die Abtriebswelle 2 des Splitters SG ist bei der gezeigten Ausführungsvariante koaxial zur Kupplungswelle 3 der Wendegruppe KV/KR angeordnet. Der Ausgang der Wendegruppe KV/KR ist mit einer Vorgelegewelle 4 des Hauptgetriebes HG verbunden
Der Vorgelegewelle 4 des Hauptgetriebes HG ist ein Synchrongangteil zugeordnet. Eine Hauptwelle 5 des Hauptgetriebes HG ist mit einem Kegeltrieb 6 zum Hinterradantrieb des Nutzfahrzeuges verbunden. Der Hauptwelle 5 sind drei Synchrongänge zugeordnet.
Wenn eine Allradvariante bei der Getriebeanordnung realisiert werden soll, kann die Hauptwelle 5 des Hauptgetriebes HG mit einer Allradkupplung 7 zum Vorderradantrieb verbunden werden. Die Allradkupplung 7 dient somit zur bedarfsweisen Zuschaltung des Antriebes der Vorderachse des Nutzfahrzeuges. Die Allradkupplung kann das Drehmoment für den Antrieb der Vorderachse an beliebiger Position der Hauptwelle 5 abgreifen. Zum Beispiel von dem ersten, zweiten oder dritten Synchrongang bzw. Gang des Hauptgetriebes HG.
Die Wendegruppe KV/KR übernimmt sowohl die Aufgaben einer Hauptkupplung als auch die Reversierfunktion. Somit erfolgt entweder eine direkte Drehmomentübertragung zum Hauptgetriebe HG oder eine Drehrichtungsumkehr über ein Doppelrad. Dies kann auch während der Fahrt des Nutzfahrzeuges bei Geschwindigkeiten von bis zu ca. 15 Km/h erfolgen.
Bei der in der Figur dargestellten Ausführung ist in axialer Reihenfolge ausgehend von der Antriebseite der Splitter SG, die Kriechganggruppe KG, die Wendegruppe KV/KR und schließlich das Hauptgetriebe HG angeordnet. Bei dieser Konstellation ergeben sich sowohl für die Vorwärtsfahrt als auch für die Rückwärtsfahrt des Nutzfahrzeuges 9 × 2 × 3 Gangstufen, das heißt 54 Gangstufen. Die neun lastschaltbaren Gangstufen des Splitters SG sind für jeden der drei Synchrongangstufen lastschaltbar. In der Kombination mit den Kriechganggruppe KG verdoppeln sich zudem die lastschaltbaren Gänge. Demzufolge wird eine semilastschaltbare Stufen-Getriebeanordnung realisiert.
Bezugszeichenliste

1: Antriebswelle des Splitters
2: Abtriebswelle des Splitters
3: Kupplungswelle
4: Vorgelegewelle
5: Hauptwelle
6: Kegeltrieb
7: Allradkupplung
SG: Splitter bzw. Splitgruppe
KV/KR: Wendegruppe bzw. Wendegetriebe mit Wendekupplungen
HG: Hauptgetriebe
PTO: Nebenabtrieb
KG: Kriechganggruppe

Claims

Getriebeanordnung für ein Nutzfahrzeug mit einem Hauptgetriebe (HG), dem ein Splitter (SG) und eine Wendegruppe (KV/KR) zur Drehrichtungsumkehr vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein 9-fach-Splitter (SG) zum Realisieren von neun lastschaltbaren Gangstufen vorgesehen ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hauptgetriebe (HG) ein Synchrongangteil mit einer Vorgelegewelle (4) und einer Hauptwelle (5) mit drei Synchrongängen vorgesehen ist.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hauptgetriebe (HG) eine Kriechganggruppe (KG) vorgeschaltet ist.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Reihenfolge ausgehend von der Antriebseite der Splitter (SG), die Kriechganggruppe (KG), die Wendegruppe (KV/KR) und das Hauptgetriebe (HG) angeordnet sind.
Getriebeanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle (1) des Splitters (SG) mit einem Fahrzeugmotor verbunden ist, dass eine Abtriebswelle (2) des Splitters (SG) mit einem Eingang der Kriechganggruppe (KG) verbunden ist und dass eine Kupplungswelle (3) der Wendegruppe (KV/KR) mit einem Ausgang der Kriechganggruppe (KG) verbunden ist, wobei die Abtriebswelle (2) des Splitters (SG) koaxial zur Kupplungswelle (3) der Wendegruppe (KV/KR) angeordnet ist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgelegewelle (4) des Hauptgetriebes (HG) mit dem Ausgang der Wendegruppe (KV/KR) verbunden ist und dass die Hauptwelle (5) des Hauptgetriebes (HG) mit einem Kegeltrieb (6) zum Hinterradabtrieb verbunden ist.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptwelle (5) des Hauptgetriebes (HG) mit einer Allradkupplung (7) zum Vorderradantrieb verbunden ist.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nebenabtrieb (PTO) mit einer Welle (8) des Splitters (SG) verbunden ist.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl für die Vorwärtsfahrt als auch für die Rückwärtsfahrt 9 × 2 × 3 Gangstufen verfügbar sind.