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Zahnräderwechseigetriebe in Gruppenbauweise, insbesondere für land-
und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein ZahnrSderwechselgetriete
in Gruppenbauweise mit parallelen Wellen, insbesondere für land- undXoder bauwirtschaftlich
nutzbare Kraftfahzeuge, mit einem einer Hauptschaltgruppe nachgeschalteten Gruppengetriebes
das ein oder mehrere mit einem zugeordneten Zahnrad der Ausgangswelle der Hauptschaltgruppe
kämmendes Eingangszahnrad bzw. kämmende Eingangszahnräder aufweist, von denen eines
bzw. mehrere wahlweise sowohl im Vorwärts- als auch im Rückwärtsfahrsinn antreibbar
sind, wobei die Ausgangswelle der Hauptschaltgruppe durch deren Antriebswelle über
ein auf einer Welle des Gruppengetriebes, vorzugsweise auf deren Abtriebswelle gelagertes
USkehrzahnrad im Rückwärtsfahrsinn antreibbar ist, das drehfest mit einem benachbarten
Zahnrad verbunden ist, welches mit einem auf der Vorgelegewelle der Hauptschaltgruppe
angeordneten Zahnrad kämmt.
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Ein Zahnräderwechselgetriebe vorgenannter Gattung zeichnet sich dadurch
aus, daß es bei einer relativ geringen Baulänge sowohl bei einer Doppel ausnutzung
von Bauteilen als auch einer vereinfachten Bildung der Rückwärtsgangstufen die Möglichkeit
der
einfachen Erweiterung von Gangstufen fUr die in der Land- und
auch in der Bauwirtschaft vorhandenen Einsatzfälle bietet. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß das eingangs beschriebene Getriebe insbesondere für eine kostengerechte Massenfertigung
einer noch größeren Doppel ausnutzung von Zahnrädern in der Hauptschaltgruppe bedarf.
Außerdem hat sich bei dem eingangs beschriebenen Getriebe gezeigt, daß bei hohen
Übersetzungsverhältnissen, beispielsweise bei Paarungen von niedrigen Gangstufen
der Hauptschaltgruppe mit der langsamen Schaltstufe des Gruppengetriebes aus getriebe-
und insbesondere aus belastungstechnischen Gründen der Antrieb des Gruppengetriebes
zumindest Uber zwei Zweige durch die Hauptschaltgruppe sinnvoller ist.
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Ausgehend von diesen Erkenntnissen liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Zahnräderwechselgetriebe der vorausgesetzten Gattung unter weiterer
Doppel ausnutzung von Bauteilen bei wahlweisem mehrzweigioen Antrieb des Gruppengetriebes
durch die Hauptschaltgruppe dahingehend zu verbessern, daß sich eine baulich als
auch in ihrer getriebetechnischen Gestaltung einfache Lösung ergibt.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst,
daß das drehfest mit dem Umkehrzahnrad verbundene Zahnrad der Hauptschaltgruppe
mit einem drehfest auf deren Ausgangswelle sitzenden Zahnrad kämmt, das mit einem
frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Antriebswelle der Hauptschaltgruppe
sitzenden
Zahnrad eine Vorwärtsgangstufe derselben bildet. Bek einem ZahnrSderwechselgetriebe
diesen Aufbaues ergibt sich bei entsprechender Auslegung der Hauptschaltgruppe und
des Gruppengetriebes nicht nur eine weitere Doppelausnutzung von Bauteilen sondern
es ergibt sich auch die Möglichkeit, daß mit getriebetechnisch einfachen Mitteln
eine Erweiterung von Gangstufen für alle geforderten Einsatzfälle bei hohem Gesamtgetriebewirkungsgrad
durchführbar ist.
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Nach der Erfindung ergibt sich eine getriebe- und schaltttchnisch
besonders einfache Lösung dadurch, daß das wahlweise direkt durch das drehfest mit
dem Umkehrzahnrad verbundene Zahnrad angetriebene Zahnraderpaar der Hauptschaltgruppe
deren vorletzte oder eine niedrigere Gangstufe bildet. Für die Bildung , sowohl
einer schnellen Vorwärtsschaltstufe als auch schnellen Rückwärtsschaltstufe des
Gruppengetriebes ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das frei drehbar auf der
Abtriebswelle gelagerte Umkehrzahnrad und/oder das drehfest mit diesem verbundene
Zahnrad der Hauptschaltgruppe wahlweise mit der Abtriebswelle des Gruppengetriebes
kuppelbar ist.
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Eine kostengerechte und getriebetechnisch einfache Gestaltung des
Gruppengetriebes in seiner niedrigen Schaltstufe ergibt sich nach der Erfindung
ferner dadurch, daß die Ausgangswelle der Hauptschaltgruppe neben der Bildung deren
Gangstufen dienenden drehfesten und/oder frei drehbaren Zahnrädern ein dreh-£estes
Zahnrad aufweist, das mit einem frei drehbar auf. der
Abtriebswelle
des Gruppengetriebes gelagerten und wahlweise mit dieser kuppelbaren Zahnrad kSsst.
Dabei ist es aus schaittechnischen Gründen und wegen einer weiteren Reduzierung
der Kosten zweckdienlich, daß dem mit dem zusätzlichen Zahnrad der Ausgangswelle
kAmmendz Zahnrad der Abtriebswelle des Gruppengetriebes und dem auf dieser gelagerten
und mit dem Umkehrzahnrad verbundenen Zahnrad ein gemeinsames, beispielsweise als
Doppelschaitmuffe oder dergl. ausgeführtes Schaltglied zugeordnet ist.
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Zur getriebetechnisch einfachen Bildung einer Kriechgangstufe des
Gruppengetriebes ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das
durch das zusätzliche drehfeste Zahnrad der Ausgangswelle der Hauptschaltgruppe
angetriebene frei drehbare Zahnrad der Abtriebswelle des Gruppengetriebes ein drehfest
mit diesem verbundenes Zahnrad aufweist, das mit einem auf einer Vorgelegewelle
angeordneten Zahnrad kämmt, das dem Antrieb eines weiteren auf dieser angeordneten
Zahnrades dient, dem ein frei drehbar auf der Abtriebswelle gelagertes wahlweise
mit dieser kuppelbares Zahnrad zugeordnet ist.
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Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, welche zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung darstellt, entnormen werden. Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgem§es
Zahnräderwechselgetriebe im LängssChnitt,
Fig. 2 bis 7 Querschnitte
nach den Linien II - 11 bis VII - VII durch das Zahnräderwechselgetriebe nach Fig.
1, Fig. 8 eine Schaltkulisse mit darunter dargestellten Schaltschlüsseln von Schaltstangen
für das Zahnräderwechselgetriebe nach den Fig. 1 bis 7, Fig. 9 die Schaltschlüssel
nach Fig. 8 mit in Teilansicht dargestellten Schaltstangen, Fig. 10 einen Querschnitt
nach der Linie X - X@ durch die Schaltstangen nach Fig. 9, Fig. 11 ein weiteres
Ausführungsbeispiel im Längsschnitt, Fig. 12 bis 14 Querschnitte nach« den Linien
XII - XItF durch das Zahnräderwechselgetriebe nach Fig. 11, Fig. 15 eine Schaltkulisse
mit darunter dargestellten Schaltschlüsseln von Schaltstangen für das Zahnräderwechselgetriebe
nach den Fig. 11 bis 14, Fig. 16 die Schaltschlüssel mit ihren Schaltstangenteilen
nach Fig. 15 in Draufsicht, Fig. 17 einen Querschnitt nach der Linie XVII - XVII
durch die Schaltstangen nach Fig. 16, Fig. 18 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Schaltkulisse und der Schaltschlüssel einer Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe
nach den ?i. 1 bis 7, Fig. 19 Schaltschlüssel mit ihren Schaltstangenteilen nach
Fig. 17 in Draufsicht, Fig. 20 einen Querschnitt nach der Linie XX - XX durch die
Schaltstangen nach Fig. 19
Bei denen in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Schwungrad 1 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine mit einer als
Fahr- und Zapfwellenkupplung dienenden Doppelreibungs kupplung 2 verbunden. Die
Doppelreibungskupplung 2 hat einen Mitnehmer 3, der drehfest und axial verschiebbar
auf einer als Vollwelle ausgefUhrten Antriebswelle 4 einer Hauptschaltgruppe 5 des
erfindungsgemäßen Zahnräderwechselgetriebes angeordnet ist. Der Hauptschaltgruppe
5 ist ein in paralleler Wellenbauweise zu dieser ausgeführtes Gruppengetriebe 6
nachgeschaltet, durch das Uber einen Achswellenantrieb 7 der Antrieb eines Treibachsdifferentials
8 erfolgt. Das Treibachsdifferential 8 dient dem Antrieb eines Treibrades,9 und
10.
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Die Antriebswelle 4 der Hauptschaltgruppe 5 ist beidseitig in Lagern
11 des strich-punktiert angedeuteten Gehäuses 12 der Hauptschaltgruppe 5 gelagert.
Auf der Antriebswelle 4 sind tom Hltnehmer 3 a^a gesehen drehfeste.Zahnrder 13,
14 vorgesehen, die mit einem zugeordneten, auf eins als Vorgelegewelle ausgebildeten
Ausgangswelle 15 frei drehbar und wahlweise mit dieser kuppelbaren Zahnrad 16 bzw.
17 kämmen. Die Ausgangswelle 15 ist parallel zur Antriebswelle 4 beidseitig in Lagern
18 des Gehäuses 12 gelagert. Zwischen den Zahnrädern 16 und 17 ist eine mit Synchronisiergliedern
versehene Doppelschaltmuffe 19 drehfest und axial verschiebbar auf der Ausgangswelle
15 angeordnet.
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Die Doppelschaltmuffe 19 steht in Wirkverbindung mit einer in Fig.
9 dargestellten Schaltstange 20. Die Schaltstange 20 hat einen U-fdrmigen Schaltschlüssel
21, in den ein nicht
dargestellter Schalthebel eingreift, der in
einer SchaltkulisSe 22 nach Fig. 8 geführt ist. Mittels der Doppelschaltmuffe 19
sind die in der Schaltkulisse einander gegenüberliegenden Gangstufen I und II der
Hauptschaltgruppe 5 schaltbar, die durch die Zahnräder 13, 16 bzw. .14, 17 gebildet
sind.
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Auf der Antriebswelle 4 lagern ferner frei drehbare Zahnräder 23,
24 und 25, die mit zugeordneten drehfesten Zahnrädern 26 bzw 27 bzw. 28 der Ausgangswelle
15 kammen. Das Zahnrad 23 bildet mit dem Zahnrad 26 die Gangstufe V, während das
ZahnrEderpaar 24, 27 die Gangstufe III und das Zahnräderpaar 25, 28 die Gangstufe
IV der Hauptschaltgruppe 5 bildet. Zur Einschaltung der Gangstufen III und IV dient
eine drehfest und axial verschiebbar auf der Antriebswelle 4 angeordnete Doppelschaltmuffe
29, der eine mit ihrem Schaltschlüssel 31 dargestellte Schaltstange 30 zugeordnet
ist. Der Schaltschlüssel 31 ist dem Schaltschlüssel 21 benachbart und wird mittels
des gleichen, in der Schaltkulisse 22 geführten nicht dargestellten Schalthebels
geschaltet. rür die Einschaltung der Schaltstufe V ist gleichfalls eine axial verschiebbar
und drehfest auf der Antriebswelle 4 sitzende Doppelschaltmuffe 32 vorgesehen, die
zugleich der Schaltung einer Rückwärtsgangstufe R dient. Zur Schaltung der Doppel
schal tmuffe 32 ist eine Schaltstange 33 vorgesehen, die einen Schaltschlüssel 34
hat, in die der nicht dargestellte, in der Schaltkulisse 22 geführte Schalthebel
eingreift.
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Die mittels des Schaltschlüssels 34 geschaltete Rückwärtsgang stufe
R der Hauptschaltgruppe 5 wird teils durch ein frei drehbar auf der Antriebswelle
4 sitzendes und mit dieser durch die Doppelschaltmuffe 32 kuppelbares Zahnrad 35
und ein mit diesem kämmendes Zahnrad 36 gebildet. Das Zahnrad 36 lagert auf einer
Abtriebswelle 37 des Gruppengetriebes 6 und ist drehfest mit einem Zahnrad 38 verbunden,
das erfindungsgemäß mit dem Zahnrad 27 kommt und mit diesem der weiteren Bildung
der Rückwärtsgangstufe R dient. Das Zahnrad 38 ist mittels einer Doppelschaltmuffe
39 mit der Ausgangswelle 37 in einer schnellen Schaltstufe S des Gruppengetriebes
6 kuppelbar. Außerdem wird mittels der Doppelschaltmuffe 39 in einer Schaltstufe
A des Gruppengtriebes fUr den Ackerbetrieb die Abtdebswelle 37 mit einem benachbarten
Zahnrad 40 gekuppelt, das frei drehbar auf der Abtriebswelle 37 lagert. Das Zahnrad
40 ist drehfest mit einem im Teilkreisdurchmesser größeren Zahnrad 41 verbunden,
das mit einem zusAtzllchen drehfesten Zahnrad 42 der Ausgangswelle 15 kämmt. Über
das Zahnrad 42 erfolgt in der Schaltstufe A und in einer Xriechgangstufe K der Antrieb
des Gruppengetriebes 6.
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Die Kriechgangstufe K wird außer durch die Zahnräder 40 bis 42 durch
ein mit dem Zahnrad 40 kämmendes Zahnrad 43 gebildet, das drehfest auf einer Nebenwelle
44 angeordnet ist. Auf der Nebenwelle 44, die beidseitig in Lagern 45 lagert, sitzt
außerdem drehfest ein Zahnrad 46, das mit einem frei drehbar auf der Abtriebswelle
37 gelagerten Zahnrad 47 kämmt. Die Abtriebswelle 37, die beidseitig in Lagern 48
lagert, hat eine drehfest
und axial verschiebbare Schaltmuffe 49,
mittels der das Zahnmit rad 47 in der Schaltstufe KYder Abtriebswelle 37 kuppelbar
ist.
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Weiterhin ist auf der Abtriebswelle 37 ein drehfestes Zahnrad 50 für
den Antrieb eines fahrabhängigen Nebenantrieb'es angeordnet.
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Der fahrabhängige Nebenantrieb hat eine koaxial zu einer Zapfwelle
51 in Lagern 52 gelagerte Nebenantriebswelle 53, die beispielsweise dem Antrieb
einer Frontachse dient. Auf der Nebenantriebswelle 53 lagert frei drehbar ein Zahnrad
54, das mit dem Zahnrad 50 kämmt und mittels einer Schaltjnuffe 55 wahlweise mit
der Nebenantriebswelle 53 kuppelbar ist.
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Für den Antrieb der Zapfwelle 51, die in Lagern 56 des Gehäuses 12
lagert ist die Doppelkupplung 2 mit einem Mitnehmer 57 versehen.
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Der Mitnehmer 57 sitzt drehfest auf einer Hohlwelle 58, die ein drehfestes
Zahnrad 59 hat. Dieses kämmt mit einem vorzugsweise auf der Abtriebswelle 37 gelagerten
Zahnrad 60, das mit einea drehfesten Zahnrad 61 einer Vorgelegewelle62 eines zweistufig
schaltbaren Zapfwellengetriebes 63 in Eingriff stettO Das Zapfwellengetriebe 63
hat drehfest mit der Vorgelegewelle 62 verbundene Zahnräder 64 und 65. Das Zahnrad
64 kämmt mit einet frei drehbar auf der Zapfwelle 51 gelagerten Zahnrad 66, während
das Zahnrad 65 mit einem Zahnrad 67 der Zapfwelle 51 im Eingriff steht. Zur Einschaltung
der beiden Schaltstufen des Zapfwellen getriebes 63 für eine Drehzahl von n æ 540gU/min
bzw, 1 000 U/min ist auf der Zapfwelle 51 eine Doppelschaitmuffe 68 vorgesehen,
mittels
der die beiden Zahnräder 66, 67 wahlweise iit der Zapfwelle 5i kuppelbar sind.
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Abweichend von dem vorhergehend beschriebenen AusfUhrungsbelspiel
ist bei den in den Fig. 11 bis 14 dargestellten AusfU-rungsbeispiel die Gangstufe
I der Hauptschaltgruppe 5 durch ein drehfestes Zahnrad 69 der Antriebswelle 4 und
ein mit diesem kämmendes Zahnrad 70 gebildet. Das Zahnrad 70 lagert frei drehbar
auf der Ausgangswelle 15 der Hauptschaltgruppe 5. Zur Einschaltung der Gangstufe
I der Hauptschaltgruppe 5 ist auf der Ausgangswelle 15 eine drehfest und axial verschiebbare
Schaltklaue 71 vorgesehen, mittels der das Zahnrad 70 wahlweise mit der Ausgangswelle
15 kuppelbar ist.
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Das der Bildung der Rückwärtsgangstufe R der Hauptschaltgruppe 5 dienende
Zahnrad 35 ist nach Fig. 11 dem Zahnrad 69 benachbart auf der Antriebswelle 4 gelagert.
Zur Einschaltung der Gangstufe R ist auf der Antriebswelle 4 eine Schaltmuffe 72
vorgesehen, mittels der das Zahnrad 35 mit der Antriebswelle 4 kuppelbar ist. Außerdem
ist bei dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel die Gang stufe II durch
ein frei drehbares Zahnrad 73 der Antriebswelle 4 und ein mit diesem kämmendes drehfestes
Zahnrad 74 der Ausgangswelle 15 gebildet. Für die Schaltung der Gangstufe II dient
eine Doppel schal tklaue 75, mittels der wahlweise auch das diesem benachbarte Zahnräderpaar
24, 27 der Gangstufe III mit der Antriebswelle 4 kuppelbar ist. Abweichend von dem
in den Fig. 1 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiel
soll das
Zahnräderwechselgetriebe nach den Fig. 11 bis 14 mittels eines nicht dargestellten
Schalthebels geschaltet werden, der in einer Schaltkulisse 76 nach Fig. 15 geführt
ist, Der nicht dargestellte Schalthebel greift mit seinem Schaltfinger in den Schaltschlüssel
77 einer Schaltstange 78 ein, die über nicht dargestellte Schaltgabeln mit den Schaltmuffen
71 -und 72 gekuppelt ist. In den Schaltstellungen zur Schaltung der beiden Gangstufen
II und III der Hauptschaltgruppe 5 greift deren Schalthebel in einen weiteren Schaltschlüssel
79 ein, der auf einer Schaltstange 80 sitzt, d1e wiederum über eine nicht dargestellte
Schaltgabel mit der Schaltmuffe 75 gekoppelt ist. Zur Einschaltung der Gangstufen
IV und V ist ein Schaltschlüssel 81 vorgesehen, der auf einer Schaltstange 82 sitzt.
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Die Schaltstange 82 greift über nicht dargestellte Schaltgabeln in
die Doppelschaltmuffe 29 ein. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1
bis 7 ist ferner das teils die Umkehrstufe R mit bildende Zahnrad 36 zwischen dem
Zahnrad 7Q für die Gangstufe I und.dem Zahnrad 74 für die Gangstufe II angeordnet.
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In den Fig. 18 bis 20 ist die Schaltkulisse 83 eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Schaltvorrichtung zur Schaltung der Zahnräder der Hauptschaltgruppe 5 nach
den Fig. 1 bis 7 dargestellt. Nach der Schaltkulisse 83 soll ein nicht gezeigter
Schalthebel mit seinem Schaltfinger in der Schaltstellung R in einen linksseitigen
Schaltschlüssel 84 eingreifen, der auf einer Schaltstange 85 sitzt. Die Schaltstange
85 ist dberaeine:
ebenfalls nicht dargestellte Schaltgabel mit
der Doppelschaltmuffe 32 zur Schaltung der Gangstufen R und V gekoppelt. Außerdem
hat die Schaltstange 85 einen rechtsseitigen Schaltschlüssel 86, in den in der SchaltsXllung
V der Schaltfinger des nicht dargestellten Schalthebels eingreift. Zwischen dendbelden
Schaltschlüsseln 84 und 86 ist ein Schaltschlüsseh 87 zur Schaltung der Gangstufen
I und II und ein benachbarter Schaltschlüssel 88 zur Schaltung der Gangstufen III
und IV ageordnet. Der Schaltschlüssel 87 sitzt auf einer Schaltstange 89, die über
eine nicht dargestellte Schaltgabel mit der Doppel schal tmuffe 19 nach Fig. 1 gekoppelt
ist. Der Schaltschlüssel 88 ist einer Schaltstange 90 zugeordnet, die über eine
nicht dargestellte Schaltgabel mit der Doppelschaltmuffe 29 nach Fig. 1 gekuppelt
ist.