Lastschaltgetriebe Die Erfindung betrifft ein Lastschaltgetriebe für
Kraftfahrzeuge mit Allradantrieb, insbesondere Radlader, mit zwei auf der Antriebswelle
angeordneten und über je eine Schaltkupplung mit dieser wahlweise verbindbaren
Antriebszahnrädern, die mit je einem auf der Abtriebswelle angeordneten Abtriebszahnrad
in Eingriff stehen, wobei die Abtriebswelle zwei zu den Fahrzeugachsen führende
Wiellenenden aufweist. Bei Radladern werden Clie Vorder- und Hinterachse von einem
normalen Schaltgetriebe aus angetrieben, Für Fahrten auf der Strasse, besonders
auf der Autobahn, ist bei dem Fahrzeug ein Schnellgang vorgesehen, durch den der
Radlader die vorgeschriebene Mindestgeschwindigkeit erreicht. Zu diesem Zweck sind
die Fahrzeuge häufig mit einem zusätzlichen Schnellgang ausgerüstet. Das hat den
Nachteil, dass ein weiteres Getriebe in das Fahrzeug eingebaut werden muss, und
dass mit der' Schaltvorrichtung für diesen Schnellgang eine Aussehaltvorrichtung
der gelenkten Hinterachse vorgesehen sein muss. Es sind andere Ausführungen bekannt
g
eworden, bei denen im normalen Schaltgetriebe eine Schnellgangsstufe eingebaut ist,
bei deren Einlegung der Antrieb für die Hinterachse gleichzeitig ausgeschaltet wird.
Bei dieser Getriebegestaltung hat es sich als sehr nachteilig herausgestellt, dass
die Zahnräder der niedrigen Übersetzungsstufen sehr hohen Umfangsgeschwindigkeiten
unterworfen sind. Das hat häufig einen hohen Verschleiss der Kupplung zur Folge.
Zum anderen wird für diese hohen Drehzahlen eine unnötig hohe Leerlaufleistung verbraucht.Powershift The invention relates to a power transmission for motor vehicles having all-wheel drive, in particular wheel loader, with two on the drive shaft are arranged and each via a switching clutch with this selectively connectable drive gears which are provided with one disposed on the output shaft output gear, said output shaft, two of the Has vehicle axles leading ends. In the case of wheel loaders, the front and rear axles are driven by a normal gearbox. For journeys on the road, especially on the motorway, the vehicle is equipped with an overdrive through which the wheel loader can reach the prescribed minimum speed. For this purpose, the vehicles are often equipped with an additional overdrive. This has the disadvantage that a further transmission has to be installed in the vehicle, and that a disengagement device for the steered rear axle must be provided with the switching device for this overdrive. There are other designs known in which an overdrive stage is built into the normal gearbox, when the drive for the rear axle is switched off at the same time. In the case of this gear design, it has been found to be very disadvantageous that the gearwheels of the low gear ratios are subjected to very high circumferential speeds. This often results in high clutch wear. On the other hand, an unnecessarily high idle power is consumed for these high speeds.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe mit einer
Schnellgangstufe zu schaffen, bei deren Einlegung der Hinterachsantrieb und der
Antrieb der niedrigen Übersetzungsstufen ausgeschaltet wird, so dass sich diese
während der Fahrt in Ruhe befinden.The invention is therefore based on the object of a transmission with a
To create overdrive, when engaging the rear axle drive and the
Drive of the low gear steps is switched off, so that this
are at rest while driving.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen in den Antrieb einschaltbaren
Schnellgang bei gleichzeitiger Ausschaltung eines zu einer Fahrzeugachse führenden
ilvellenendes und einer (iie langsame Übersetzungherbeiführenden Getriebestufe.
Mit besonderem Vorteil ist eine gemeinsame Kupplung zum wahlweise Verbinden der
Abtriebszahnräder mit dem vorderen und dem hinteren Wellenende, oder zum Kuppeln
des Schnellganges mit einem der beiden vorgesehen. Dabei ist für die hintere und
i.ie vordere Fahrzeugachse
je ein Wellenende vorgesehenp die beide
miteinander kuppelbar sind und von denen das eine die wahlweise einzuschaltenden
Zahnräder trägt, wobei die Kupplung für' das wahlweise Einschalten der Zahnräder
mit der Kupplung der Wellenenden verbunden ist. In erfinderischer Weise sind auf
einem Wellenende drei Zahnräder frei drehbar angeordnet, von denen die beiden äusseren
in verschiedener Übersetzung mit der Antriebswelle kuppelbar eindg während das dritte
Zahnrad über eine Schnellgangübersetzung dauernd mit einem der beiden anderen auf
der gleichen Welle sitzenden Zahnräder in Eingriff steht, und dass das nicht mit
dem Schnellgang in Eingriff befindliche Abtriebezahnrad und das Ausgangsrad des
Sehnellganges wechselweiße mit der Abtriebswelle kuppelbar sind, wobei die dazu
erforderliehe Kupplung mit einem weiteren Kupplungsteil verbunden ist, welches wechselweise
die beiden Wviellenenden miteinander verbindet oder trennt. Dabei trägt das weitere
Kupplungsteil zwei zur gleichen Seite weisende Kupplungeringe, von denen der äussere
zunächst mit dem zugehörigen Kupplungsring auf dem Abtriebszahnrad und der innere
anschliessend mit dee Kupplungsring auf #'em Wellenende in Eingriff tritt, wobei
der Ringträger auf dem anderen Wellenende drehfest geführt ist. In begonders günstiger
'.,*eise ist die*Schnellgangsstufe als Einbaugruppe in'das normale Schaltgetriebe
einsetzbar.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten
zu. Eine davon ist in den beiliegenden Zeichnungen wiedergegeben, und zwar zeigen
Fig. 1 schematische Ansicht den Getriebes mit den angeschlossenen Antriebeachsen
bei eingeschaltetem ersten Gang, Fige 2 das gleiche Getriebe mit eingeschaltetem
zweiten Gangg Fig. 3 das Getriebe mit eingelegtem Schnellgang und ausgeschaltetem
Hinteracheantrieb sowie ausgeschaltetem ersten Gang. In Fig. 1 bedeutet 1 die vordere
und 2 die hintere Antriebsachse, 3 das Getriebegehäuse, 4 die Antriebawelle, 5 das
vordere und 6 das hintere Wellenende der Abtriebsielle. Die Schaltkupplung 7 für
den ersten Gang ist mit einem Antriebszahnrad
verbunden. Die beiden Schaltkupplungen 7 und 9 sind wechselweise einschaltbar und
weisen eine dazwischenliegende Leerlaufstufe auf. Die beiden Antriebezahnräder 8
und lo stehen mit jeweils einem Abtriebezahnrad 11 und 12 in dauerndem Eingriff,
wobei die beiden Abtriebezahnräder mit einem weiteren Zahnrad 13 auf dem
Abtriebswellenende 5 gelagert sind. Die Zahnräder 12 und 13 sind dauernd
durch eine Schnellgangübersetzung 14 miteinander verbunden, die aus einem Doppelzahnrad
gebildet
ist. Die Schnellgangübersetzung 14 ist in einem Zusatzgehäuse 25 angeordnet, das
an das Getriebegehäuse 3 wahlweise ansetzbar ist. Die Zahnräder 11, 12 und 13 sind
durch eine gemeinsame Kupplung wechselweise mit dem vorderen und dem hinteren Wellenende
5 und 6 verbindbar, wobei diese aus einer auf dem vorderen Wellenende 5 befindlichen
Klauenkupplung 15 und einer auf dem hinteren Wellenende befindlichen Schaltmuffe
16 gebildet ist, die durch ein gemeinsames Betätigungsglied 17 verbunden sind. Die
Klauenkupplung 15 besteht aus einem Muffenstück 18, das verschieblieh und drehfest
auf dem Wellenende 5 gelagert ist, einen vorderen und hinteren Kupplungsring aufweist
und mit einem Kupplungsring 19 auf dem Abtriebszahnrad 11 oder einem Kupplungsring
2o auf dem Zahnrad 13 in Eingriff tritt. Die Schaltimufte 16 ist verschieblich und
drehfest auf dem hinteren Wellenende 6 geführt und weist einen inneren Kupplungsring
21 und einen äusseren Kupplungsring 22 auf, wobei dieser weiter versteht als der
innere Kupplungsring 21. Diesen beiden KupplungsriAgen gegenüber sind ein Kupplungsring
23 auf dem vorderen Wellenende und ein zweiter Kupplungsring 24 auf dem Abtriebezahnrad
12 angeordnet. In Fig. 1 ist der ein'.eschaltete erste Gang dargestellt. Der Kraftfluss
erfolgt von der Antriebswelle 4 über die geschlossene Schaltkupplung 7 und
das Antriebszahnrad 8 auf das Abtriebezahnrad 11. Durch die eingelegte
gemeinsame Kupplung sind über' den#Kupplungsring 19 und das Muffenstück
18 das vordere Wellenende
5 und durch das Verbinden der
Kupplungsringe 21 und 23 das hintere Wellenende 6 in den Kraftfluss eingeschaltet.The invention solves this problem by means of an overdrive that can be switched into the drive while simultaneously switching off a shaft end leading to a vehicle axle and a gear stage which brings about a slow transmission ratio for coupling the overdrive with one of the two. One shaft end each is provided for the rear and the front axle of the vehicle, both of which can be coupled to one another and of which one carries the gear wheels to be switched on, the coupling for 'the optional switching on of the In an inventive way, three gearwheels are freely rotatably arranged on one shaft end, of which the two outer ones can be coupled to the drive shaft in different ratios, while the third gearwheel via an overdrive transmission ung is permanently in engagement with one of the other two gearwheels sitting on the same shaft, and that the output gearwheel that is not in engagement with the overdrive and the output gear of the Sehnellganges can be alternately coupled to the output shaft, whereby the coupling required for this is connected to a further coupling part which alternately connects or separates the two ends of the wave. The other coupling part carries two coupling rings pointing to the same side, of which the outer one first engages with the associated coupling ring on the output gear and the inner one then engages with the coupling ring on the shaft end, the ring carrier being guided non-rotatably on the other shaft end . In a particularly favorable way, the * overdrive stage can be used as an assembly in the normal gearbox. The invention allows various possible embodiments. One of these is shown in the accompanying drawings, namely: Fig. 1 shows a schematic view of the transmission with the connected drive axles with the first gear engaged, Fig. 2 the same transmission with the second gear engaged first gear. In Fig. 1, 1 denotes the front and 2 the rear drive axle, 3 the gearbox housing, 4 the drive shaft, 5 the front and 6 the rear shaft end of the output shaft. The clutch 7 for the first gear is with a drive gear tied together. The two clutches 7 and 9 can be switched on alternately and have an intermediate idle stage. The two drive gears 8 and lo are in permanent engagement with a respective output gear 11 and 12, the two output gears being mounted with a further gear 13 on the output shaft end 5. The gears 12 and 13 are permanently connected to one another by an overdrive transmission 14, which is formed from a double gear. The overdrive transmission 14 is arranged in an additional housing 25 which can optionally be attached to the gear housing 3. The gears 11, 12 and 13 are alternately connectable to the front and rear shaft ends 5 and 6 by a common coupling, this being formed from a claw coupling 15 located on the front shaft end 5 and a shift sleeve 16 located on the rear shaft end, which are connected by a common actuator 17. The claw coupling 15 consists of a sleeve piece 18, which is slidably and non-rotatably mounted on the shaft end 5, has a front and rear coupling ring and engages with a coupling ring 19 on the output gear 11 or a coupling ring 2o on the gear 13. The shift sleeve 16 is slidably and non-rotatably guided on the rear shaft end 6 and has an inner coupling ring 21 and an outer coupling ring 22, this being understood further as the inner coupling ring 21. Opposite these two coupling rings are a coupling ring 23 on the front shaft end and a second coupling ring 24 is arranged on the output gear 12. In Fig. 1, the engaged first gear is shown. The power flow is from the input shaft 4 via the engaged clutch 7 and the drive gear 8 to the Abtriebezahnrad 11. By the inserted common coupling are 'the # coupling ring 19 and the sleeve piece 18, the front end of the shaft 5 and by connecting the coupling rings 21 and 23 the rear shaft end 6 switched into the power flow.
Durch diese Schaltung erfolgt der Antrieb der Vorderachse 1 und der
Hinterachse 2. In Fig. 2 ist das Umschalten des Getriebes auf den zweiten Gang durch
Schliessen der Schaltkupplung 9 gezeigt. Die gemeinsame Kupplung ist dabei gegenüber
der Schaltstellung des ersten Ganges nicht gelöst worden. Während des Antriebes
durch den ersten bzw. den zweiten Gang läuft die Schnellgangstufe 14 und das auf
dem vorderen Wellenende 5 lagernde Zahnrad 13 leer mit. In Fig. 3 ist das Einschalten
der Schnellgangstufe 14 dargestellt. Zu diesem Zwecke wird die gemeinsame Kupplung
in die andere Eingriffstellung überführt. Zunächst gibt die Schaltmuffe 16 den Kupplungsring
23 auf dem vorderen Wellenende und danach den Kupplungsring 24 auf dem Abtriebszahnrad
12 frei. Dadurch ist der Antrieb der Hinterachse abgeschaltet und der Antrieb erfolgt
nur noch über das vordere Wellenende 5. Die Klauenkupplung 15 ist dabei durch das
gemeinsame Betätigungsglied 17 gleichzeitig in den Kupplungsring 2o des Zahnrades
13
überführt. Dadurch erfolgt der Kraftfluas von der Antriebswelle 4 über
die Schaltkupplung 9 sowie das Antriebazahnrad lo auf das Abtriebszahnrad
12 und von dort über die verbindende Schnellgangstufe 14 auf das Zahnrad
13, welches wiederum das Drehmoment auf das Wellenende 5 gibt.
Wird
der Allradantrieb wieder eingeschaltet, so führt das gemeinsame Betätigungsglied
17 die Schaltmuffe 16 und die Klauenkupplung 15 zunächst in eine Neutralstellung,
in der keinerlei Eingriff erfolgt. Sodann treten die beiden Kupplungsringe 22 und
24 zur Verbindung den Abtriebezahnraden 12 mit dem hinteren Wellenende 6 in Eingriff.
Bei Weiterführen des Betätigungegliedes 17 tritt das Mutfenstück 18 mit dem Kupplungsring
19 in Eingriff. Das vordere und das hintere Wellenende haben normalerweise nicht
die Stellung zueinander, dass Kupplungsring 19 und Kupplungsring 23 gleichzeitig
einzulegen sind. Aus diesem Grunde ist in dem Betätigungsglied 17 eine hier nicht
dargestellte Federvorrichtung vorgesehen, durch die der Kupplungsring 21 am Kupplungsring
23 anliegt, ohne in Eingriff zu treten. Erst bei geringster Bewegung des vorderen
WIellenendes 5 gegenüber dem hinteren 6 springen die beiden Kupplungsringe
21 und 23
ineinander und ergeben so eine Kupplung der beiden Wellenenden.
Die Schaltanordnung des Schnellganges weist den sehr grossen Vorteil auf, dass nach
Einschalten der Schnellgangstufe 14 die Übersetzungsstufe des*eräten Ganges mit
den Zahnrädern 8 und 13
abgeschaltet ist und sich während des Schnellantriebes
in Ruhe befindet und nicht den sich aus den Übersetzungsverhältnissen ergebenden
hohen Drehzahlen unterworfen ist.The front axle 1 and rear axle 2 are driven by this shift. The common clutch has not been released with respect to the shift position of the first gear. During the drive through the first or the second gear, the overdrive stage 14 and the gear wheel 13 mounted on the front shaft end 5 run idle. In Fig. 3, the activation of the overdrive stage 14 is shown. For this purpose, the common clutch is transferred to the other engagement position. First, the shift sleeve 16 releases the coupling ring 23 on the front shaft end and then the coupling ring 24 on the output gear 12. Characterized the drive of the rear axle is switched off and the drive is effected only over the front end of the shaft 5. The dog clutch 15 is transferred by the common actuator 17 simultaneously in the coupling ring of the gear 2o. 13 As a result, the power flows from the drive shaft 4 via the clutch 9 and the drive gear lo to the output gear 12 and from there via the connecting overdrive stage 14 to the gear 13, which in turn transmits the torque to the shaft end 5 . If the all-wheel drive is switched on again, the common actuating member 17 initially guides the shift sleeve 16 and the dog clutch 15 into a neutral position in which there is no engagement whatsoever. The two coupling rings 22 and 24 then come into engagement with the rear shaft end 6 to connect the output gears 12. When the actuating member 17 is continued, the nut piece 18 engages with the coupling ring 19. The front and rear shaft ends do not normally have the position relative to one another so that coupling ring 19 and coupling ring 23 are to be inserted at the same time. For this reason, a spring device, not shown here, is provided in the actuating member 17, by means of which the coupling ring 21 rests on the coupling ring 23 without engaging. Only with the slightest movement of the front shaft end 5 relative to the rear 6 do the two coupling rings 21 and 23 jump into one another and thus result in a coupling of the two shaft ends. The shift arrangement of the overdrive has the very great advantage that after switching on the overdrive stage 14, the gear stage of the gear with the gears 8 and 13 is switched off and is at rest during the high-speed drive and is not subject to the high speeds resulting from the gear ratios is.