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Getriebe für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Getriebe für
Kraftfahrzeuge mit einem stufenlos regelbaren Getriebe und einem von dessen Sekundärwelle
nach dem Einrücken einer Kupplung antreibbaren Stufenwechselgetriebe, das durch
einen Zapfwellenantrieb umgehbar ist, wobei wenigstens eine Zapfwelle durch Schaltmuffen
motor- oder fahrabhängig antreibbar ist.
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Es ist ein Getriebe dieser Gattung bekannt, bei dem sich die Kupplung
zum motorabhängigen bzw. fahrunabhängigen Antrieb einer Zapfwelle antriebsmäßig
sowohl vor dem stufenlos regelbaren Getriebe als auch vor dem Stufenwechselgetriebe
befindet. Das hat den Nachteil, daß das Schalten des Stufenwechselgetriebes, ganz
gleich, ob man die eigentliche Fahrkupplung oder die besagte Kupplung betätigt,
durch das verhältnismäßig große Trägheitsmoment des stufenlos regelbaren Getriebes
beeinträchtigt wird. Außerdem ist bei dem bekannten Getriebe eine zusätzliche, die
Verlängerung der Motorwelle darstellende, zwischen der Primärwelle und der Sekundärwelle
des stufenlos regelbaren Getriebes verlaufende treibende Welle vorgesehen, von welcher
der motorabhängige Zapfwellenantrieb bzw. der Umgehungstrieb für das Stufenwechselgetriebe
abgenommen ist. Diese zusätzliche Welle. ist hierbei koaxial zur Hauptgetriebewelle
des Stufenwechselgetriebes angeordnet und liegt mit der Primärwelle und der Sekundärwelle
des stufenlos regelbaren Getriebes in einer Ebene. Die bekannte Getriebekonstruktion
ist demnach infolge der zusätzlichen Welle relativ aufwendig. Des weiteren ist das
Getriebe in seinen Abmessungen sperrig, da, wie bereits ausgeführt, die zusätzliche
Welle, die Primärwelle und die Sekundärwelle in einer Ebene liegen.
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Bei einem anderen bekannten Getriebe sind die Primärwelle des stufenlos
regelbaren Getriebes und die mit dem Ausgleichsgetriebe in Wirkverbindung stehende
Hauptgetriebewelle des Stufenwechselgetriebes koaxial zur Motorwelle angeordnet,
wobei der Kraftfluß im Stufenwechselgetriebe von der Sekundärwelle aus über ein
Vorgelege auf die Hauptgetriebewelle erfolgt. Es fehlt jedoch ein Zapfwellenantrieb.
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Ferner ist ein Stufenwechselgetriebe bekannt, bei dem der Kraftfluß
von der Getriebeeingangswelle über eine Vorgelegewelle auf die Hauptgetriebewelle
und von dieser zurück auf die Vorgelegewelle und wieder auf die Hauptgetriebewelle
verläuft. Auch dieses Getriebe weist keinen Zapfwellenantrieb auf. Außerdem fehlt
ein stufenlos regelbares Getriebe.
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Schließlich gehört zum Stand der Technik ein Getriebe mit zwei koaxial
zueinander angeordneten Zapfwellen, von denen die hintere Zapfwelle motor- und gangabhängig
angetrieben werden kann, während die vordere Zapfwelle lediglich motorabhängig antreibbar
ist.
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Der Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, das Abkuppeln des Zugorgangetriebes
zum leichteren Schalten des Stufenwechselgetriebes zu ermöglichen. Die gestellte
Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Kupplung
zwischen der Sekundärwelle des stufenlosen Getriebes und dem Stufenwechselgetriebe
angeordnet ist und der Zapfwellenantrieb unmittelbar mit der Primärwelle des stufenlosen
Getriebes in Antriebsverbindung steht. Auf diese Weise läßt sich das Stufenwechselgetriebe
besser schalten, da beim Ausrücken der Kupplung das stufenlos regelbare Getriebe
bzw. dessen Trägheitsmoment vom Stufenwechselgetriebe getrennt wird und so den Schaltvorgang
nicht nachteilig beeinflußt. Außerdem befindet sich die Kupplung, die zum Einschalten
des motorabhängigen bzw. fahrunabhängigen Zapfwellenantriebes dient, im Stufenwechselgetriebegehäuse.
Dies ermöglicht eine gedrängte Bauweise des gesamten Getriebes. Des weiteren wird
durch die unmittelbare Verbindung des Zapfwellen- bzw. Umgehungsgetriebes mit der
Primärwelle eine Welle eingespart. Dies bringt einen einfacheren Aufbau des Getriebes
mit sich, wodurch wiederum weniger Platz für das Umgehungsgetriebe benötigt wird.
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Ein weiteres Merkmal des Getriebes, das in an sich bekannter Weise
zwei koaxiale, einzeln oder zugleich antreibbare Zapfwellen aufweist, von denen
die vordere Zapfwelle motorabhängig und die hintere Zapfwelle sowohl motorabhängig
als auch gangabhängig antreibbar ist, besteht darin, daß auch die vordere Zapfwelle
gangabhängig angetrieben werden kann und die beiden Zapfwellen über ihre einander
zugekehrten Enden miteinander kuppelbar sind. Hierbei kann der motorabhängige Antrieb
der Zapfwellen über
ein Doppelrad erfolgen, das auf der einen Zopfwelle
lose gelagert ist und dessen eines Zahnrad mit einem auf der Primärwelle des stufenlos
regelbaren Getriebes angeordneten Zahnrad kämmt, während dessen anderes Zahnrad
über Vorgelegezahnräder mit einem auf der anderen Zopfwelle ebenfalls lose lagernden
einfachen Zahnrad in Antriebsverbindung steht, wobei das Doppelrad und das einfache
Zahnrad mit ihren Zopfwellen durch je eine Schaltmuffe drehfest verbindbar sind.
Vorteilhaft sind die beiden Zopfwellen von einem festen Zahnrad der Hauptgetriebewelle
aus über ein weiteres, auf der hinteren Zopfwelle lose gelagertes, durch eine weitere
Schaltmuffe drehfest mit ihr verbindbares Zahnrad gangabhängig antreibbar und der
Antrieb der vorderen Zopfwelle durch Einrücken der zwischen beiden Zopfwellen vorgesehenen
Schaltmuffe erreichbar.
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Beim Schalten des Getriebes über das Zapfwellen-bzw. Umgehungsgetriebe
ist die zwischen der Sekundärwelle des stufenlosen Getriebes und dem Stufenwechselgetriebe
angeordnete Kupplung ausgerückt, so daß sowohl das stufenlos regelbare Getriebe
als auch das Stufenwechselgetriebe umgangen wird. In diesem Fall kann die Hauptgetriebewelle
mit zwei Drehzahlen angetrieben werden, und zwar einmal über die vordere Zopfwelle,
die Vorgelegeräder und die hintere Zopfwelle, zum andern direkt über die beiden
Zopfwellen.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt ein für eine landwirtschaftliche Zugmaschine bestimmtes
Getriebe nach der Erfindung in der teilweise im Schnitt dargestellten Draufsicht,
wobei die Getriebewellen in eine Ebene gelegt sind, und Fig. 2 die wirkliche Anordnung
der Getriebewellen zueinander in Seitenansicht.
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In der Zeichnung bedeutet 1 die über eine Fahrkupplung mit der Motorwelle
verbundene treibende Welle der Getriebes, die als Primärwelle eines stufenlos regelbaren
Zugorgan-Getriebes dient, dem ein dreistufiges Stufenwechselgetriebe nachgeschaltet
ist. Die Primärwelle 1 trägt ein Scheibenpaar 2, 3, das über ein Zugelement 4 mit
dem anderen auf der Sekundärwelle 5 des Zugorgan-Getriebes sitzenden Scheibenpaar
6, 7 zusammenarbeitet. Auf der Sekundärwelle 5 ist ferner ein durch eine Kupplung
8 drehfest mit ihr verbindbares Zahnrad 9 lose angeordnet, welches mit dem Zahnrad
10 eines auf einer Vorgelegewelle 12 drehbar lagernden Doppelrades 10, 11 kämmt.
Neben dem Doppelrad 10, 11 trägt die Vorgelegewelle 12 ein ebenfalls lose angeordnetes
Zahnrad 13 und ein festes Zahnrad 14. Hierbei ist zwischen dem losen Doppelrad 10,
11 und dem losen Zahnrad 13 eine Schaltmuffe 15 zum wahlweisen kraftschlüssigen
Verbinden des Doppelrades 10, 11 oder des Zahnrades 13 mit der Vargelegewelle 12
vorgesehen. Das Zahnrad 11 des Doppelrades 10, 11 steht in ständigem Eingriff mit
dem Zahnrad 16 eines weiteren Doppelrades 16, 17, das auf der Hauptgetriebewelle
18 drehbar angeordnet ist, die außer dem lasen Doppelrad 16, 17 drehfeste Zahnräder
19 und 20 aufweist, ferner ein Kegelrad 21, das die Antriebskräfte des Motors auf
das Ausgleichsgetriebe überträgt. Mittels einer Schaltmuffe 22 kann das Doppelrad
16,17 mit der Hauptgetriebewelle 18 drehfest gekuppelt werden.
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Die vorstehend angeführten Zahnräder 2., 10, 11, 13, 14, 16,17, 19,
20 und 21, ferner die Wellen 5, 16 und 18 sowie die Schaltmuffen 15 und 22 sind
Bestandteile des dem Zugorgan-Getriebes 1 bis 7 nachgeschalteten Stufenwechselgetriebes,
dessen größte im Bereich des Kriechganges liegende Untersetaungsstufe dem Fahrzeug
eine Geschwindigkeit von etwa 0,8 km/Std. gibt, und zwar bei auf Untersetzung geschaltetem
Zugorgan-Getriebes 1 bis 7. Durch Verstellen des Zugorgan-Getriebes kann man die
Geschwindigkeit des Fahrzeuges in einem Bereich von etwa 0,8 bis 3,2 km/Std. stufenlos
regeln. Das Stufenwechselgetriebe ist hierbei folgendermaßen geschaltet: Durch die
Kupplung 8 ist das Zahnrad 9 mit der Sekundärwelle 5 des Zugorgan-Getriebes 1 bis
7 kraftschlüssig verbunden und treibt das Doppelrad 10, 11, das drehbar auf der
Vorgelegewelle 12 sitzt und dessen Zahnrad 11 das lose Doppelrad 16, 17 der Hauptgetriebewelle
18 dreht. Vom Zahnrad 17 dieses Doppelrades werden das Zahnrad 13 und die mit diesem
durch die Schaltmuffe 15 drehfest gekuppelte Vorgelegewelle 12 getrieben. Die Vorgelegewelle
12 wiederum treibt über die drehfesten Zahnräder 14 und 19 die Hauptgetriebewelle
18 des Getriebes, welche über das Kegelrad 21 auf das Ausgleichsgetriebe einwirkt.
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Ist die zweite Stufe des Stufenwechselgetriebes geschaltet, so wird
der Kraftfluß über die Zahnräder 9, 10, 11 und 16 auf die Hauptgetriebewelle 18
geleitet, wobei die Schaltmuffe 15 in ihrer neutralen Stellung steht, während die
Schaltmuffe 22 sich im Eingriff befindet und das Doppelrad 16, 17 mit der Hauptgetriebewelle
18 drehfest verbindet. In der zweiten Stufe bzw. im 2. Gang können mit dem Fahrzeug
unter Zuhilfenahme des Zugorgan-Getriebes 1 bis 7 alle Geschwindigkeiten innerhalb
des Bereiches von etwa 2,5 bis 10 km/Std. gefahren werden, also mittlere Geschwindigkeiten,
die vornehmlich beim Befahren des Ackers in Frage kommen.
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Der 3. Gang des Stufenwechselgetriebes ist der Straßengang. Mit ihm
können in Verbindung mit dem Zugorgangetriebe 1 bis 7 Geschwindigkeiten von etwa
5 bis 20 km/Std. gefahren werden. Der Kraftfluß im Stufenwechselgetriebe verläuft
im 3. Gang über die Zahnräder 9 und 10 auf die Vorgelegewelle 12, die in diesem
Fall mit dem Doppelrad 10, 11 durch die Schaltmuffe 15 drehfest verbunden ist. Von
der Vorgelegewelle 12 aus wird über die Zahnräder 14 und 19 Hauptgetriebewelle 18
angetrieben. Die Schaltmuffe 22 befindet sich hierbei in neutraler Stellung.
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Das Getriebe weist zwei Zopfwellen 24 und 25 auf, die gemeinsam oder
einzeln geschaltet werden können, und zwar unabhängig oder abhängig von der Fahrgeschwindigkeit.
Zu diesem Zweck hat die Primärwelle 1 des Zugorgan-Getriebes ein drehfestes Zahnrad
26, das mit dem Zahnrad 27 eines lose auf der Zopfwelle 24 sitzenden Doppelrades
27, 28 kämmt. Dieses Doppelrad ist durch eine Schaltmuffe 29 mit der Zopfwelle 24
zu deren Antrieb drehfest koppelbar und steht durch sein zweites Zahnrad 28 über
ein Zahnradvorgelege 30,. 31 mit einem auf der zweiten Zopfwelle 25 lose angeordneten
Zahnrad 32 in Wirkungsverbindung, welches ebenfalls durch eine Schaltmuffe 33 mit
der Zopfwelle 25 kraftschlüssig verbunden werden kann. Durch Betätigen der Schaltmuffen
29 oder 33 ist jede Zopfwelle 24 oder 25 gangunabhängig schaltbar Kuppelt man das
Doppelrad 27, 28 durch die Schaltmuffe 29 mit der Welle 24, dann wird diese Welle
beispielsweise mit einer Drehzahl von 1000 U/m angetrieben. Ntm. kann man die Zopfwelle
25 außer Betrieb lassen oder durch Schalten der Muffe 33 in die Verzahnung der Zopfwelle
24 ebenfalls mit 1000 U/m.. antreiben. Mars kann aber auch die Schaltmuffe
33 in das Zahnrad: 32 einrüdcen, so daß der Antrieb der Zopfwelle 25 über
die Vorgelegeräder 30 und 31 erfolgt, die eine solche Untersetzung des Antriebes
bewirken,. claß die Welle 24 mit der Normdrehzahl
von 540 U/m gedreht
wird. Hierbei kann die Zapfwelle 25 weiterhin mit 1000 U/m umlaufen, wenn man die
Schaltmuffe 29 im Doppelrad 27, 28 eingerückt läßt. Ist die Kupplung 29 aus dem
Doppelrad 27, 28 herausgerückt, so kann auch die Zapfwelle 24 mit der Normdrehzahl
von 540 U/m angetrieben werden, indem man die Schaltmuffe 33 in die Verzahnung der
Welle 25 schiebt. In diesem Fall geht der Kraftfluß über die Zahnräder 27, 28, 30,
31, 32 auf die Zapfwelle 25 und von dieser auf die Zapfwelle 24. Außerdem kann jede
Zapfwelle 24 oder 25 auch gangabhängig angetrieben werden, wozu letztere ein zweites,
drehbar angeordnetes und durch eine Schaltmuffe 34 mit ihr drehfest verbindbares
Zahnrad 35 trägt, das mit dem drehfesten Zahnrad 20 der Hauptgetriebewelle 18 in
ständigem Eingriff steht. Sobald nun die Muffe 33 sich in neutraler Stellung befindet
und die Muffe 34 eingerückt ist, erfolgt der Antrieb der Zapfwelle 25 gangabhängig,
wobei die Zahnräder 20 und 35 so gewählt sein können, daß die Drehzahl der Zapfwelle
25 kleiner ist als bei direktem Antrieb. Schiebt man ferner die Schaltmuffe 33 auf
die Verzahnung der Zapfwelle 24, dann wird auch diese Zapfwelle gangabhängig angetrieben.
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Im Bedarfsfalle kann der Antrieb der Hauptgetriebewelle 18 auch von
der Primärwelle des Zugorgan-Getriebes 1 bis 7 aus über den Zapfwellentrieb geleitet
werden. Hierbei sind zwei Schaltstufen möglich, d. h. das Fahrzeug kann in zwei
Geschwindigkeiten gefahren werden. In der einen Stufe wird der Kraftfluß über die
Zahnräder 26, 27, 28, 30, 31, 32, 35 und 20 auf die Hauptgetriebewelle 18 geleitet,
wobei die Schaltmuffen 33 und 34 der Zapfwelle 25 in die Zahnräder 32 und 35 eingerückt
sind; hingegen führt der Kraftfluß in der anderen Stufe über das Zahnrad 26, das
Doppelrad 27, 28 und die Schaltmuffe 29 auf die Zapfwelle 24 und von dieser direkt
auf die Zapfwelle 25, wozu die Schaltmuffe 33 die Zapfwelle 25 mit der Zapfwelle
24 kuppelt. Von der Zapfwelle 25 aus erfolgt dann der Antrieb der Hauptgetriebewelle
18 über die Zahnräder 35 und 20.
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Der Rückwärtsgang der Getriebeanordnung wird, wie Fig. 2 zeigt, von
zwei Zahnrädern 37 und 38 gebildet, die lose auf einer Welle 39 lagern und mit den
Zahnrädern 14 und 16 in ständigem Eingriff sind. Durch eine in der Zeichnung der
Einfachheit halber nicht dargestellte Schaltmuffe können die Zahnräder 37 und 38
drehfest miteinander gekuppelt werden. Dies bedeutet, daß nunmehr der Rückwärtsgang
eingeschaltet ist.
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Die Erfindung ist auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
nicht beschränkt, sondern umfaßt noch weitere Ausführungsmöglichkeiten. Beispielsweise
kann die Erfindung auch in Verbindung mit anderen Wandlergetrieben, z. B. hydrostatischen
Getrieben, sinngemäß anwendbar sein.