DE2410163C2

DE2410163C2 - Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauweise, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2410163C2
Application number: DE19742410163
Authority: DE
Inventors: Walter 5060 Bensberg-Refrath Zenker
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1974-03-02
Filing date: 1974-03-02
Publication date: 1985-01-24
Also published as: DE2410163A1

Description

Druckmittel betätigte Reibungskupplung und ein durch formschlüssige acnaltmittel schaltbares Vorwärtsvorgelege wahlweise im Vorwärtsfahrtsinn und ein ebenso durch formschlüssige Schaltmittel schaltbares Rückwärtsvorgelege wahlweise im Rückwärtsfahrtsinn antreibbar ist und wobei ferner eine als Fahrkupplung ausgebildete trennbare Reibungskupplung, die auch beim Schalten des Schaltgetriebeteils getrennt wird, dem Gruppengetriebeteil vorgelagert ist und parallel zum Kraftfluß der Fahrkupplung bleibend drehfest mit der Antriebsmaschine ein Wellenzweig eines antriebsmaschinendrehzahlabhängig angetriebenen Nebenantriebes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart für Kraftfahrzeuge, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bekannten Zahnräderwechselgetriebe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (DE-AS 11 81 558) sind zum Gruppenwechsel von einer direkten Vorwärtsgruppe zu einer übersetzten Vorwärtsgruppe unter Last neben der Fahrkupplung, die zur Steuerung des Anfahrvorganges und für die Schaltung des Gangschaltgetriebes erforderlich ist, zwei druckmittelbetätigte Reibungskupplungen vorgesehen.

daß das Eingangszahnrad (12) zum Antrieb der Vor- 35 Dabei liegt die Fahrkupplung im Kraftfluß vor den beigelegewelle (14) des Gruppengetriebeteils (4) blei- den druckmittelbetätigten Reibungskupplungen. Die bend kraftschlüssig mit dem Wellenzweig (2) des Shl d

Nebenantriebes (59) verbunden ist und daß die dem d Rkl (22 b 23)

Vorwärts- und Rückwärtsvorgelege (22 bzw. 23) zu-

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zur Schaltung der übersetzten Vorwärtsgruppe und der übersetzten Rückwärtsgruppe: dieniTde druckmittelbe-

g ( ) tätigte Reibungskupplung ist außerdem auf der Ausgeordnete Reibungskupplung (16) mit ihrem Primär- 40 gangswelle des Gruppengetriebeteils angeordnet, wähteil (15) auf der Vorgelegewelle (14) des Gruppenge.- rend die formschlüssigen Schaltglieder zur Vorwahl der triebeteils (4) den Schaltgliedern (27) des Vorwärts- übersetzten Vorwärtsgruppe und der übersetzten und Rückwärtsvorgeleges (22 bzw. 23) im Kraftfluß Rückwärtsgruppe im Kraftfluß der zugeordneten vorgelagert angeordnet ist, wobei die Eingangswelle druckmittelbetätigten Reibungskupplung vorgeschaltet (20) des Schaltgetriebeteils (5) von der dieser vorge- 45 sind. Bei dieser bekannten Lösung ist für die Schaltung lagerten Fahrkupplung (1) unter Umgehung des der direkten Vorwärtsgruppe neben der Fahrkupplung Kraftflusses der Reibungskupplung (16) der Vorge- eine zusätzliche, mit weiteren Kosten behaftete drucklegewelle (14) von der Antriebsmaschine antreibbar mittelbetätigte Reibungskupplung erforderlich, durch ist welche zudem die umlaufenden Massen des Gruppen-

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, 50 getriebeteils vergrößert werden, so daß die Schaltbardadurch gekennzeichnet, daß das Eingangszahnrad
(12) des Gruppengetriebeteils (4) mit einem drehfest
an einer Nebenwelle (60) des Nebenantriebes (59)

ff h d dß k^it sowohl der formschlüssigen Schaltglieder des Gruppengetriebeteils als auch der formschlüssigen Schaltglieder des Gangschaltgetriebeteils beeinträch-

g () tigt wird. Bei Synchronisierung der Schaltglieder des

von der Nebenantriebswelle (60) eine als ein- und 55 Schaltgetriebeteils sind wegen der umlaufenden Massen ausrückbare Reibungskupplung ausgebildete Zapf- Synchronisiereinrichtungen mit vergrößerter Bremslei-

angeordneten Zahnrad (61) im Eingriff steht und daß

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wellenkupplung (68) antreibbar ist.

3. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umkehrzahnrad (25) des Rückwärtsvorgeleges (23, 24, 25,26) des Gruppengetriebeteils (4) auf der Nebenantriebswelle (60) des antriebsmaschinendrehzahlabhängigen Nebenantriebes (59) drehbar gelagertist.

4. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückwärtsvorgelege (23, 24, 25, 26) ein drehfest auf der Ausgangswelle (20) des Gruppengetriebeteils (4) stung erforderlich, so daß die Herstellung des Zahnräderwechselgetriebes mit Kostenaufwand verbunden ist. Schließlich kann infolge der Benutzung einer druckmittelbetätigten Reibungskupplung im Kraftfluß zwischen dem direkten und dem übersetzten Getriebezweig des Gruppengetriebeteils das Problem auftreten, daß bei Ausfall der Druckmittelquelle zur Versorgung der beiden Reibungskupplungen ein Notbetrieb über einen Getriebezweig nicht mehr möglich ist.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, ein Zahnräderwechselgetriebe der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei dem unter Doppel-

3 4

f ausnutzung der Fahrkupplung (Schalttrennkupplung für fest auf der Eingangswelle 2 angeordneten Zahnrad 12 |g Gangschaltgetriebeteil) bei reduzierten umlaufenden sin mit diesem kämmendes Zahnrad 13, deu. drehfest auf f§ Massen des Gruppengetriebeteils eine Schaltung unter einer ortsfest drehbar gelagerten Vorgelegewelle 14 L· Last von einer direkten Vorwärtsgruppe auf eine über- sitzt Auf der Vorgelegewelle 14 ist drehfest ein Primär- \il setzte Vorwärtsgruppe bzw. wahlweise nach mechani- 5 teil 15 einer vorzugsweise als druckmittelbetätigbare ψ_: scher Vorwahl eine Lastschaltung auf eine übersetzte Lamellenkupplung ausgeführten Reibungskupplung 16 ψ: Rückwärtsgruppe durchführbar ist angeordnet Die Reibungskupplung 16 besitzt einen Se-

*>;: Diese Aufgabe wird an einem Zahnräderwechselge- kundärteil 17, der drehfest auf einer Hohlwelle 18 gelagii triebe der in Rede stehenden Gattung durch die im gert ist, die frei drehbar auf der Vorgelegewelle 14 Iafei Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale 10 gert Auf der Hohlwelle 18 lagert wiederum neben der ^;W gelöst Reibungskupplung 16 frei drehbar und wahlweise mit

f| Mittels einer solchen Lösung wird insbesondere ne- dieser kuppelbar ein Zahnrad 19, das mit einem drehfest j| ben einer Doppelausnutzusg der Anfahrkupplung und auf einer Ausgangswelle 20 des Gruppengetriebeteils 4 fe einer Doppelausnutzung des Zapfwellenantriebszwei- sitzenden Zahnrad 21 im Eingriff steht und mit diesem M₁ ges erreicht, daß die umlaufenden Massen durch Fortfall 15 das wahlweise einschaltbare Vorwäftsvorgelege 22 des U der einen druckmittelbetätigten Reibungskupplung er- Gruppengetriebeteils 4 bildet Außerdem besitzt der heblich reduziert werden, wobei gleichzeitig ein Not- Gruppengetriebeteil 4 ein Rückwärtsvorgelege 23, das fahrbetrieb über die Anfahrkupplung sichergestellt ist aus einem frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Zwar ist durch DE-OS 15 30 994 ein Zahnräderwech- Hohlwelle 13 sitzenden Zahnrad 24 und einem mit dieselgctriebe bekannt, bei dem ein im Kraftfluß gesehen 20 sem kämmenden Umkehrzahnrad 2*/ ijesteht, welches zweiter Getriebeteil von einer am Schwungrad einer mit einem drehfest auf der Äusgangsweüe 20 sitzenden Brennkraftmaschine vorgesehenen Reibungskupplung Zahnrad 26 im Eingriff steht Zur wahlweisen Vorwahl aus über eine Eingangswelle angetrieben wird Diese einer Kraftübertragung über das Vorwärts- bzw. RückReibungskupplung ist dabei aber mit einer weiteren wärtsvorgelege 22 bzw. 23 in einer langsamen Vor-Reibungskupplung zu einer Baueinheit als Doppelkupp- 25 wärtssct/dtstufe N bzw. Rückwärtsschaltstufe R dient lung zusammengefaßt, wobei die zweite Reibungskupp- eine zwischen den beiden Zahnrädern 19 und 24 drehlung eine separate Eingangswelle antreibt, die, als Hohl- fest und axial verschiebbar auf der Hohlwelle 18 angewelle ausgebildet, die vorgenannte Eingangswelle um- ordnete Doppelschaltmuffe 27, die im Bedarfsfalle mit gibt und einen im Kraftfluß gesehen ersten Getriebeteil Synchronisiermitteln versehen werden Lann. Außerdem antreibt Diesem ersten Getriebeteil ist ein Vorgelege 30 ist die Ausgangswelle 20 in einer direkten Schaltstufe H zugeordnet, so daß Vorwärtsgangstufen und eine Rück- des Gruppengetriebes über eine mit dem Schwungrad 1 wärtsfahrstufe schaltbar sind. Ein derart aufgebautes verspannte Fahrkupplung 28 direkt antreibbar. Zur Zahnräderwechselgetriebe eignet sich nicht für den Be- Schaltung des Gruppengetriebeteils 4 kann dabei eine trieb in land- und/oder bauwirtschaftlich genutzten Steuerung und Schaltung gewählt sein, wie sie bei dem Kraftfahrzeugen, bei denen über eine längere Betriebs- 35 Gruppengetriebe nach der DE-OS 19 51 428 gewählt ist dauer mit einem rauhen Betrieb zu rechnen ist Derarti- Der Schaltgetriebeteil 5 weist eine koaxial zur Aus-

ge am Schwungrad vorgesehene Doppelanfahrkupplun- gangswelle 20 des Gruppengetriebeteils 4 im nicht dargen haben bisher nur Anwendung gefunden zum An- gestellten Getriebegehäuse gelagerte Ausgangswplle 29 trieb leichte. Kraftfahrzeuge, bei denen geringe Dreh- auf, deren wahlweiser Antrieb durch ein von dem Zahnmomente im Fahrbetrieb zu übertragen sind. Es hat sich 40 rad 26 mitgebildetes Eingangsvorgelege 30 über ein mit gezeigt, daß der Verschleiß der der Kraftübcrnahme der diesem kämmendes Zahnrad 31 erfolgt, das drehfest auf übersetzten Vorwärts- und Rückwärtsgru^p= dienen- einer Vorgelegewelle 32 sitzt. Das Zahnrad 31 ist vorden Kupplung ohne zusätzliche Kühlung auf Dauer zugsweise mit gleichem oder größerem Teftkreisdurchnicht beherrschbar ist wegen der hohen Relativge- messer wie das Zahnrad 26 ausgeführt. Auf der Vorgeleschwindigkest der Reibbeläge beim Kupplungsvorgang 45 geweile 32 sind ferner drehfeste Zahnräder 33,34 und 35 beim plötzlichen Schalten unter Last von einer Gruppe angeordnet. Das Zahnrad 33 kämmt mit einem frei drehin die andere Gruppe. Auch ist bei einer derartigen bar und wahlweise kuppelbar auf der Ausgangswelle 29 Getriebeausbildung eine Doppelausnutzung für den sitzenden Zahnrad 36 und bildet mit diesem die Gangdrehzahlabhängig angetriebenen Nebenantrieb nicht stufe III des Schaltgetriebeteils 5. Für die Schaltung der möglich. 50 Gangstufe III und Kupplung der Ausgangswelle 20 mit

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den der Ausgangswelle 29 zur Einschaltung der Gangstufe Unteransprüchen beschrieben. IV des Hauptschaltgetrisbes 5 ist zwischen den Zahnrä-

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand oern Zb und 36 drehfest und axial verschiebbar auf der eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels Ausgangswelle 29 eine mit Synchronisiergliedern verseerläutert. 55 hene Doppelschakmuffe 37 vorgesehen. Der Bildung Nach der Zeichnung ist das Schwungrad 1 einer nicht der Gangstufe II des Schaltgetriebeteils 5 dient neben näher dargestellten, als Brennkraftmaschine ausgebilde- dem Zahnrad 34 ein mit diesem kämmendes, frei drehten Antriebsquelle bleibend kraftschlüssig mit einer Ein- bar und wahlweif f. kuppelbar auf der Ausgangswelle 2ii gangswelle 2 eines Vorgeleges 3 des Gruppengetriebe- sitzendes Zahnrad 38. Die Gangstufe I des Hauptschaltteils 4 von dem Zahnräderwechselgetriebe verbunden. 60 getriebes 5 wird durch das Zahnrad 35 und ein mit die-Dieses besteht neben dem Gruppengetriebeteil 4 aus sem kämmendes Zahnrad 39 gebildet, das ebenfalls frei einem diesem nachgeschalteten Schaltgetriebeteil 5 und drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Ausgangseiner durch dieses angetriebenen Nachschaltgruppe 6, welle 29 sitzt. Zur Einschaltung der Gangstufen I und Π über die ein Kegsiirieb 7 antreibbar ist. Dem Kegeltrieb ist zwischen den Zahnrädern 38 und 39 eine mit Syn-7 ist ein Differential 8 nachgeschaltet, von dem über je 65 chronisiergliedern versehene Doppelschaltmutfe 40 ein Vorgelege 9 eine Tr jbachswelle 10 mit einem züge- vorgesehen. Die Doppelschaltmuffe 37 soll über eine ordneten Treibrad 11 antreibbar ist. Das Vorgelege 3 nicht dargestellte Schaltstange gleich der Doppeischaltdes Gruppengetriebeteils 4 besitzt neben einem dreh- muffe 40 mit einem gemeinsamen Schalthebel des

Schaltgetriebeteils 5 in Wirkverbindung stehen.

Neben den vorgeschilderten Kraftübertragungselementen der Alisgangswelle 29 ist zwischen dem Zahnrad 36 und 38 drehfest ein gegenüber dem Zahnrad 36 im Teilkreisdurchmesser kleineres Zahnrad 41 vorgesehen, das mit einem frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf einer Ausgangswelle 42 der Nachschaltgruppe 6 sitzenden Zahnrad 43 kämmt. Das Zahnrad 41 bildet mit dem Zahnrad 43 eine für die Hauptackerarbeiten dienende Schaltstufe Z, deren Einschaltung mittels einer drehfest und axial verschiebbar auf der Ausgangsweüc 42 sitzenden Schaltmuffe 44 erfolgt. Für die Bildung einer dem schnellen Straßenbetrieb dienenden Schaltstufe S der Nachschaltgruppe 6 ist zwischen dem Zahnrad 41 und dem Zahnrad 38 auf der Ausgangswelle 29 drehfest ein gegenüber dem Zahnrad 41 mit einem größeren Teilkreisdurchmesser versehenes Zahnrad 45 angeordnet, das mit einem frei drehbar ur.d wahlweise kuppelbar auf der Ausgangswelle 42 sitzenden Zahnrad

46 im Eingriff steht. Ferner ist die Ausgangswelle 29 auf ihrem rechten Ende mit einem drehfesten, gegenüber ihren anderen Zahnrädern im Teilkreisdurchmesser kleineren Zahnrad 47 versehen, das mit einem frei drehbar auf der Ausgangswelle 42 gelagerten Zahnrad 48 im Eingriff steht. Das Zahnrad 48 bildet mit dem Zahnrad

47 eine dem langsamen Ackerbetrieb dienende Schaltstufe L der Nachschaltgruppe 6 und ist über einen Hohlwellenteil 49 drehfest mit einem benachbarten Zahnrad 50 eines Kriechgangvorgeleges 51 verbunden. Die Einschaltung der Schaltstufe S und L erfolgt über eine zwischen den Zahnrädern 46 und 50 drehfest und axial verschiebbar auf der Ausgangswelle 42 angeordnete Doppelschaltmuffe 52. Das Kriechgangvorgelege 51 weist ein mit dem Zahnrad 50 kämmendes, drehfest auf einer Nebenwelle 53 sitzendes Zahnrad 54 auf, von dem über »•η ω»!»»« drehfestes Zahnrad 55 der NebenweHe 53 ein frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Ausgangswelle 42 sitzendes Zahnrad 56 in einer Kriechgangstufe K antreibbar ist. Die Einschaltung der Kriechgangstufe K der Nachschaltgruppe 6 geschieht mittels einer Schaltmuffe 57, die drehfest und axial verschiebbar auf der Ausgangswelle 42 sitzt

Die Ausgangswelle 42 der Nachschaltgruppe 6-soll vorzugsweise koaxial zur Vorgelegewelle 14 des Gruppengetriebes 4 gelagert sein. Außerdem soll die Ausgangswelle 42 zwischen ihrem dem Zahnrad 24 zugekehrten Lager und der Schaltmuffe 57 mit einem drehfesten Zahnrad 58 für einen wegabhängigen Nebenantrieb, wie beispielsweise einen Frontachsantrieb, versehen sein.

Darüber hinaus weist das Zahnräderwechselgetriebe einen antriebsmaschinendrehzahlabhängig angetriebenen Nebenantrieb 59 auf, der ein drehfest auf einer Nebenwelle 60 sitzendes Zahnrad 61 hat, das mit dem Zahnrad 12 kämmt Auf der Nebenwelle 60 ist dabei vorzugsweise das Umkehrzahnrad 25 des Umkehrvorgeleges 23 des Gruppengetriebes 4 gelagert Ferner besitzt der Nebenantrieb 59 ein drehfest mit der Nebenwelle 60 verbundenes Zahnrad 62, das mit einem Zahnrad 63 im Eingriff steht und direkt oder indirekt mit einem weiteren Zahnrad 64 kämmt, wobei die Zahnräder 63, 64 dem Antrieb einer Hilfspumpe bzw. eines Kompressors dienen sollen. Außerdem weist der antriebsmaschinendrehzahlabhängig angetriebene Nebenantrieb 59 ein drehfest auf der NebenweHe 60 sitzendes Zahnrad 65 auf, das mit einem Zahnrad 66 kämmt, das wiederum drehfest auf einer koaxial zur Ausgangswelle 29 gelagerten Hilfswelle 67 angeordnet ist Die Hilfswelle 67 ist auf ihrem der Ausgangswelle 29 abgewandten Ende drehfest mit dem Primärteil 68 einer als druckmittelbetätigten Lamellenkupplung ausgeführten Reibungskupplung 69 verbunden, deren Sekundärteil 70 drehfest auf einer Hilfswelle 71 sitzt. Die Hilfswelle 71 weist je ein drehfestes Zahnrad 72 und 73 auf, wobei das Zahnrad 72 mit einem zugeordneten Zahnrad 74 für die Abtriebsdrehzahl π = 540 des Nebenantriebes kämmt. Das Zahnrad 74 sitzt dabei frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf einer Zapfwellenhilfswelle 75. Für den Antrieb der Zapfwellenhilfswelle 75 mit einer Drehzahl von π =■ 1000 ist frei drehbar und wählweise kuppelbar auf dieser ein mit dem Zahnrad 73 kämmendes Zahnrad 76 vorgesehen. Zur Vorwahl der beiden möglichen Abis triebsdrehzahlen, der mit einem nicht dargestellten Zapfwellenstummel kuppelbaren Hilfswelle 75 ist eine drehfest und axial verschiebbar auf der Zapfwellenhilfs-.,_V3;i_s 75 angeordnete Doppehchaltmuffe 77 vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart für Kraftfahrzeuge, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem durch formschlüssige Schaltgüeder in mehreren Schaltstufen schaltbaren Schaltgetriebeteil und einem diesem im Kraftfluß vorgeschalteten GruppengetriebeteU, auf dessen von der Antriebsmaschine angetriebener Eingangswelle ein Eingangszahnrad fest angeordnet ist, das mit einem auf einer zur Eingangswelle parallelen Vorgelegewelle befestigten Vorgelegezahnrad ständig kämmt, und einer zur Eingangswelle des Gruppengetriebeteils koaxialen Ausgangswelle, die die Eingangswelle des Schaltgetriebeteils bildet, wobei die Ausgangswelle des Gruppengetriebeteils von dessen Vorgelegewelle übe;-· eine in den Kraftfluß zwischen diese beiden WenSii einschaltbare, vorzugsweise durch angeordnetes Zahnrad (26) aufweist, das zugleich das Eingangsvorgelege (30) des diesem nachgeschalteten Gangschaltgetriebeteils (5) mitbildet.

5. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebszahnräder (19, 24) des Vorwärts- und des Rückwärtsvorgeleges (22,23) mit dem Sekundärteil (17) der druckmitteibetätigten Reibungskupplung (16) auf einem gemeinsamen Hohlwellenteil (18) gelagert sind, das auf der diesen durchdringenden Vorgelegewelle (14) des Gruppengetriebeteils (4) gelagert ist, und daß die dem Vorwärts- und Rückwärtsvorgelege (22, 23) zugeordneten Schaltgüeder als zwischen den beiden frei drehbaren Antriebszahnrädem (19,24) drehfest und axial verschiebbar mit dem Hohlwellenteil (18) verbundene Doppelschaltmuffe (27) ausgebildet sind.