DE2514781A1

DE2514781A1 - Zahnraederwechselgetriebe in gruppenbauart, insbesondere fuer land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2514781A1
Application number: DE19752514781
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Huelsebusch; Walter Zenker
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-04-04
Filing date: 1975-04-04
Publication date: 1976-10-07
Also published as: US4106364A; GB1501053A; FR2306382A1; DE2514781C3; FR2306382B1; DE2514781B2

Description

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<iöckner-Humboidt-Deutzag Α^ί%Π»^ 5 Köln 80, den 24. März 1975

Unser Zeichen: D 75/22 APTT Ja/B

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

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge mit einem, einem Gangschallgetriebe nachgeschalteten Gruppengetriebe, dessen Abtriebswelle parallel zu einer dem Gruppen- und Gangschaltgetriebe gemeinsamen Hauptwelle angeordnet ist, wobei die Hauptwelle mit drehfesten Zahnrädern versehen ist, deren Antrieb über eine parallel zur Hauptwelle angeordnete Vorgelegewelle des Gangschaltgetriebes erfolgt, die über ein Eingangsvorgelege bleibend kraftschlüssig mit der Eingangswelle verbunden ist, wobei diese über ein Kupplungselement in einer direkten Gangstufe mit der Hauptwelle kuppelbar ist.

Bei Zahnräderwechselgetriebe vorgenannter Gattung besteht bei der Synchronisierung des Gangschaltgetriebe das Problem, dessen Schaltglieder aus Kostengründen mit möglichst kompakten Synchronisiergliedern zu versehen. Ferner besteht bei der Ausrüstung des gesamten Zahnräderwechselgetriebes mit zumindest in ihrem Schaltschlüssel gleichen Schaltgabeln das Problem, die dem Schaltschlüssel der Schaltgabeln zugeordnete Ringnut der mit Synchronisiergliedern versehenen Doppelschaltglieder so be messen zu können, daß diese der Ringnut der ohne Synchroniβier-

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gliederν*»*Βΐβη» im Drehmoment höher belasteten Schaltglieder des Gruppengetriebes entspricht. Bei Zahnräderwechselgetrieben vorgenannter Gattung besteht ferner bei deren Anwendung in für den Ladebetrieb dienenden Fahrzeugen das Problem, im Gruppengetriebe einer für schnelle Ackerarbeiten dienenden Vorwärtsschaltstufe eine geringfügig in ihrem Geschwindigkeitsbereich über dieser Vorwärtsschaltstufe liegende Rückwärtsschaltstufe zuzuordnen, wobei diese beiden Schaltstufen einander gegenüberliegen.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, ein Zahnräderwechselgetriebe der eingangs vorausgesetzten Gattung dahingehend zu verbessern bzw. es so zu gestalten, daß unter Anwendung von zumindest in ihrem Schaltschlüssel gleichen Schaltgabeln bei einer geringen Zahl an Zahnrädern im Gruppengetriebe eine Rückwärtsschaltstufe bildbar ist, die in ihrem Geschwindigkeitsbereich über einer schnellen Ackefcstufe liegt und in ihrem Schaltweg dieser gegenüberliegt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß alle Zahnräder der Hauptwelle mittelbar oder unmittelbar mit frei drehbar auf der \brgelege- bzw. Abtriebswelle angeordneten Zahnrädern im Eingriff stehen und daß diesen frei drehbaren Zahnrädern paarweise je ein gemeinsames drehfest und axial verschiebbar auf der Abtriebs- bzw. Vorgelegewelle angeordnetes Doppelschaltglied zugeordnet ist, daß eines der dreh-

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festen Zahnräder der Hauptwelle mit einem Umkehrvorgelege im Eingriff steht, daß ein mit einem der frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Abtriebswelle gelagerten Zahnrader kämmendes Zahnrad aufweist. Eine solche Lösung weist insbesondere den Vorteil auf, daß bei dieser die auf der Vorgelegewelle des Gangschaltgetriebes angeordneten Schaltglieder mit kompakten Synchronisiergliedern versehen werden können, wobei die Schaltglieder aufgrund des vorhandenen kleinen Synchronisiermomentes mit einer Ringnut für zugeordnete Schaltgabeln versehen werden können, die der Ringnut von a&~ auf der Abtriebswelle angeordneten nicht synchronisierten Schaltglieder entspricht. Dabei kann gleichfalls die Rückwärtsschaltstufe des Gruppengetriebes so einer für schnelle Ackerarbeiten und langsame Transportarbeiten dienenden Vorwärtsschaltstufe gegenüberliegend gebildet werden, daß die Rückwärtsschaltstufe in ihrem Geschwindigkeitsbereich geringfügig über dem in dieser Vorwärtsschaltstufe bildbaren Geschwindigkeitsbereich des Gruppengetriebes liegt.

In Weiterbildung der Erfindung ist zur Doppelausnutzung von Bauteilen des Gangschaltgetriebes vorgesehen, daß das dem Antrieb des Umkehrvorgeleges dienende drehfeste Zahnrad der Hauptwelle in Verbindung mit dem zugeordneten frei drehbaren Zahnrad der Vorgelegewelle die vorletzte übersetzte obere Gangstufe des Gangschaltgetriebes mitbildet. Eine weitere Doppelausnutzung von Bauteilen des Gangschaltgetriebes wird außerdem dadurch erreicht, daß das die schnellste Gangstufe des Gangschaltge—

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triebes mitbildende drehfeste Zahnrad der Hauptwelle in Verbindung mit dem zugeordneten frei drehbar auf der Abtriebswelle gelagerten Zahnrad die zweitschnellste Vorwärtsschaltstufe des Gruppengetriebes mitbildet. Hierbei ergibt sich eine schalttechnisch besonders günstige Lösung für eine schnelle im Schalt weg direkte Umschaltung zwischen den Rückwärtsgangstufen und den zugeordneten gegenüberliegenden langsameren Vorwärtsgangstufen dadurch, daß neben dem die zweitschnellste Schaltstufe des Gruppengetriebes mitbildenden frei drehbaren Zahnrad der Abtriebswelle ein frei drehbar und wahlweise mit dieser kuppelbares Zahnrad angeordnet ist, das mit dem Umkehrvorgelege kämmt und daß dem vom Umkehrvorgelege angetriebenen Zahnrad und dem benachbarten, die zweite Schaltstufe des Gruppengetriebes mitbildenden Zahnrad ein gemeinsames Doppelschaltglied zugeordnet ist.

Für die besonders kostengerechte Schaffung einer wahlweise anwendbaren Vorwärtsschaltstufe im Gruppengetriebe für den Kriech gangbetrieb in Verbindung mit dem Grundgedanken der Erfindung ist nach dieser weiterhin vorgesehen, daß das eine niedrige Schaltstufe des Gruppengetriebes mitbildende frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Abtriebswelle sitzende Zahnrad mit einem Zahnrad verbunden ist, das wahlweise direkt mittels eines der Doppelschaltglieder mit der Abtriebswelle kuppelbar ist und mit einem Kriechgangvorgelege kämmt, das ein Schiebezahnrad aufweist, das mit einem drehfesten Zahnrad der Abtriebswelle de

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Gruppengetriebes in Eingriff bringbar ist. Dabei ergibt sich eine fertigungstechnisch günstige Lösung dadurch, daß das wahlweise über das Kriechgangvorgelege angetriebene drehfeste Zahnrad der Abtriebswelle mit einem mehrstufigen, dem Antrieb eines wegabhängigen Nebenantriebes dienenden Vorgelege kämmt. Eine weitere Doppelausnutzung von Bauteilen wird dabei dadurch erreicht, daß das vom drehfesten Zahnrad der Abtriebswelle angetriebene Zahnrad des Vorgeleges des Nebenantriebs auf der Achse des Umkehrvorgeleges gelagert ist.

Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der ^zeichnung, welche zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt, entnommen werden. Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Zahnräderwechselgetriebe mit wahlweise angebautem Kriechgangvorgelege im Gruppengetriebe,

Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel mit einem wahlweise angebauten, als Vorderachsantrieb dienenden fahrabhängigen Nebenantrieb,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Zahnräderwechselgetriebe nach der Linie III-III, gemäß Fig. 2.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit 1 das Schwungrad einer nicht näher dargestellten Antriebsmaschine bezeichnet, das mit einer Doppelreibungskupplung 2 verbunden ist.

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Die Doppelreibungskupplung 2 besitzt neben einem drehfest auf einer Nebenantriebswelle 3 sitzenden Mitnehmer 4 einen drehfest auf einer als Hohlwelle ausgebildeten Eingangswelle 5 des Zahnräderwechselgetriebes sitzenden Mitnehmer 6. Das Zahnraderwechselgetriebe weist neben einem von der Eingangswelle 5 angetriebenen Gangschaltgetriebe 7 ein diesem nachgeschaltetes Gruppengetriebe 8 auf. Das Gruppengetriebe 8 hat eine Abtriebswelle 9, von der über einen Kegeltrieb 10 ein Differential 11 antreibbar ist. Über das Differential 11 ist wiederum je ein Vorgelege 12 mit je einer zugeordneten Achsantriebswelle 13 mit einem Treibrad 14 antreibbar.

Das Gangschaltgetriebe 7 weist neben der Eingangswelle 5 eine koaxial zu dieser gelagerte Hauptwelle 15 und eine parallel zu dieser gelagerte Vorgelegewelle 16 sowie ein Eingangsvorgelege 17 auf. Die Hauptwelle 15 ist zugleich Bestandteil des Gruppengetriebes 8 und hat drehfeste Zahnräder 18, 19, 20, 21 und 22. Auf der Eingangswelle 5 sitzt drehfest und axial verschiebbar ein Schaltglied 23, mittels dem in einer Gangstufe V die Eingangswelle 5 mit der Hauptwelle 15 kuppelbar ist. Das von der Eingangswelle 5 angetriebene Eingangsvorgelege 17 weist ein drehfest auf dieser sitzendes Zahnrad 24 und ein mit diesem kämmend·«^ Zahnrad 25 auf der Vorgelegewelle 16 auf. Ferner sitzt frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Vorgelegewelle 16 ein mit dem Zahnrad 18 kämmendes und mit diesem die Gangstufe IV bildendes Zahnrad 26. Im Gangschaltgetriebe 7 wird

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die Gangstufe III durch das Zahnrad 19 in Verbindung mit einem frei drehbar auf der Vorgelegewelle 16 gelagerten und wahlweise mit dieser kuppelbaren Zahnrad 27 gebildet. Zur Schaltung der beiden Gangstufen III und IV ist zwischen den beiden Zahnrädern 26, 27 ein beispielsweise als Doppelschaltmuffe ausgebildetes Doppelschaltglied 28 mit Synchronisiergliedern drehfest und axial verschiebbar auf der Vorgelegewelle 16 angeordnet. Die Gangstufe II des Gangschaltgetriebes 7 wird von dem Zahnrad 20 mit einem frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Vorgelegewelle 16 sitzenden Zahnrad 29 gebildet. Die ferner noch im Gangschaltgetriebe vorgesehene Gangstufe I ist durch das Zahnrad 21 in Verbindung mit einem mit diesem kämmenden frei drehbar auf der Vorgelegewelle 16 gelagerten Zahnrad 30 gebildet. Zur Schaltung der beiden Gangstufen I und II ist zwischen den beiden Zahnrädern 29 und 30 wiederum drehfest und axial verschiebbar auf der Vorgelegewelle 16 ein beispielsweise als Doppelschalt muffe ausgeführtes Doppelschaltglied 28 mit Synchronisiergliedern angeordnet.

Das Gruppengetriebe 8 weist ein frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Abtriebswelle 9 gelagertes Zahnrad 31 auf, das mit dem Zahnrad 18 kämmt und mit diesem eine für den schnellen Ackerbetrieb und langsamen Transportbetrieb vorgesehene Schaltstufe Z bildet. Ferner ist auf der Abtriebswelle 9 frei drehbar und mit dieser kuppelbar ein Zahnrad 32 gelagert, das mit dem Xahnrad 33 eines Umkehrvorgeleges 34 im Eingriff steht,

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das auf einer Nebenwelle 35 gelagert ist. Das Umkehrvorgelege besitzt weiterhin ein drehfest mit dem Zahnrad 33 verbundenes Zahnrad 36, das mit dem Zahnrad 19 kämmt. Dabei bilden die Zahnräder 19, 32 in Verbindung mit dem Umkehrvorgelege 34 die Rückwärtsschal tstufe R des Gruppengetriebes 8. Der mit der Rückwärt sschaltstufe R schaltbare Geschwindigkeitsbereich soll etwa zwischen 6, 5 und 21 km/h liegen, während der mit der Schaltstufe Z vowählbare Geschwindigkeitsbereich etwa zwischen 5,5 bis 18 km/h liegen soll. Hierdurch wird für den geforderten schneLlen Ladebetrieb sichergestellt, daß zügiges Umschalten von der Schaltstufe Z auf dJLe im Geschwindigkeitsbereich etwas höher liegende Schaltstufe R durchführbar ist. Für die Schaltung der beiden im Schaltweg gegenüberliegenden Schaltstufen Z und R ist zwischen den beiden Zahnrädern 31 und 32 drehfest und axial verschiebbar auf der Abtriebswelle 9 eine Doppelschaltklaue 37 vorgesehen. Die einer nicht dargestellten Schaltgabel zugeordnete Ringnut der Doppelschaltklaue 37 soll in ihren Abmessungen der Ringnut des mit Synchronisiergliedern versehenen Doppelschaltgliedes 28 entsprechen. Hierdurch wird nach der Erfindung sichergestellt, daß zumindest für die Schaltglieder und 37 Schaltgabeln mit gleicher Schlüsselweite bei entsprechender Lagerung der Schaltstangen sogar einander gleiche Schaltgabeln für die Schaltglieder 28 und 34 Anwendung finden können. Außerdem soll hierbei die dem Schaltglied 23 zugeordnete Schaltgabel zumindest in ihrem Schaltschlüssel dem der Schaltgabeln für die Schaltglieder der Doppelschaltglieder 28 und 37 entsprechen.

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Weiterhin ist auf der Abtriebswelle 9 frei drehbar und wahlweise kuppelbar ein Zahnrad 38 gelagert, das mit dem Zahnrad im Eingriff steht und mit diesem die für schnelle Transportarbeiten vorgesehene Schaltstufe S des Gruppengetriebes 8 in einem Bereich von ca. 9,5 bis 30 km/h bildet. Die für langsame Ackerarbeiten im Bereich von ca. 2,4 bis 7,5 km/h dienende Schaltstufe L des Gruppengetriebes 8 wird durch das Zahnrad in Verbindung mit einem frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Abtriebswelle 9 sitzenden Zahnrad 39 geschaffen. Das Zahnrad 39 ist drehfestmit einem benachbarten Zahnrad 40 verbunden, das mit dem Zahnrad 41 eines Kriechgangvorgeleges 42 im Eingriff steht. Das Kriechgangvorgelege 42 weist ferner eine drehfest mit dem Zahnrad 41 verbundene Nebenwelle 43 und ein drehfest auf dieser sitzendes Schiebezahnrad 44 auf, dem ein drehfestes Zahnrad 45 der Abtriebswelle 9 zugeordnet ist. Für die Schaltung der beiden Schaltstufen L und S ist zwischen den beiden Zahnrädern 38 und 40 drehfest und axial verschiebbar wiederum eine Doppelschaltklaue 37 vorgesehen, so daß auch hierbei gleichfalls eine gleiche Schaltgabel wie bei dem zwischen den beiden gegenüberliegenden Zahnrädern 29 und 30 angeordneten Doppelschaltglied 28 Anwendung finden kann. Hiergegen wird die Krichgangstufe K des Gruppengetriebes 8 in ihrem Bereich von ca. 0,5 bis 1,7 km/h durch Ein- und Ausrücken des Schiebezahnrades 44 in das zugeordnete Zahnrad 45 geschaltet.

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Bei dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vom Zahnrad 45 ein Zahnrad 46 eines fahrabhängigen Nebenantriebe 47 angetrieben. Das Zahnrad 46 lagert auf einer Nebenwelle 48, die vorzugsweise gleichzeitig der Lagerung des UmJcehrvorgeleges 34 dient. An das im einzelnen nicht dargestellte Gehäuse des Zahnräderwechselgetriebes ist ein Gehäuse 49 des Nebenantriebs 47 angeflanscht. Das Gehäuse 49 dient als Lagerung für eine Zwischenwelle 50 und eine Ausgangswelle 51. Auf der Zwischenwelle 51 ist eine Rutschkupplung 52 mit einem drehfesten Antriebszahnrad 53 gelagert, das mit dem Zahnrad 46 kämmt. Die Rutschkupplung 52 wird wahlweise mittels einer Schaltklaue 54 mit der Zwischenwelle 50 gekuppelt. Ferner weist die Zwischenwelle 50 ein drehfestes Zahnrad 55 auf, das mit einem drehfesten Zahnrad 56 der Ausgangswelle 51 für einen nicht dargestellten Vorderachsantrieb im Eingriff steht.

Es wird erwähnt, daß bei der Lösung nach Fig. 2 und 3 in gleicher Weise ein Kriechgangvorgelege 42 anwendbar ist, wobei jedoch das Zahnrad 39 wiederum mit einem Zahnrad 40 gemäß Fig. 1 zu verbinden wäre.

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Claims

5 KÖln 80» Unser Zeichen: D 75/22 APTT Ja/B M 25 1478 Patentansprüche

1. Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart, insbesondere für land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbare Kraftfahrzeuge, mit einem, einem Gangschaltgetriebe nachgeschalteten Gruppengetriebe, dessen Abtriebswelle parallel zu einer dem Gruppen- und Gangschaltgetriebe gemeinsamen Hauptwelle angeordnet ist, wobei die Hauptwelle mit drehfesten Zahnrädern versehen ist, deren Antrieb über eine parallel zur Hauptwelle angeordnete Vorgelegewelle des Gangschaltgetriebes erfolgt, die Über ein Eingangsvorgelege bleibend kraftschlüssig mit der Eingangswelle verbunden ist, wobei diese über ein Kupplungselement in einer direkten Gangstufe mit der Hauptwelle kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zahnräder (18 bis 22) der Hauptwelle (15) mittelbar oder unmittelbar mit frei drehbar auf der Vorgelege- bzw. Abtriebswelle (16 bzw. 9)angeordneten Zahnrädern (25, 26, 27, 29, 30 bzw. 31, 32, 38, 39) im Eingriff stehen und daß diesen frei drehbaren Zahnrädern (25, 26, 27, 29, 30 bzw. 31, 32, 38, 39) paarweise je ein gemeinsames drehfest und axial verschiebbar auf der Abtriebs-hsw. Vorgelegewelle (9 bzw. 16) angeordnetes Doppelschaltglied (28 bzw. 37) zugeordnet ist, und daß eines der drehfesten Zahnrad (32) der Hauptwelle (9) mit einem Umkehrvorgelege (34) im Eingriff steht, das ein mit einem der frei drehbar und wahlweise kuppelbar auf der Abtriebswelle (9) gelagerten Zahnräder (31, 32, 45, 38, 39) kämmendes Zahnrad (33) aufweist.

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2. Zahnraderwechselgetriebe in Gruppenbauart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweise den frei drehbaren Zahnrädern (26, 27, 29, 30) auf der Vorgelegewelle (16) zugeordneten Doppelschaltglieder (28) mit Synchronisiergliedern und die paarweise den frei drehbaren Zahnrädern (31, 32, 38, 39,

40) auf der Abtriebswelle (9) zugeordneten Schaltglieder (37) ohne Synchronisierglieder gleiche Ringnuten für Schaltgabeln gleicher Schlüsselweite aufweisen.

3. Zahnraderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Antrieb des Umkehrvorgeleges (34) dienende drehfeste Zahnrad (19) der Hauptwelle (15) in Verbindung mit dem zugeordneten frei drehbaren Zahnrad (27) der Vorgelegewelle (16) die vorletzte übersetzte obere Gangstufe des Gangschaltgetriebes (7) mitbildet.

4. Zahnraderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die schnellste Gangstufe des Gangschaltgetriebes mitbildende drehfeste Zahnrad (18) der Hauptwelle (15) in Verbindung mit dem zugeordneten frei drehbar auf der Abtriebswelle (9) gelagerten Zahnrad (31) die zweitschnellste Vorwärtsschal-tstufe des Gruppengetriebes (8) mitbildet.

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5. Zahnräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem die zweitschnellste Schaltstufe des Gruppengetriebes (8) mitbildenden frei drehbaren Zahnrad (31) der Abtriebswelle (9) ein frei drehbar und wahlweise mit dieser kuppelbares Zahnrad (32) angeordnet ist, das mit dem Umkehrvorgelege (34) kämmt, und daß dem vom Umkehrvorgelege (34) angetriebenen Zahnrad (32) und dem benachbarten, die zweite Schaltstufe des Gruppengetriebes (8) mitbildenden Zahnrad (31) ein gemeinsames Doppelschaltglied (37) zugeordnet ist.

6. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine niedrige Schaltstufe des Gruppengetriebes (8) mitbildende frei drehbar und wahlweise Kuppelbar auf der Abtriebswelle (9) sitzende Zahnrad (39) mit einem Zahnrad (40) verbunden ist, das wahlweise direkt mittels eine« der Doppelschaltglieder (37) mit der Abtriebswelle (9) kuppelbar ist und mit einem Kriechgangvorgelege (42) kämmt, das ein Schiebezahnrad (44) aufweist, das mit einem drehfesten Zahnrad (45) der Abtriebswelle 9 des Gruppengetriebes (8) in Eingriff bringbar ist.

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7. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wahlweise über das Kriechgangvorgelege (42) angetriebene drehfeste Zahnrad (45) der Abtriebswelle (9) mit einem mehrstufigen, dem Antrieb eines wegabhängigen Nebenantriebs (47) dienenden Vorgelege (46 bis 56) kämmt.

8. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vom drehfesten Zahnrad (45) der Abtriebswelle (9) angetriebene Zahnrad (46) des Vorgeleges (46 bis 56) des Nebenantriebes (47) auf derAchse des Umkehrvorgelege*s (34) gelagert ist.

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