DE102022211962A1

DE102022211962A1 - Lastschaltbares Getriebe für ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE102022211962A1
Application number: DE102022211962.2A
Authority: DE
Inventors: Martin DANKESREITER; Michael Haas; Thomas Oberbuchner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-11-11
Filing date: 2022-11-11
Publication date: 2024-05-16
Also published as: WO2024100089A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein lastschaltbares Getriebe (17), umfassend eine Antriebswelle (19), eine erste Eingangswelle (20), eine zweite Eingangswelle (21) und eine Ausgangswelle (18), wobei ein erstes Lastschaltelement (24) vorgesehen ist, über welches die erste Eingangswelle (20) mit der Antriebswelle (19) koppelbar ist, wobei ein zweites Lastschaltelement (25) vorgesehen ist, über das die zweite Eingangswelle (21) mit der Antriebswelle (19) koppelbar ist. Zudem sind eine erste Stirnradstufe (26) und eine zweite Stirnradstufe (27) sowie zumindest funktional ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B) vorgesehen, wobei bei der ersten Stirnradstufe (26) ein erstes Stirnrad (32) koaxial drehbar zu der ersten Eingangswelle (20) gelagert und über das zumindest funktional vorgesehene, erste Schaltelement (A) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) verbindbar ist. Das erste Stirnrad (32) steht mit einem zweiten Stirnrad (33) im Zahneingriff, welches koaxial zu der Ausgangswelle (18) angeordnet und mit einem dritten Stirnrad (34) gekoppelt ist, das der zweiten Stirnradstufe (27) zugeordnet ist. Das zweite Stirnrad (33) ist koaxial drehbar zu der Ausgangswelle (18) gelagert und kann über das zumindest funktional vorgesehene, zweite Schaltelement (B) drehfest mit der Ausgangswelle (18) in Verbindung gebracht werden. Das dritte Stirnrad (34) ist drehfest mit der zweiten Eingangswelle (21) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft ein lastschaltbares Getriebe für ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend eine Antriebswelle, eine erste Eingangswelle, eine zweite Eingangswelle und eine Ausgangswelle, wobei ein erstes Lastschaltelement vorgesehen ist, über welches die erste Eingangswelle mit der Antriebswelle koppelbar ist, wobei ein zweites Lastschaltelement vorgesehen ist, über das die zweite Eingangswelle mit der Antriebswelle koppelbar ist, wobei eine erste Stirnradstufe und eine zweite Stirnradstufe sowie zumindest funktional ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement vorgesehen sind, wobei bei der ersten Stirnradstufe ein erstes Stirnrad koaxial zu der ersten Eingangswelle drehbar gelagert und über das zumindest funktional vorgesehene, erste Schaltelement drehfest mit der ersten Eingangswelle verbindbar ist, wobei das erste Stirnrad mit einem zweiten Stirnrad im Zahneingriff steht, welches koaxial zu der Ausgangswelle angeordnet und mit einem dritten Stirnrad gekoppelt ist, das der zweiten Stirnradstufe zugeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Gruppengetriebe, einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes.
Bei landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeugen und hier insbesondere Ackerschleppern sind aufgrund des breiten Aufgabenfeldes üblicherweise unterschiedliche Fahrbereiche darzustellen, was bei einem Kraftfahrzeuggetriebe eines derartigen Nutzfahrzeuges eine große Spreizung zwischen einer langsamsten und einer schnellsten Gangstufe notwendig macht. Des Weiteren müssen bei einem Kraftfahrzeuggetriebe eines derartigen Nutzfahrzeuges üblicherweise kleine geometrische Stufensprünge zwischen den einzelnen Gangstufen realisiert werden, so dass in Kombination mit der großen Spreizung eine hohe Anzahl an Gängen darzustellen ist. Um diese große Anzahl an Gängen mit einem vertretbaren Aufwand verwirklichen zu können, werden Kraftfahrzeuggetriebe für landwirtschaftliche oder kommunale Nutzfahrzeuge häufig in Gruppenbauweise ausgeführt.
Zumeist setzt sich ein derartiges Kraftfahrzeuggetriebe dabei aus mehreren Getriebegruppen zusammen, wobei hierbei häufig eine Stufen- oder Hauptgruppe, eine der Stufen- oder Hauptgruppe vor- oder nachgeschaltete Splitgruppe, zum Teil eine üblicherweise nachgeschaltete Bereichsgruppe und häufig auch eine Wendegruppe sowie eine Kriechganggruppe vorgesehen sind. Über die Hauptgruppe wird hierbei die Gangfolge des Kraftfahrzeuggetriebes vorgegeben, wobei diese über die vor- und/oder nachgeschalteten, weiteren Getriebegruppen je nach hier geschalteten Übersetzungen entsprechend beeinflusst wird. Teilweise werden eine Splitgruppe und eine Hauptgruppe eines derartigen Kraftfahrzeuggetriebes lastschaltbar gestaltet, um die im laufenden Arbeitseinsatz des Nutzfahrzeuges zumeist nur in der Splitgruppe und der Hauptgruppe vorzunehmenden Gangwechsel unter Last und damit mit hohem Komfort durchführen zu können.
So offenbart die EP 2 916 044 A1 ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe, welches für die Anwendung bei einem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug, wie einem Ackerschlepper, vorgesehen ist. Das Kraftfahrzeuggetriebe setzt sich dabei aus mehreren Getriebegruppen zusammen, von denen eine als nach Art eines Doppelkupplungsgetriebes ausgeführtes Getriebe realisiert ist. Diese Getriebegruppe weist zwei achsparallel zueinander liegende Eingangswellen auf, denen jeweils je ein Lastschaltelement zugeordnet ist. Dabei kann die einzelne Eingangswelle durch Betätigung des je zugehörigen Lastschaltelements mit einer gemeinsamen Antriebswelle gekoppelt werden, die gleichzeitig auch eine Abtriebswelle eines dem Getriebe vorgeschalteten Mehrstufengetriebe bildet. Beiden Eingangswellen sind mehrere Stirnradstufen zugeordnet, die durch selektive Betätigung zugehöriger Schaltelemente in einen Kraftfluss eingebunden werden können und dadurch jeweils eine Koppelung der zugehörigen Eingangswelle mit einer Ausgangswelle des Getriebes unter Darstellung eines je zugeordneten Übersetzungsverhältnisses bewirken. Losräder der Stirnradstufen sind dabei jeweils auf den Eingangswellen drehbar gelagert und können dort durch Schließen des jeweils zugehörigen Schaltelements festgesetzt werden, während Festräder drehfest auf der Ausgangswelle platziert sind. Dabei steht das einzelne Festrad gleichzeitig mit je zwei Losrädern im Zahneingriff, so dass jeweils zwei Stirnradstufen axial in einer Radebene angeordnet sind.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein lastschaltbares Getriebe zu schaffen, welches sich durch einen kompakten Aufbau auszeichnet und bei dem gleichzeitig eine möglichst hohe Anzahl an unterschiedlichen Gängen auf geeignete Art und Weise schaltbar ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe, bei welchem eine Getriebegruppe in Form eines erfindungsgemäßen Getriebes vorliegt, ist ferner Gegenstand der Ansprüche 14 und 15. Ferner betrifft Anspruch 16 einen Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, während Anspruch 17 ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug zum Gegenstand hat. Schließlich betreffen noch die Ansprüche 18 und 19 jeweils ein Verfahren zum Betreiben eines lastschaltbaren Getriebes.
Gemäß der Erfindung umfasst ein lastschaltbares Getriebe eine Antriebswelle, eine erste Eingangswelle, eine zweite Eingangswelle und eine Ausgangswelle. Zudem ist ein erstes Lastschaltelement vorgesehen ist, über welches die erste Eingangswelle mit der Antriebswelle gekoppelt werden kann, wobei ferner ein zweites Lastschaltelement vorgesehen ist, über das die zweite Eingangswelle mit der Antriebswelle koppelbar ist. Des Weiteren sind eine erste Stirnradstufe und eine zweite Stirnradstufe sowie zumindest funktional ein erstes Schaltelement und ein zweites Schaltelement vorgesehen, wobei bei der ersten Stirnradstufe ein erstes Stirnrad koaxial zu der ersten Eingangswelle drehbar gelagert ist und über das zumindest funktional vorgesehene, erste Schaltelement drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden werden kann. Das erste Stirnrad steht mit einem zweiten Stirnrad im Zahneingriff steht, welches koaxial zu der Ausgangswelle angeordnet und mit einem dritten Stirnrad gekoppelt ist, das der zweiten Stirnradstufe zugeordnet ist.
Unter einer jeweiligen „Welle“, wie insbesondere der Antriebswelle, der ersten Eingangswelle, der zweiten Eingangswelle und der Ausgangswelle, ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des lastschaltbaren Getriebes zu verstehen, über welches eine Kraftflussführung zwischen Komponenten ggf. bei gleichzeitiger Betätigung eines entsprechenden Lastschaltelements bzw. Schaltelements vorgenommen werden kann. Die jeweilige Welle kann Komponenten des Getriebes dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird. Zudem kann die jeweilige Welle als einstückiges Bauteil ausgeführt sein oder mehrteilig vorliegen, indem sich die jeweilige Welle aus mehreren drehfest miteinander verbundenen Wellenteilen zusammensetzt. Alternativ oder ergänzend dazu kann die einzelne Welle als Vollwelle, als Hohlwelle oder abschnittsweise als Voll- und abschnittsweise als Hohlwelle gestaltet sein.
Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelachse des lastschaltbaren Getriebes gemeint, parallel zu welcher Rotationsachsen von rotierbaren Komponenten des Getriebes, wie insbesondere der Wellen und der Stirnräder, angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer jeweiligen rotierbaren Komponente, insbesondere einer jeweiligen Welle oder eines jeweiligen Stirnrades, zu verstehen.
Bei dem lastschaltbaren Getriebe kann die Antriebswelle über zwei Lastschaltelemente jeweils drehfest mit je einer Eingangswelle gekoppelt werden. Dabei koppelt das erste Lastschaltelement im betätigten Zustand die Antriebswelle mit einer ersten Eingangswelle, wohingegen durch Schließen des zweiten Lastschaltelements eine Koppelung zwischen der Antriebswelle und einer zweiten Eingangswelle hergestellt wird. Zwischen den Eingangswellen und der gemeinsamen Ausgangswelle sind mehrere Stirnradstufen vorgesehen, die bevorzugt dafür vorgesehen sind, im Einzelnen jeweils eine Koppelung der jeweiligen Eingangswelle mit der Ausgangswelle herstellen können. Dabei sind zwischen der gemeinsamen Ausgangswelle und den Eingangswellen zumindest die erste Stirnradstufe und die zweite Stirnradstufe vorgesehen, wobei besonders bevorzugt noch weitere Stirnradstufen vorhanden sind, über welche die Ausgangswelle jeweils mit je einer der Eingangswellen koppelbar ist.
Insofern setzt sich das erfindungsgemäße, lastschaltbare Getriebe aus zwei Teilgetrieben zusammen, welche jeweils je eine Eingangswelle aufweisen. Die einzelne Eingangswelle kann dabei durch selektive Betätigung der zumindest funktional vorgesehenen Schaltelemente mit der Ausgangswelle gekoppelt werden, wobei für die Darstellung eines jeweiligen Ganges dabei insbesondere jeweils eine selektive Betätigung der zumindest funktional vorgesehenen Schaltelemente und eine entsprechende Kraftflussführung über je eine der Stirnradstufen stattfindet. Durch zusätzlich Betätigung des zugehörigen Lastschaltelements kann die zugehörige Eingangswelle des jeweiligen Teilgetriebes zudem mit der Antriebswelle gekoppelt werden, so dass letztendlich die Antriebswelle mit der in dem jeweiligen Gang definierten Übersetzung mit der Ausgangswelle gekoppelt ist.
Dabei wird die Lastschaltbarkeit des Getriebes dadurch erreicht, dass im geschalteten Zustand eines Ist-Ganges in dem einen Teilgetriebe bei einem anstehenden Wechsel in einen darüber oder darunter liegenden Soll-Gang dieser Soll-Gang in dem jeweils anderen Teilgetriebe vorgewählt wird, indem durch Betätigung des oder der dem Soll-Gang zugeordneten Schaltelemente bereits die Ausgangswelle mit der Eingangswelle des jeweils anderen Teilgetriebes gekoppelt wird. Der letztendliche Gangwechsel wird dann durch Umschalten zwischen den Lastschaltelementen vorgenommen, was unter Last und damit im Wesentlichen ohne Unterbrechung einer Zugkraft durchgeführt werden kann. Dementsprechend ist eine Darstellung der Gänge hinsichtlich der Gangfolge bevorzugt alternierend auf die beiden Teilgetriebe verteilt, so dass im Zuge einer aufeinanderfolgenden Schaltung der Gänge des Getriebes stets unter Last durch Umschalten zwischen den Lastschaltelementen zwischen benachbart liegenden Gängen gewechselt werden kann.
Im Sinne der Erfindung setzt sich eine „Stirnradstufe“ aus mindestens zwei Stirnrädern zusammen, die dabei ständig miteinander im Zahneingriff stehen. Dabei kann ein Stirnrad gleichzeitig auch Bestandteil von zwei Stirnradstufen sein, indem dieses Stirnrad gleichzeitig mit zwei, unterschiedlichen Stirnradstufen zugeordneten Stirnrädern kämmt. Besonders bevorzugt sind bei dem erfindungsgemäßen lastschaltbaren Getriebe zwischen den Eingangswellen und der Ausgangswelle zumindest zwei Stirnradstufen in Form der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe vorgesehen, wobei besonders bevorzugt aber eine oder mehrere weitere Stirnradstufen jeweils zwischen je einer der Eingangswellen und der Ausgangswelle angeordnet sind. Im Rahmen der Erfindung kann außerdem ein drehfest mit einer jeweiligen Welle verbundenes Stirnrad als separates und drehfest auf der jeweiligen Welle befestigtes Stirnrad oder aber als einstückig mit der jeweiligen Welle ausgestaltetes Stirnrad vorliegen.
Unter einem „Lastschaltelement“ ist im Sinne der Erfindung ein unter Last schaltbares Schaltelement zu verstehen, so dass das jeweilige Lastschaltelement bei Betätigung auch unter Last, d.h. unter Übertragung eines Drehmoments, eine drehfeste Verbindung der hieran unmittelbar angebundenen Komponenten des Getriebes herbeiführen kann. So ist das erste Lastschaltelement dafür vorgesehen, die erste Eingangswelle und die Antriebswelle bei Betätigung miteinander zu koppeln, wobei diese Koppelung dabei unter Last vorgenommen werden kann. Das zweite Lastschaltelement ist dafür ausgestaltet, bei Betätigung eine Koppelung zwischen der zweiten Eingangswelle und der Antriebswelle herbeizuführen, wobei auch dies unter Last durchgeführt werden kann.
Hingegen liegen das zumindest funktional vorgesehene, erste Schaltelement und das zumindest funktional vorgesehene, zweite Schaltelement von der Funktion her als Schaltelemente vor, die bei Betätigung jeweils eine jeweilige drehfeste Verbindung zwischen den hieran unmittelbar angebundenen Komponenten des Getriebes herbeiführen, wobei dies dabei nicht unter Last möglich sein muss. Insofern können auch bei dem ersten Schaltelement und dem zweiten Schaltelement jeweils die Funktion eines lastschaltbaren Schaltelements abgebildet sein, wobei dies aber für die Funktionalität des lastschaltbaren Getriebes nicht zwangsweise notwendig ist. So sind das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement zumindest von der Funktion her bevorzugt als nicht lastschaltbare Schaltelemente ausgestaltet. Bevorzugt sind bei dem erfindungsgemäßen Getriebe neben den beiden Lastschaltelementen zumindest von der Funktion her mindestens zwei weitere Schaltelemente in Form des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltelements vorgesehen. Sind allerdings neben der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe noch eine oder mehrere weitere Stirnradstufen zwischen einer der Eingangswellen und der Ausgangswelle angeordnet, so ist der jeweiligen weiteren Stirnradstufe insbesondere zumindest von der Funktion her je ein weiteres Schaltelement zugeordnet.
Dass ein jeweiliges Schaltelement „zumindest funktional“ vorgesehen ist, bedeutet im Sinne der Erfindung, dass bei dem erfindungsgemäßen Getriebe zumindest die jeweilige Funktion des jeweiligen Schaltelements abgebildet ist. Dabei können die Schaltelemente im Einzelnen tatsächlich physisch als Einzelschaltelement vorliegen oder ihre Funktion wird durch eine andere Komponente abgebildet, wie beispielsweise eine Schalteinrichtung. Eine die Funktion abbildende Komponente kann hierbei dann die Funktion von zwei oder mehr Schaltelementen in einer Einrichtung vereinigen.
Bei Betätigung des ersten Schaltelements wird das erste Stirnrad drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden, wobei das erste Stirnrad als Losrad koaxial drehbar zu der ersten Eingangswelle gelagert ist und ständig mit dem zweiten Stirnrad kämmt, welches koaxial zu der Ausgangswelle platziert ist. Das zweite Stirnrad ist zudem mit dem dritten Stirnrad gekoppelt, wobei im Sinne der Erfindung dabei unter eine Koppelung des zweiten Stirnrades mit dem dritten Stirnrad zu verstehen ist, dass das zweite Stirnrad und das dritte Stirnrad nicht unabhängig voneinander rotieren können, sondern Rotationen des zweiten Stirnrades und des dritten Stirnrades mit einem festen Drehzahlverhältnis stattfinden. Das dritte Stirnrad ist dabei zudem der zweiten Stirnradstufe zugeordnet.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das zweite Stirnrad koaxial zu der Ausgangswelle drehbar gelagert ist und über das zumindest funktional vorgesehene, zweite Schaltelement drehfest mit der Ausgangswelle in Verbindung gebracht werden kann. Das dritte Stirnrad ist drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbunden. Mit anderen Worten ist das zweite Stirnrad also als Losrad ausgestaltet, welches koaxial zu der Ausgangswelle angeordnet ist und durch Betätigen des zumindest funktional vorgesehenen, zweiten Schaltelements drehfest mit der Ausgangswelle in Verbindung gebracht werden kann. Außerdem steht noch das dritte Stirnrad als Festrad permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle in Verbindung.
Eine derartige Ausgestaltung eines lastschaltbaren Getriebes hat dabei den Vorteil, dass über die beiden Stirnradstufen und durch entsprechende Kombination einer selektiven Betätigung der beiden zumindest funktional vorgesehenen Schaltelemente mit einer selektiven Betätigung der Lastschaltelemente unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge zwischen der Antriebswelle und der Ausgangswelle dargestellt werden können. Dies ist hierbei aufgrund des Zahneingriffs des zweiten Stirnrades mit dem ersten Stirnrad und der gleichzeitigen Koppelung mit dem dritten Stirnrad auf kompakte Art und Weise möglich. Aufgrund der Tatsache, dass das zweite Stirnrad hierbei als Losrad koaxial zu der Ausgangswelle drehbar gelagert und mit diesem erst durch Betätigen des zumindest funktional vorgesehenen, zweiten Schaltelements drehfest verbindbar ist, kann das zweite Stirnrad auch von der Ausgangswelle entkoppelt werden, was dementsprechend auch eine Entkoppelung des ersten Stirnrades und des dritten Stirnrades von der Ausgangswelle zur Folge hat. Hierdurch können hohe Drehzahlen des ersten Stirnrades und des dritten Stirnrades vermieden werden, wenn seitens der Ausgangswelle eine hohe Drehzahl vorhanden ist und die erste Stirnradstufe und die zweite Stirnradstufe jeweils hohe Übersetzungen definieren.
Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe können zumindest zwei unterschiedliche Gänge zwischen der Antriebswelle und der Ausgangswelle geschaltet werden: ein erster Gang wird dabei zwischen der Antriebswelle und Ausgangswelle geschaltet, indem das erste Lastschaltelement sowie das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement geschlossen werden. Dadurch findet eine Kraftflussführung über die Antriebswelle auf die erste Eingangswelle statt, von welcher der Kraftfluss dann über die erste Stirnradstufe auf die Ausgangswelle geführt wird.
Für eine Schaltung eines zweiten Ganges zwischen der Antriebswelle und der Ausgangswelle wird dann das zweite Lastschaltelement geschlossen sowie das zweite Schaltelement betätigt. Dies hat zur Folge, dass der Kraftfluss über die Antriebswelle auf die zweite Eingangswelle und hiervon ausgehend über die zweite Stirnradstufe auf die Ausgangswelle geführt wird.
Eine Hochschaltung von dem ersten Gang in den zweiten Gang lässt sich unter Last durchführen, wozu lediglich eine Lastübergabe von dem ersten Lastschaltelement auf das zweite Lastschaltelement vollzogen wird, da in beiden Gängen jeweils das zweite Schaltelement betätigt ist. Nach der erfolgten Schaltung in den zweiten Gang kann das erste Schaltelement dann in einen geöffneten Zustand überführt werden.
Ebenso kann auch eine Rückschaltung von dem zweiten Gang in den ersten Gang unter Last vollzogen werden. Dazu wird im geschalteten Zustand des zweiten Ganges und bei Kraftflussführung über die zweite Eingangswelle die Rückschaltung vorbereitet, indem das erste Schaltelement zusätzlich zum zweiten Schaltelement betätigt wird. Anschließend muss dann für die Rückschaltung erneut lediglich zwischen den beiden Lastschaltelementen umgeschaltet werden, indem das zweite Lastschaltelement geöffnet und das erste Lastschaltelement geschlossen wird.
Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind zudem eine dritte Stirnradstufe und eine vierte Stirnradstufe sowie zumindest funktional ein drittes Schaltelement und ein viertes Schaltelement vorgesehen. Dabei sind die erste Eingangswelle und die Ausgangswelle bei Betätigung des zumindest funktional vorgesehenen, dritten Schaltelements über die dritte Stirnradstufe miteinander gekoppelt, wobei die zweite Eingangswelle und die Ausgangswelle bei Betätigung des zumindest funktional vorgesehenen, vierten Schaltelements über die vierte Stirnradstufe miteinander gekoppelt sind. In vorteilhafter Weise kann hierdurch die Anzahl an schaltbaren Übersetzungsverhältnissen und damit auch an Gängen zwischen der Antriebswelle und der Ausgangswelle erhöht werden, indem die beiden Eingangswellen jeweils über je eine weitere Stirnradstufe und durch Betätigung je eines zugehörigen, zumindest funktional vorgesehen Schaltelements mit der Ausgangswelle gekoppelt werden können.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit ist der dritten Stirnradstufe ein viertes Stirnrad zugeordnet ist, welches koaxial zu der ersten Eingangswelle drehbar gelagert ist und über das zumindest funktional vorgesehene, dritte Schaltelement drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden werden kann. Das vierte Stirnrad steht mit einem fünften Stirnrad im Zahneingriff, welches drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist und zudem mit einem sechsten Stirnrad kämmt. Dabei ist das sechste Stirnrad der vierten Stirnradstufe zugeordnet und koaxial zu der zweiten Eingangswelle drehbar gelagert, wobei das sechste Stirnrad über das zumindest funktional vorgesehene, vierte Schaltelement drehfest mit der zweiten Eingangswelle in Verbindung gebracht werden kann. In vorteilhafter Weise können die dritte Stirnradstufe und die vierte Stirnradstufe hierdurch auf besonders kompakte Art und Weise verwirklicht werden, indem die beiden Stirnradstufen ein gemeinsames Stirnrad in Form des fünften Stirnrades aufweisen, welches sowohl mit dem vierten Stirnrad, als auch dem sechsten Stirnrad jeweils im Zahneingriff steht.
Alternativ dazu können sich die dritte Stirnradstufe und die vierte Stirnradstufe aber auch jeweils aus je zwei zugehörigen Stirnrädern zusammensetzen, von denen das eine Stirnrad drehfest mit der jeweiligen Eingangswelle oder der Ausgangswelle verbunden ist, während das andere Stirnrad koaxial drehbar zu der Ausgangswelle oder der jeweiligen Eingangswelle gelagert und über das zugehörige, zumindest funktional vorgesehene Schaltelement drehfest mit der Ausgangswelle oder der jeweiligen Eingangswelle verbunden werden kann. Dabei sind die dritte Stirnradstufe und die vierte Stirnradstufe dann axial nebeneinanderliegend in unterschiedlichen Radebenen angeordnet.
Durch Erweiterung des erfindungsgemäßen, lastschaltbaren Getriebes durch die dritte Stirnradstufe und die vierte Stirnradstufe lassen sich dann insbesondere noch zwei weitere Gänge zwischen der Antriebswelle und der Ausgangswelle schalten. So kann ein dritter Gang zwischen der Antriebswelle und der Ausgangswelle geschaltet werden, indem das erste Lastschaltelement sowie das dritte Schaltelement geschlossen werden. Ferner wird ein vierter Gang zwischen der Antriebswelle und der Ausgangswelle dargestellt, indem das zweiten Lastschaltelement sowie das vierte Schaltelement geschlossen werden.
Unter Anknüpfung an den zweiten, zwischen der Antriebswelle und Ausgangswelle schaltbaren Gang kann bei dem erfindungsgemäßen Getriebe dann eine Hochschaltung als Lastschaltung in den dritten Gang verwirklicht werden, indem vorbereitend zu der Hochschaltung das zumindest funktional vorgesehene, dritte Schaltelement betätigt und anschließend ein Umschalten zwischen dem zweiten Lastschaltelement und dem ersten Lastschaltelement durchgeführt wird. Im Anschluss daran kann dann das zweite Schaltelement geöffnet werden. Auch eine Rückschaltung von dem dritten Gang in den zweiten Gang kann unter Last durchgeführt werden, wozu dann vor der Rückschaltung das zweite Schaltelement betätigt wird sowie anschließend ein Öffnen des zweiten Lastschaltelement und daraufhin ein Betätigen des ersten Lastschaltelements vorgenommen wird.
Von dem dritten Gang kann unter Last in den vierten Gang hochgeschaltet werden, indem vorbereitend zu der Hochschaltung das vierte Schaltelement geschlossen sowie anschließend ein Umschalten zwischen den beiden lass Schaltelementen vorgenommen wird. Für eine Rückschaltung unter Last von dem vierten Gang in den dritten Gang wird hingegen vor der eigentlichen Rückschaltung das dritte Schaltelement geschlossen, wobei die Rückschaltung dann durch Öffnen des zweiten Lastschaltelements und Schließen des ersten Lastschaltelements durchgeführt wird.
Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist die Antriebswelle achsversetzt zu der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle platziert, wobei die Antriebswelle über eine fünfte Stirnradstufe mit einer ersten Zwischenwelle gekoppelt ist, die koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet ist und durch Betätigen des ersten Lastschaltelements drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden werden kann. Zudem ist die Antriebswelle über eine sechste Stirnradstufe mit einer zweiten Zwischenwelle gekoppelt, die koaxial zu der zweiten Eingangswelle angeordnet ist und durch Betätigen des zweiten Lastschaltelements drehfest mit der zweiten Eingangswelle in Verbindung gebracht werden kann. In diesem Fall liegt also die gemeinsame Antriebswelle sowohl achsversetzt zu der ersten Eingangswelle, als auch der zweiten Eingangswelle, wobei die Antriebswelle permanent mit Zwischenwellen gekoppelt ist, die jeweils je einer der Eingangswellen zugeordnet sind und dabei mit der je zugehörigen Eingangswelle durch Schließen des jeweils zugehörigen Lastschaltelements drehfest verbunden werden können. Die Koppelung der Antriebswelle mit der jeweiligen Zwischenwelle ist dabei über je eine zugehörige Stirnradstufe permanent vollzogen.
Insbesondere ist die fünfte Stirnradstufe durch zwei Stirnräder gebildet, die miteinander im Zahneingriff stehen und von denen eines drehfest auf der Antriebswelle und eines drehfest auf der ersten Zwischenwelle platziert ist. Ebenso ist die sechste Stirnradstufe durch zwei Stirnräder gebildet, die miteinander im Zahneingriff stehen und von denen eines drehfest auf der Antriebswelle und eines drehfest auf der zweiten Zwischenwelle platziert ist. Hierdurch kann eine geeignete Koppelung der Antriebswelle mit den beiden Zwischenwellen realisiert werden. Alternativ zu der vorgenannten Ausführung, bei welcher die fünfte Stirnradstufe und die sechste Stirnradstufe durch je zwei zugehörige Stirnräder gebildet sind, kann aber auch auf der Antriebswelle ein gemeinsames Stirnrad der fünften Stirnradstufe und der sechsten Stirnradstufe drehfest platziert sein, welches gleichzeitig sowohl mit einem drehfest auf der ersten Zwischenwelle vorgesehenen Stirnrad kämmt, als auch mit einem drehfest auf der zweiten Zwischenwelle angeordneten Stirnrad im Zahneingriff steht. In beiden Fällen weicht ein Übersetzungsverhältnis, welches die fünfte Stirnradstufe bei Kraftflussführung von der Antriebswelle auf die erste Zwischenwelle definiert, bevorzugt von einem Übersetzungsverhältnis ab, das die sechste Stirnradstufe bei Koppelung der Antriebswelle mit der zweiten Zwischenwelle darstellt.
Alternativ dazu wäre es bei einer achsversetzten Anordnung der Antriebswelle zu beiden Eingangswellen aber auch denkbar, dass zwei Zwischenwellen koaxial zu der Antriebswelle angeordnet sind, wobei die einzelne Zwischenwelle über das je zugehörige Lastschaltelement jeweils drehfest mit Antriebswelle verbunden werden kann sowie über je eine Stirnradstufe mit der jeweils zugehörigen Eingangswelle gekoppelt ist.
Es ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung, dass die Antriebswelle koaxial zu einer der Eingangswelle angeordnet ist und durch Betätigen des zugehörigen Lastschaltelements drehfest mit dieser Eingangswelle verbunden werden kann, wobei die Antriebswelle über eine fünfte Stirnradstufe und eine sechste Stirnradstufe mit einer Zwischenwelle gekoppelt ist, die koaxial zu der anderen Eingangswelle angeordnet ist und durch Betätigen des der anderen Eingangswelle zugeordneten Lastschaltelements drehfest mit der anderen Eingangswelle in Verbindung gebracht werden kann. In diesem Fall liegt die Antriebswelle also koaxial zu einer der Eingangswellen, so dass ein Schließen des zugehörigen Lastschaltelements eine drehfeste Verbindung der Antriebswelle mit dieser Eingangswelle zur Folge hat. Hingegen wird bei Betätigung des anderen Lastschaltelements eine Koppelung der anderen Eingangswelle mit der Antriebswelle dargestellt, indem die andere Eingangswelle über das zugehörige Lastschaltelement drehfest mit einer Zwischenwelle verbunden wird, welche über eine fünfte Stirnradstufe und eine sechste Stirnradstufe mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Besonders bevorzugt ist die Antriebswelle dabei koaxial zu der zweiten Eingangswelle platziert und kann durch Schließen des zweiten Lastschaltelements drehfest mit der zweiten Eingangswelle in Verbindung gebracht werden, während die Zwischenwelle koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet und durch Schließen des ersten Lastschaltelements drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden werden kann.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist ein Stirnrad der fünften Stirnradstufe drehfest auf der Antriebswelle angeordnet und kämmt mit einem Stirnrad, welches gleichzeitig mit einem Stirnrad der sechsten Stirnradstufe im Zahneingrifft steht, wobei das Stirnrad der sechsten Stirnradstufe drehfest auf der Zwischenwelle angeordnet ist. Somit weisen die fünfte Stirnradstufe und die sechste Stirnradstufe ein gemeinsames Stirnrad auf, welches zum einen mit dem drehfest auf der Antriebswelle angeordneten Stirnrad sowie zum anderen mit dem drehfest auf der Zwischenwelle platzierten Stirnrad jeweils im Zahneingriff steht. Hierdurch kann eine Koppelung der Antriebswelle mit der Zwischenwelle mit einer niedrigen Anzahl an Stirnrädern über die beiden Stirnradstufen vollzogen werden. Alternativ dazu können die fünfte Stirnradstufe und die sechste Stirnradstufe aber auch jeweils zwei Stirnräder aufweisen, wobei das drehfest auf der Antriebswelle angeordnete Stirnrad der fünften Stirnradstufe mit einem Stirnrad kämmt, welches drehfest mit einem Stirnrad der sechsten Stirnradstufe verbunden ist, wobei dieses Stirnrad der sechsten Stirnradstufe dann wiederum mit dem drehfest auf der Zwischenwelle vorgesehenen Stirnrad der sechsten Stirnradstufe im Zahneingriff steht.
Bevorzugt ist die jeweilige Zwischenwelle bei den vorgenannten Varianten zumindest abschnittsweise als Hohlwelle ausgeführt, die axial überdeckend mit und radial umliegend zu der je zugehörigen Eingangswelle angeordnet und durch Betätigen des je zugehörigen Lastschaltelements drehfest mit der je zugehörigen Eingangswelle verbunden werden kann. Insbesondere liegt die jeweilige Zwischenwelle dabei vollständig als Hohlwelle vor.
Alternativ zu der vorgenannten Weiterbildung ist die jeweilige Zwischenwelle axial neben der je zugehörigen Eingangswelle liegend angeordnet und kann durch Betätigen des je zugehörigen Lastschaltelements drehfest mit der je zugehörigen Eingangswelle verbunden werden kann. Bevorzugt liegt die jeweilige Zwischenwelle bei dieser Variante zumindest an einer der jeweiligen Eingangswelle zugwandten Stirnseite oder komplett als Vollwelle vor.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind das erste Stirnrad, das zweite Stirnrad und das dritte Stirnrad axial in einer Ebene angeordnet, wobei das zweite Stirnrad sowohl mit dem ersten Stirnrad, als auch dem dritten Stirnrad jeweils kämmt. In diesem Fall ist das zweite Stirnrad also sowohl Teil der ersten Stirnradstufe, als auch der zweiten Stirnradstufe. Dadurch lässt sich ein axial kompakter Aufbau des lastschaltbaren Getriebes verwirklichen sowie der Herstellungsaufwand aufgrund der niedrigen Anzahl an Stirnrädern reduzieren. Prinzipiell wäre es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass koaxial zu der Ausgangswelle ein weiteres Stirnrad drehbar gelagert ist, welches drehfest mit dem zweiten Stirnrad verbunden und gemeinsam mit diesem über das zweite Schaltelement an der Ausgangswelle festgesetzt werden kann, wobei dieses weitere Stirnrad dann mit dem dritten Stirnrad im Zahneingriff steht.
In Weiterbildung der Erfindung ist das einzelne Lastschaltelement als kraftschlüssiges Schaltelement ausgeführt, insbesondere als nass- oder trockenlaufendes Reibschaltelement. Dadurch kann die Koppelung der jeweiligen Eingangswelle mit der Antriebswelle problemlos unter Last vollzogen werden. Hierbei kommt auch eine Ausführung als Lamellenkupplung infrage.
Entsprechend einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist das einzelne, zumindest funktional vorgesehene Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgestaltet, insbesondere als unsynchronisiertes Klauenschaltelement. Dies hat den Vorteil, dass das einzelne Schaltelement somit in seinem geöffneten Zustand für keine oder nur geringe Schleppverluste sorgt, was den Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Getriebes verbessert. Alternativ zu einer Ausführung als unsynchronisiertes Klauenschaltelement könnte das einzelne, zumindest funktional vorgesehene Schaltelement aber auch als Sperrsynchronisation verwirklicht sein. Ferner komm prinzipiell auch eine Ausführung einzelner oder mehrerer der Schaltelemente als kraftschlüssige Schaltelemente und hier insbesondere als Lamellenschaltelemente in Betracht.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit sind das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement durch eine Schalteinrichtung gebildet, deren Koppelelement in einer ersten Schaltstellung und in einer zweiten Schaltstellung jeweils positioniert werden kann. Dabei bildet das Koppelelement in der ersten Schaltstellung funktional einen betätigten Zustand des ersten Schaltelements ab und verbindet das erste Stirnrad drehfest mit der ersten Eingangswelle, wobei das Koppelelement in der zweiten Schaltstellung funktional einen betätigten Zustand des dritten Schaltelements abbildet und das vierte Stirnrad drehfest mit der ersten Eingangswelle in Verbindung bringt. Das Abbilden der Funktionen des ersten Schaltelements und des dritten Schaltelements durch eine Schalteinrichtung hat den Vorteil, dass somit die jeweiligen, drehfesten Verbindungen auf kompakte Art und Weise und mit einer niedrigen Anzahl an Bauelementen verwirklicht werden können. Zudem kann hierdurch ein gemeinsamer Aktuator zur Betätigung des ersten Schaltelements und des dritten Schaltelements zur Anwendung kommen, wodurch der Herstellungsaufwand reduziert wird. Besonders bevorzugt kann das Koppelelement zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung in einer zwischenliegenden Neutralstellung positioniert werden, wobei in dieser Neutralstellung keine Koppelung über das Koppelelement vorgenommen ist, also ein geöffneter Zustand sowohl des ersten Schaltelements, als auch des dritten Schaltelements dargestellt wird. Bevorzugt sind das zweite Schaltelement und das vierte Schaltelement hingegen jeweils als Einzelschaltelemente ausgestaltet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeuggetriebe für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, wobei sich dieses Kraftfahrzeuggetriebe dabei aus mehreren Getriebegruppen zusammensetzt und dementsprechend in Gruppenbauweise ausgeführt ist. Dabei bildet ein Getriebe, welches entsprechend einer oder mehrerer der vorgenannten erfindungsgemäßen Varianten ausgestaltet ist, eine dieser Getriebegruppen.
Insbesondere bildet das gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten ausgeführte Getriebe einer Hauptgruppe des Kraftfahrzeuggetriebes, wobei an der Antriebswelle eine Koppelung mit einer vorgeschalteten, weiteren Getriebegruppe vorgenommen ist. Bei dieser weiteren Getriebegruppe handelt es sich dabei insbesondere um eine Splitgruppe und hierbei besonders bevorzugt um eine lastschaltbare Splitgruppe. Weiter bevorzugt ist an der Ausgangswelle des erfindungsgemäßen Getriebes eine Koppelung zu einem Differentialradsatz hergestellt, über welchen entweder als Querdifferential eine Verteilung auf Antriebsräder einer Antriebsachse oder als Längsdifferential eine Verteilung auf mehrere Antriebsachsen vorgenommen werden kann. Durch Kombination des erfindungsgemäßen, lastschaltbaren Getriebes mit einer vorgeschalteten, lastschaltbaren Splitgruppe kann somit ggf. ein voll lastschaltbares Kraftfahrzeuggetriebe verwirklicht werden. Alternativ dazu kann das gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten ausgeführte Getriebe aber auch als PTO - Getriebe in einem in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung kommen, wobei es sich bei dem Kraftfahrzeuggetriebe dann insbesondere um ein Landmaschinengetriebe handelt.
Weiter alternativ kann das gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten ausgeführte Getriebe auch alleine oder in Kombination mit weiteren Getrieben als Kraftfahrzeuggetriebe Anwendung bei einem PKW oder LKW finden.
Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, in welchem ein vorgenanntes Kraftfahrzeuggetriebe nach einer oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Varianten vorgesehen ist. Eine Antriebsseite dieses Kraftfahrzeuggetriebes, bevorzugt die Antriebswelle einer antriebseitig vorgesehenen Getriebegruppe, wie einer Splitgruppe, ist hierbei mit einer vorgeschalteten Antriebsmaschine permanent gekoppelt, bei welcher es sich insbesondere um eine Brennkraftmaschine handelt. Zwischenliegend ist hierbei insbesondere ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen. Allerdings kann zwischen der vorgeschalteten Antriebsmaschine und der jeweils antriebseitig vorgesehenen Getriebegruppe des Kraftfahrzeuggetriebes auch eine Trennkupplung platziert sein, mittels welcher die antriebseitig vorgesehene Getriebegruppe und damit das Kraftfahrzeuggetriebe von der Antriebsmaschine entkoppelt werden kann.
Wie bereits vorstehend beschrieben, ist das Kraftfahrzeuggetriebe bevorzugt innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges abtriebsseitig über ein zwischenliegendes Differentialgetriebe permanent mit mindestens einer Antriebsachse der Landmaschinen gekoppelt. Dabei kann eine Antriebsachse permanent mit einer Abtriebsseite des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt sein, während eine weitere Antriebsachse nur durch Betätigung einer Trennkupplung zuschaltbar ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, bei welchem es sich besonders bevorzugt um einen Ackerschlepper handelt. Dabei umfasst dieses Nutzfahrzeug einen Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten. Alternativ kann ein vorgenannter Kraftfahrzeugantriebsstrang aber auch bei einer Arbeitsmaschine vorgesehen sein.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges;
2 eine schematische Detailansicht des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus 1, gezeigt im Bereich eines Kraftfahrzeuggetriebes;
3 eine schematische Einzelansicht eines lastschaltbaren Getriebes des Kraftfahrzeuggetriebes aus 2, entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
4 ein beispielhaftes Schaltschema des lastschaltbaren Getriebes aus 3;
5 bis 8 schematische Einzelansichten des lastschaltbaren Getriebes aus 3, gezeigt in unterschiedlichen Schaltzuständen; und
9 bis 11 je eine schematische Einzelansicht je eines lastschaltbaren Getriebes gemäß jeweils einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung.

Aus 1 geht eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs hervor, bei welchem es sich bevorzugt um einen Ackerschlepper handelt. Der Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 umfasst eine Antriebsmaschine 2, welche als Brennkraftmaschine ausgeführt ist und der in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 ein Kraftfahrzeuggetriebe 3 nachgeschaltet ist.
In dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 sind ferner zwei Antriebsachsen 4 und 5 vorgesehen, die jeweils über je zwei Antriebsräder 6 und 7 bzw. 8 und 9 verfügen. Der Antriebsachse 5 ist hierbei ein Differentialgetriebe 10 zugeordnet, welches als Querdifferential eine eingeleitete Antriebsleistung ggf. unter Ausgleich von Drehzahldifferenzen auf die beiden Antriebsräder 8 und 9 verteilt. Das Differentialgetriebe 10 ist dabei mit dem vorgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebe 3 verbunden, wobei das Differentialgetriebe 10 dabei mit dem Kraftfahrzeuggetriebe 3 in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefasst sein kann.
Abgesehen von dem Differentialgetriebe 10 kann das Kraftfahrzeuggetriebe 3 abtriebsseitig noch mit einem Differentialgetriebe 11 der Antriebsachse 4 in Verbindung gebracht werden, wobei diese Verbindung hierbei insbesondere gezielt getrennt werden kann. Bei hergestellter Verbindung wird dann eine zum Differentialgetriebe 11 geführte Antriebsleistung ggf. unter Ausgleich von Drehzahldifferenzen auf die beiden Antriebsräder 6 und 7 verteilt. Bevorzugt handelt es sich dabei bei der Antriebsachse 4 um eine Vorderachse der Landmaschine, während die Antriebsachse 5 als Hinterachse der Landmaschinen vorliegt.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1 im Bereich der Antriebsmaschine 2 und des Kraftfahrzeuggetriebes 3. Wie hierbei zu erkennen ist, ist die Antriebsmaschine 2 mit einer Antriebswelle 12 einer lastschaltbaren Getriebegruppe 13 des Kraftfahrzeuggetriebes 3 verbunden, wobei an der Antriebswelle 12 dabei zudem eine Hydraulikpumpe 14 angebunden ist. Bei der lastschaltbaren Getriebegruppe 13 handelt es sich dabei um eine lastschaltbare Splitgruppe des Kraftfahrzeuggetriebes 3, wobei die Getriebegruppe 13 zudem an einer Abtriebswelle 15 mit einer weiteren Getriebegruppe 16 in Form eines Getriebes 17 gekoppelt ist, welches ebenfalls lastschaltbar ausgestaltet ist. Dabei steht das Getriebe 17 an einer Ausgangswelle 18 innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 aus 1 mit dem nachgeschalteten Differentialgetriebe 10 in Verbindung. Aufgrund des Aufbaus des Kraftfahrzeuggetriebes 3 aus den Getriebegruppen 13 und 16 ist das Kraftfahrzeuggetriebe 3 in Gruppenbauweise ausgeführt.
In 3 ist eine schematische Einzelansicht des Getriebes 17 dargestellt, wobei das Getriebe 17 hierbei entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet ist. Bei dem Getriebe 17 ist koaxial zu der Ausgangswelle 18 eine Antriebswelle 19 des Getriebes 17 angeordnet, wobei diese Antriebswelle 19 dabei gleichzeitig auch die Abtriebswelle 15 der dem Getriebe 17 im Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 vorgeschalteten Getriebegruppe 13 bildet. Dementsprechend ist an der Antriebswelle 19 permanent eine Koppelung zu der vorgeschalteten Getriebegruppe 13 hergestellt.
Ferner verfügt das Getriebe 17 noch über zwei Eingangswellen 20 und 21, die achsversetzt zu der Ausgangswelle 18 und der Antriebswelle 19 und auch zueinander platziert sind. Koaxial zu der Eingangswelle 20 ist ferner eine Zwischenwelle 22 angeordnet, während koaxial zu der Eingangswelle 21 eine Zwischenwelle 23 vorgesehen ist. Während die Antriebswelle 19, die Ausgangswelle 18 und die beiden Eingangswellen 20 und 21 im Wesentlichen jeweils als Vollwellen ausgeführt sind, liegen die beiden Zwischenwellen 22 und 23 als Hohlwellen vor. Die Zwischenwelle 22 ist dabei axial überdeckend mit der Eingangswelle 20 sowie radial umliegend zu dieser angeordnet, wohingegen die Zwischenwelle 23 axial überdeckend mit der Eingangswelle 21 und radial umliegend zu dieser platziert ist.
Wie in 3 zu erkennen ist, sind bei dem Getriebe 17 zwei Lastschaltelemente 24 und 25 vorgesehen, welche jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente in Form von nass- oder trockenlaufenden Reibschaltelementen ausgeführt sind. Dabei sorgt das Lastschaltelement 24 im geschlossenen Zustand für eine drehfeste Verbindung der Eingangswelle 20 mit der Zwischenwelle 22, wobei diese Verbindung über das Lastschaltelement 24 dabei unter Last und bei vorherrschenden Drehzahldifferenzen zwischen der Eingangswelle 20 und der Zwischenwelle 22 herbeigeführt werden kann. Beim Schließen verbindet das Lastschaltelement 25 die Eingangswelle 21 drehfest mit der Zwischenwelle 23, wobei auch dies unter Last und vorhandenen Drehzahldifferenzen zwischen der Eingangswelle 21 und der Zwischenwelle 23 durchgeführt werden kann.
Ferner weist das Getriebe 17 noch mehrere Stirnradstufen 26, 27, 28, 29, 30 und 31 sowie Schaltelemente A, B, C und D auf. Die Stirnradstufe 26 ist dabei durch ein Stirnrad 32 und ein mit dem Stirnrad 32 im Zahneingriff stehendes Stirnrad 33 gebildet, wobei das Stirnrad 32 drehbar auf der Eingangswelle 20 gelagert ist, während das Stirnrad 33 drehbar gelagert auf der Ausgangswelle 18 angeordnet ist. Das Stirnrad 33 ist dabei zugleich auch Teil der Stirnradstufe 27, indem das Stirnrad 33 neben dem Stirnrad 32 auch noch mit einem Stirnrad 34 kämmt und mit diesem die Stirnradstufe 27 bildet. Das Stirnrad 34 ist dabei drehfest auf der Eingangswelle 21 platziert. In der Folge sind die Stirnradstufe 26 und die Stirnradstufe 27 axial in einer Ebene angeordnet.
Die Stirnradstufe 28 setzt sich aus zwei Stirnrädern 35 und 36 zusammen, die miteinander im Zahneingriff stehen und von denen das Stirnrad 35 axial benachbart zu dem Stirnrad 32 drehbar auf der Eingangswelle 20 gelagert ist, während das Stirnrad 36 axial benachbart zu dem Stirnrad 33 drehfest auf der Ausgangswelle 18 angeordnet ist. Hierbei ist das Stirnrad 36 gleichzeitig auch Teil der Stirnradstufe 29, indem das Stirnrad 36 neben dem Zahneingriff mit dem Stirnrad 35 auch mit einem Stirnrad 37 kämmt, welches drehbar auf der Eingangswelle 21 gelagert ist. Insofern bilden die Stirnräder 36 und 37 die Stirnradstufe 29, welche dabei mit der Stirnradstufe 28 axial in einer Ebene platziert ist.
Bei der Stirnradstufe 30 sind zwei Stirnräder 38 und 39 vorgesehen, die permanent miteinander kämmen. Hierbei ist das Stirnrad 38 drehfest auf der Zwischenwelle 22 platziert und das Stirnrad 39 drehfest auf der Antriebswelle 19 angeordnet, so dass die Antriebswelle 19 und die Zwischenwelle 22 über die Stirnradstufe 30 ständig miteinander gekoppelt sind. Zudem ist auch über die Stirnradstufe 31 eine permanente Koppelung der Antriebswelle 19 mit der Zwischenwelle 23 realisiert, indem sich die Stirnradstufe 31 aus zwei ständig miteinander kämmenden Stirnrädern 40 und 41 zusammensetzt, von denen das Stirnrad 40 drehfest auf der Zwischenwelle 23 und das Stirnrad 41 drehfest auf der Antriebswelle 19 angeordnet ist.
Die Schaltelemente A, B, C und D sind jeweils als formschlüssige Schaltelemente und hierbei insbesondere als unsynchronisierte Klauenschaltelemente konzipiert. Während die Schaltelemente B und D dabei als Einzelschaltelemente vorliegen, ist die Funktion der Schaltelemente A und C durch eine Schalteinrichtung 42 abgebildet. Diese Schalteinrichtung 42 verfügt dabei über ein Koppelelement 43, welches nach Art einer Schiebemuffe ausgebildet ist und über einen zugehörigen Stellaktuator 44 neben einer Neutralstellung axial in zwei unterschiedliche Schaltstellungen bewegt werden. Bei dem Stellaktuator handelt es sich dabei bevorzugt um einen elektromechanischen Aktuator. In der ersten Schaltstellung des Koppelelements 43 wird von der Funktion her ein betätigter Zustand des Schaltelements A dargestellt, in welchem das Koppelelement 43 das Stirnrad 32 drehfest mit der Eingangswelle 20 verbindet. In der zweiten Schaltstellung des Koppelelements 43 wird hingegen der betätigte Zustand des Schaltelements C abgebildet, bei welchem das Stirnrad 35 über das Koppelelement 43 drehfest mit der Eingangswelle 20 in Verbindung gebracht ist. Die Schalteinrichtung ist hierbei koaxial zu der Eingangswelle 20 vorgesehen.
Auch dem als Einzelschaltelement vorliegenden Schaltelement B ist ein Koppelelement 45 zugeordnet, welches koaxial zu der Ausgangswelle 18 platziert ist und über einen Stellaktuator 46 neben einer Neutralstellung in eine Schaltstellung überführt werden kann, in der das Koppelelement 45 den geschlossenen Zustand des Schaltelements B darstellt. In diesem geschlossenen Zustand verbindet das Koppelelement 45 das Stirnrad 33 drehfest mit der Ausgangswelle 18. Der Stellaktuator 46 ist dabei insbesondere als elektromechanischer Aktuator ausgeführt.
Ebenso verfügt auch das Schaltelement D, welches als Einzelschaltelement ausgeführt ist, über ein Koppelelement 47, das als Schiebemuffe gestaltet ist und über einen Stellaktuator 48 zwischen einer Neutralstellung und einer Schaltstellung bewegt werden kann. In der Schaltstellung wird über das Koppelelement 47 dabei ein geschlossener Zustand des Schaltelements D dargestellt, bei welchem das Koppelelement 47 das Stirnrad 37 drehfest mit der Eingangswelle 21 verbindet. Bei dem Stellaktuator 48 handelt es sich bevorzugt um einen elektromechanischen Aktuator.
Die Stirnradstufe 31 ist axial benachbart zu der über die Antriebswelle 19 vorgenommenen Anbindung des Getriebes 17 an die Getriebegruppe 13 platziert, wobei axial hierauf dann zunächst die Stirnradstufe 30, dann die Stirnradstufen 28 und 29 in einer Ebene und schließlich die Stirnradstufen 26 und 27 in einer weiteren Ebene folgen. Die beiden Lastschaltelemente 24 und 25 sind axial im Wesentlichen auf einer Höhe angeordnet und liegen axial zwischen der Stirnradstufe 30 einerseits sowie den Stirnradstufen 28 und 29 andererseits. Zudem sind die Schalteinrichtung 42 und das Schaltelement D axial zwischen den Stirnradstufen 28 und 29 einerseits sowie den Stirnradstufen 26 und 27 andererseits platziert, während das Schaltelement B axial zwischen den Stirnradstufen 26 und 27 einerseits sowie einer über die Ausgangswelle 18 vorgenommenen Anbindung des Getriebes 17 an das Differentialgetriebe 10 andererseits vorgesehen ist.
Mittels des Getriebes 17 können vier unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge G1 bis G4 zwischen der Antriebswelle 19 und der Ausgangswelle 18 dargestellt werden, wobei eine Schaltung dieser Gänge G1 bis G4 dabei tabellarisch in 4 gezeigt ist. In dieser Tabelle ist dabei für die Lastschaltelemente 24 und 25 sowie die Schaltelemente A, B, C und D mit einem x ein jeweils geschlossener Zustand angedeutet. Dagegen bedeutet x/o je nach Gangvorwahl einen geschlossenen oder geöffneten Zustand des jeweiligen Schaltelements A bzw. B bzw. C bzw. D. Wie zudem der Tabelle aus 4 zu entnehmen ist, sind die Lastschaltelemente 24 und 25 bei der Darstellung der Gänge G1 bis G4 wechselseitig betätigt, wodurch eine aufeinanderfolgende Schaltung der Gänge G1 bis G4 unter Last nach Art eines Doppelkupplungsgetriebes darstellbar ist.
Wie in 4 zu erkennen ist, wird der erste Gang G1 zwischen der Antriebswelle 19 und der Ausgangswelle 18 geschaltet, indem das Lastschaltelement 24 sowie die Schaltelemente A und B jeweils geschlossen werden. Dadurch wird der Kraftfluss ausgehend von der Antriebswelle 19 über die Stirnradstufe 30 auf die Zwischenwelle 22 und die hiermit drehfest verbundene Eingangswelle 20 geführt, von welcher ausgehend dann eine weitere Führung über die Stirnradstufe 26 auf die Ausgangswelle 18 stattfindet. Der geschaltete Zustand des ersten Ganges G1 und die zugehörige Kraftflussführung ist hierbei in 5 gezeigt.
Zur Darstellung des zweiten Ganges G2 sind hingegen, wie der Tabelle in 4 zu entnehmen ist, das Lastschaltelement 25 und das Schaltelement B zu schließen. Dies hat die in 6 gezeigte Kraftflussführung zur Folge, bei welcher der Kraftfluss ausgehend von der Antriebswelle 19 über die Stirnradstufe 31 auf die Zwischenwelle 23 geführt wird, die über das Lastschaltelement 25 drehfest mit der Eingangswelle 21 verbunden ist. Von der Eingangswelle 21 findet dann über die Stirnradstufe 27 eine weitere Kraftflussführung auf die Ausgangswelle 18 statt.
Der dritte Gang G3 wird durch Schließen des Lastschaltelement 24 und des Schaltelements C dargestellt, wobei der geschaltete Zustand und die zugehörige Kraftflussführung des dritten Ganges G3 hierbei in 7 angedeutet ist. Wie hier zu erkennen ist, wird dabei der Kraftfluss ausgehend von der Antriebswelle 19 über die Stirnradstufe 30 auf die Zwischenwelle 22 und damit auch auf die über das Lastschaltelement 24 drehfest hiermit verbundene Eingangswelle 20 geführt, wobei ausgehend von der Eingangswelle 20 dann eine weitere Kraftflussführung über die Stirnradstufe 28 auf die Ausgangswelle 18 vollzogen wird.
Schließlich wird noch der vierte Gang G4 zwischen der Antriebswelle 19 und der Ausgangswelle 18 geschaltet, indem das Lastschaltelement 25 sowie das Schaltelement D jeweils geschlossen werden. Dadurch wird der Kraftfluss ausgehend von der Antriebswelle 19 über die Stirnradstufe 31 auf die Zwischenwelle 23 geführt, welche über das Lastschaltelement 25 drehfest mit der Eingangswelle 21 verbunden ist. Die Eingangswelle 21 ist über die Stirnradstufe 29 mit der Ausgangswelle 18 gekoppelt. Die Kraftflussführung ist hierbei in 8 gezeigt.
Ein aufeinanderfolgendes Schalten zwischen den Gängen G1 bis G4 ist hierbei jeweils ohne Zugkraftunterbrechung möglich, indem im aktuell geschalteten Zustand des jeweiligen Ist-Ganges und vor dem eigentlichen Schalten in den folgenden Soll-Gang ein Vorwählen des Soll-Ganges ggf. durch entsprechende Betätigung des hieran beteiligten Schaltelements vorgenommen und der eigentliche Gangwechsel dann nur noch durch Umschalten zwischen den Lastschaltelementen vollzogen wird.
So kann ein Wechsel von dem ersten Gang G1 in den zweiten Gang G2 unter Last stattfinden, indem lediglich eine Lastübergabe von dem Lastschaltelement 24 auf das Lastschaltelement 25 durchgeführt wird, da in beiden Gängen jeweils das Schaltelement B betätigt ist. Nach der erfolgten Schaltung in den zweiten Gang G2 kann das Schaltelement A dann in einen geöffneten Zustand überführt werden.
Eine Rückschaltung von dem zweiten Gang G2 in den ersten Gang G1 kann ebenfalls unter Last vollzogen werden. Dazu wird im geschalteten Zustand des zweiten Ganges G2 die Rückschaltung vorbereitet, indem das Schaltelement A zusätzlich zum Schaltelement B betätigt und anschließend für die eigentliche Rückschaltung von dem Lastschaltelement 25 auf das Lastschaltelement 24 umgeschaltet wird, indem das Lastschaltelement 25 geöffnet und darauffolgend das Lastschaltelement 24 geschlossen wird.
Neben der Rückschaltung in den ersten Gang G1 kann zudem von dem zweiten Gang G2 auch unter Last in den darüber liegenden, dritten Gang G3 geschaltet werden, wozu auch diese Hochschaltung vor dem eigentlichen Umschalten zwischen den Lastschaltelemente 24 und 25 vorbereitet wird. Dabei wird das Schaltelement C zusätzlich zu dem Schaltelement B betätigt und anschließend die Lastübergabe von dem Lastschaltelement 25 auf das Lastschaltelement 24 vollzogen, indem das Lastschaltelement 25 geöffnet und anschließend das Lastschaltelement 24 geschlossen wird. Im Anschluss daran kann das Schaltelement B dann geöffnet werden.
Umgekehrt kann eine Rückschaltung von dem dritten Gang G3 in den zweiten Gang G2 unter Last vorgenommen werden, indem bei geschaltetem, dritten Gang G3 zunächst zusätzlich zum Schaltelement C eine Betätigung des Schaltelements B vorgenommen wird. Die eigentliche Rückschaltung wird dann vorgenommen, indem das Lastschaltelement 24 geöffnet und das Lastschaltelement 25 geschlossen wird, wodurch der zweite Gang G2 geschaltet ist. Daraufhin kann dann das Schaltelement C geöffnet werden.
Schließlich wird noch die Hochschaltung von dem dritten Gang G3 in den vierten Gang G4 dadurch verwirklicht, dass im geschalteten Zustand des dritten Ganges G3 vorbereitend für die eigentliche Hochschaltung zusätzlich zum Schaltelement C noch das Schaltelement D geschlossen wird, wobei im Anschluss dann die eigentliche Hochschaltung durch Öffnen des Lastschaltelements 24 und Schließen des Lastschaltelements 25 durchgeführt wird. Anschließend kann das Schaltelement C geöffnet werden. Für die Rückschaltung aus dem vierten Gang G4 in den dritten Gang G3 ist hingegen vorbereitend das Schaltelement C zu schließen und anschließend ein Umschalten zwischen den Lastschaltelemente 24 und 25 vorzunehmen, wobei das Schaltelement D danach geöffnet werden kann.
Aus 9 geht eine schematische Ansicht eines lastschaltbaren Getriebes 49 hervor, welches gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausgestaltet ist und bei dem Kraftfahrzeuggetriebe 3 aus den 1 und 2 anstelle des Getriebes 17 als Getriebegruppe 16 zur Anwendung kommen kann. Dabei entspricht das Getriebe 49 im Wesentlichen dem Getriebe 17 aus 3, wobei sich das Getriebe 49 von dem Getriebe 17 dahingehend unterscheidet, dass Zwischenwellen 50 und 51 nun als Vollwellen gestaltet sind. Dabei liegt die Zwischenwelle 50 koaxial und stirnseitig zu der Eingangswelle 20, wobei die Zwischenwelle 50 durch Schließen des Lastschaltelements 24 drehfest mit der Eingangswelle 20 verbunden werden kann und über die Stirnradstufe 30 mit der Antriebswelle 19 gekoppelt ist. Die Zwischenwelle 51 ist koaxial und stirnseitig zu der Eingangswelle 21 angeordnet und kann durch Schließen des Lastschaltelements 25 drehfest mit der Eingangswelle 21 verbunden werden. Ferner ist die Zwischenwelle 51 mittels der Stirnradstufe 31 permanent mit der Antriebswelle 19 gekoppelt. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 9 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. Bezüglich der Schaltung von Gängen G1 bis G4 wird Bezug auf das zu 4 Beschriebene genommen.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines lastschaltbaren Getriebes 52 entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Auch das Getriebe 52 kann bei dem Kraftfahrzeuggetriebe 3 aus den 1 und 2 anstelle des Getriebes 17 als Getriebegruppe 16 Anwendung finden und entspricht im Wesentlichen dem Getriebe 17 aus 3. Unterschiedlich ist hierbei, dass eine Antriebswelle 53, welche innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 die antriebsseitige Anbindung des Getriebes 52 an die vorgeschaltete Getriebegruppe 13 herstellt und durch die Abtriebswelle 15 der Getriebegruppe 13 gebildet ist, nun koaxial zu der Eingangswelle 21 liegt. Durch Schließen des Lastschaltelement 25 wird die Antriebswelle 53 dementsprechend direkt drehfest mit der Eingangswelle 21 verbunden.
Mit der Zwischenwelle 22 ist die Antriebswelle 53 über zwei Stirnradstufen 54 und 55 gekoppelt, wobei bei der Stirnradstufe 54 ein Stirnrad 56 drehfest auf der Antriebswelle 53 angeordnet ist und mit einem Stirnrad 57 im Zahneingriff steht, welches drehfest auf einer Welle 58 platziert ist. Das Stirnrad 57 ist zudem Teil der Stirnradstufe 55, indem es neben dem Stirnrad 56 noch mit einem Stirnrad 59 kämmt, das drehfest auf der Zwischenwelle 22 angeordnet ist. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 10 der Variante nach 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. Bezüglich der Schaltung von Gängen G1 bis G4 wird auch hier Bezug auf das zu 4 Beschriebene genommen.
Schließlich geht noch aus 11 eine schematische Ansicht eines lastschaltbaren Getriebes 60 gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor. Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit kann dabei alternativ zu dem Getriebe 17 bei dem Kraftfahrzeuggetriebe 3 aus den 1 und 2 Anwendung finden, wobei das Getriebe 60 hierbei weitestgehend der vorhergehenden Variante nach 10 entspricht. Einziger Unterschied ist hierbei, dass eine Zwischenwelle 50 nun als Vollwelle ausgestaltet und dabei koaxial sowie stirnseitig der Eingangswelle 20 platziert ist. Durch Schließen des Lastschaltelements 24 wird die Zwischenwelle 50 drehfest mit der Eingangswelle 20 verbunden. Zudem ist das Stirnrad 59 drehfest auf dieser Zwischenwelle 50 platziert. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach 11 der Variante nach 10, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. Bezüglich der Schaltung von Gängen G1 bis G4 wird Bezug auf das zu 4 Beschriebene genommen.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann jeweils ein lastschaltbares Getriebe realisiert werden, welches sich durch einen kompakten Aufbau und niedrigem Herstellungsaufwand auszeichnet und bei dem gleichzeitig eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Gängen auf geeignete Art und Weise geschaltet werden kann.
Bezugszeichen

1: Kraftfahrzeugantriebsstrang
2: Antriebsmaschine
3: Kraftfahrzeuggetriebe
4: Antriebsachse
5: Antriebsachse
6: Antriebsrad
7: Antriebsrad
8: Antriebsrad
9: Antriebsrad
10: Differentialgetriebe
11: Differentialgetriebe
12: Antriebswelle
13: Getriebegruppe
14: Hydraulikpumpe
15: Abtriebswelle
16: Getriebegruppe
17: Getriebe
18: Ausgangswelle
19: Antriebswelle
20: Eingangswelle
21: Eingangswelle
22: Zwischenwelle
23: Zwischenwelle
24: Lastschaltelement
25: Lastschaltelement
26: Stirnradstufe
27: Stirnradstufe
28: Stirnradstufe
29: Stirnradstufe
30: Stirnradstufe
31: Stirnradstufe
32: Stirnrad
33: Stirnrad
34: Stirnrad
35: Stirnrad
36: Stirnrad
37: Stirnrad
38: Stirnrad
39: Stirnrad
40: Stirnrad
41: Stirnrad
42: Schalteinrichtung
43: Koppelelement
44: Stellaktuator
45: Koppelelement
46: Stellaktuator
47: Koppelelement
48: Stellaktuator
49: Getriebe
50: Zwischenwelle
51: Zwischenwelle
52: Getriebe
53: Antriebswelle
54: Stirnradstufe
55: Stirnradstufe
56: Stirnrad
57: Stirnrad
58: Welle
59: Stirnrad
60: Getriebe
A: Schaltelement
B: Schaltelement
C: Schaltelement
D: Schaltelement
G1: erster Gang
G2: zweiter Gang
G3: dritter Gang
G4: vierter Gang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2916044 A1 [0004]

Claims

Lastschaltbares Getriebe (17; 49; 52; 60) für ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe (3), umfassend eine Antriebswelle (19; 53), eine erste Eingangswelle (20), eine zweite Eingangswelle (21) und eine Ausgangswelle (18), wobei ein erstes Lastschaltelement (24) vorgesehen ist, über welches die erste Eingangswelle (20) mit der Antriebswelle (19; 53) koppelbar ist, wobei ein zweites Lastschaltelement (25) vorgesehen ist, über das die zweite Eingangswelle (21) mit der Antriebswelle (19; 53) koppelbar ist, wobei eine erste Stirnradstufe (26) und eine zweite Stirnradstufe (27) sowie zumindest funktional ein erstes Schaltelement (A) und ein zweites Schaltelement (B) vorgesehen sind, wobei bei der ersten Stirnradstufe (26) ein erstes Stirnrad (32) koaxial zu der ersten Eingangswelle (20) drehbar gelagert und über das zumindest funktional vorgesehene, erste Schaltelement (A) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) verbindbar ist, wobei das erste Stirnrad (32) mit einem zweiten Stirnrad (33) im Zahneingriff steht, welches koaxial zu der Ausgangswelle (18) angeordnet und mit einem dritten Stirnrad (34) gekoppelt ist, das der zweiten Stirnradstufe (27) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Stirnrad (33) koaxial zu der Ausgangswelle (18) drehbar gelagert und über das zumindest funktional vorgesehene, zweite Schaltelement (B) drehfest mit der Ausgangswelle (18) in Verbindung bringbar ist, und dass das dritte Stirnrad (34) drehfest mit der zweiten Eingangswelle (21) verbunden ist.
Lastschaltbares Getriebe (17; 49; 52; 60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zudem eine dritte Stirnradstufe (28) und eine vierte Stirnradstufe (29) sowie zumindest funktional ein drittes Schaltelement (C) und ein viertes Schaltelement (D) vorgesehen sind, wobei die erste Eingangswelle (20) und die Ausgangswelle (18) bei Betätigung des zumindest funktional vorgesehenen, dritten Schaltelements (C) über die dritte Stirnradstufe (28) miteinander gekoppelt sind, und wobei die zweite Eingangswelle (21) und die Ausgangswelle (18) bei Betätigung des zumindest funktional vorgesehenen, vierten Schaltelements (D) über die vierte Stirnradstufe (29) miteinander gekoppelt sind.
Lastschaltbares Getriebe (17; 49; 52; 60) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritten Stirnradstufe (28) ein viertes Stirnrad (35) zugeordnet ist, welches koaxial zu der ersten Eingangswelle (20) drehbar gelagert und über das zumindest funktional vorgesehene, dritte Schaltelement (C) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) verbindbar ist, wobei das vierte Stirnrad (35) mit einem fünften Stirnrad (36) im Zahneingriff steht, welches drehfest mit der Ausgangswelle (18) verbunden ist und zudem mit einem sechsten Stirnrad (37) kämmt, und wobei das sechste Stirnrad (37) der vierten Stirnradstufe (29) zugeordnet und koaxial zu der zweiten Eingangswelle (21) drehbar gelagert sowie über das zumindest funktional vorgesehene, vierte Schaltelement (D) drehfest mit der zweiten Eingangswelle (21) in Verbindung bringbar ist.
Lastschaltbares Getriebe (17; 49) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (12) achsversetzt zu der ersten Eingangswelle (20) und der zweiten Eingangswelle (21) platziert ist, wobei die Antriebswelle (12) über eine fünfte Stirnradstufe (30) mit einer ersten Zwischenwelle (22) gekoppelt ist, die koaxial zu der ersten Eingangswelle (20) angeordnet und durch Betätigen des ersten Lastschaltelements (24) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) verbindbar ist, und wobei die Antriebswelle (12) über eine sechste Stirnradstufe (31) mit einer zweiten Zwischenwelle (23) gekoppelt ist, die koaxial zu der zweiten Eingangswelle (21) angeordnet und durch Betätigen des zweiten Lastschaltelements (25) drehfest mit der zweiten Eingangswelle (21) in Verbindung bringbar ist.
Lastschaltbares Getriebe (17; 49) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die fünfte Stirnradstufe (30) durch zwei Stirnräder (38, 39) gebildet ist, die miteinander im Zahneingriff stehen und von denen eines drehfest auf der Antriebswelle (12) und eines drehfest auf der ersten Zwischenwelle (22) platziert ist, wobei die sechste Stirnradstufe (31) durch zwei Stirnräder (40, 41) gebildet ist, die miteinander im Zahneingriff stehen und von denen eines drehfest auf der Antriebswelle (12) und eines drehfest auf der zweiten Zwischenwelle (23) platziert ist.
Lastschaltbares Getriebe (52; 60) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (53) koaxial zu einer der Eingangswellen (20, 21) angeordnet und durch Betätigen des zugehörigen Lastschaltelements (25) drehfest mit dieser Eingangswelle (21) verbindbar ist, wobei die Antriebswelle (53) über eine fünfte Stirnradstufe (54) und eine sechste Stirnradstufe (55) mit einer Zwischenwelle (22; 50) gekoppelt ist, die koaxial zu der anderen Eingangswelle (20) angeordnet und durch Betätigen des der anderen Eingangswelle (20) zugeordneten Lastschaltelements (24) drehfest mit der anderen Eingangswelle (20) in Verbindung bringbar ist.
Lastschaltbares Getriebe (52; 60) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stirnrad (56) der fünften Stirnradstufe (54) drehfest auf der Antriebswelle (53) angeordnet ist und mit einem Stirnrad (57) kämmt, welches gleichzeitig mit einem Stirnrad (59) der sechsten Stirnradstufe (55) im Zahneingrifft steht, wobei das Stirnrad (59) der sechsten Stirnradstufe (55) drehfest auf der Zwischenwelle (22; 50) angeordnet ist.
Lastschaltbares Getriebe (17; 52) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zwischenwelle (22, 23; 22) zumindest abschnittsweise als Hohlwelle ausgeführt ist, die axial überdeckend mit und radial umliegend zu der je zugehörigen Eingangswelle (20, 21; 20) angeordnet und durch Betätigen des je zugehörigen Lastschaltelements (24, 25; 24) drehfest mit der je zugehörigen Eingangswelle (20, 21; 20) verbindbar ist.
Lastschaltbares Getriebe (49; 60) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zwischenwelle (50, 51; 50) axial neben der je zugehörigen Eingangswelle (20, 21; 20) liegend angeordnet und durch Betätigen des je zugehörigen Lastschaltelements (24, 25; 24) drehfest mit der je zugehörigen Eingangswelle (20, 21; 20) verbindbar ist.
Lastschaltbares Getriebe (17; 49; 52; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stirnrad (32), das zweite Stirnrad (33) und das dritte Stirnrad (34) axial in einer Ebene angeordnet sind, wobei das zweite Stirnrad (33) sowohl mit dem ersten Stirnrad (32), als auch dem dritten Stirnrad (34) jeweils kämmt.
Lastschaltbares Getriebe (17; 49; 52; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Lastschaltelement (24, 25) als kraftschlüssiges Schaltelement, insbesondere als nass- oder trockenlaufendes Reibschaltelement ausgeführt ist.
Lastschaltbares Getriebe (17; 49; 52; 60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne, zumindest funktional vorgesehene Schaltelement (A, B, C, D) als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als unsynchronisiertes Klauenschaltelement ausgestaltet ist.
Lastschaltbares Getriebe (17; 49; 52; 60) nach Anspruch 12 und nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (A) und das dritte Schaltelement (C) durch eine Schalteinrichtung (42) gebildet sind, deren Koppelelement (43) in einer ersten Schaltstellung und in einer zweiten Schaltstellung jeweils positionierbar ist, wobei das Koppelelement (43) in der ersten Schaltstellung funktional einen betätigten Zustand des ersten Schaltelements (A) abbildet und das erste Stirnrad (32) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) verbindet, und wobei das Koppelelement (43) in der zweiten Schaltstellung funktional einen betätigten Zustand des dritten Schaltelements (C) abbildet und das vierte Stirnrad (35) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) in Verbindung bringt.
Kraftfahrzeuggetriebe (3) für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend mehrere Getriebegruppen (13, 16), von denen eine als lastschaltbares Getriebe (17; 49; 52; 60) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 ausgeführt ist.
Kraftfahrzeuggetriebe (3) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die als lastschaltbares Getriebe (17; 49; 52; 60) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 ausgeführte Getriebegruppe (16) eine Hauptgruppe ist und an der Antriebswelle (19; 53) mit einer vorgeschalteten, weiteren Getriebegruppe (13), insbesondere einer Splitgruppe, gekoppelt ist.
Kraftfahrzeugantriebsstrang (1) für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend ein Kraftfahrzeuggetriebe (3) nach Anspruch 14 oder 15.
Landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, insbesondere Ackerschlepper, umfassend einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (1) nach Anspruch 16.
Verfahren zum Betreiben eines lastschaltbaren Getriebes (17; 49; 52; 60) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, - wobei ein erster Gang (G1) zwischen der Antriebswelle (19; 53) und der Ausgangswelle (18) geschaltet wird, indem das erste Lastschaltelement (24) sowie das erste Schaltelement (A) und das zweite Schaltelement (B) geschlossen werden, - und wobei ein zweiter Gang (G2) zwischen der Antriebswelle (19; 53) und der Ausgangswelle (18) geschaltet wird, indem das zweiten Lastschaltelement (25) sowie das zweite Schaltelement (B) geschlossen werden.
Verfahren nach Anspruch 18 und zum Betreiben eines lastschaltbaren Getriebes (17; 49; 52; 60) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, - dass ein dritter Gang (G3) zwischen der Antriebswelle (19; 53) und der Ausgangswelle (18) geschaltet wird, indem das erste Lastschaltelement (24) sowie das dritte Schaltelement (C) geschlossen werden, - und dass ein vierter Gang (G4) zwischen der Antriebswelle (19; 53) und der Ausgangswelle (18) geschaltet wird, indem das zweiten Lastschaltelement (25) sowie das vierte Schaltelement (D) geschlossen werden.