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Fahrgetriebe, bestehend aus einem schaltbaren
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Getriebe in Vorgelegewellen-Bauweise und einem hinzugeschalteten Getriebe
in Planetenräderbauweise Stand der Technik Schaltgetriebe in Vorgelegewellen-Bauweise,
z. B. für die Verwendung in Nutzfahrzeugen, sind in unterschiedlichen Ausführungsformen
bekannt. Als Schaltelemente können dabei entweder Klauenkupplungen oder Sperrsynchronisierungen
dienen, wobei eine derartigeSynchronisierung den Fahrer des Fahrzeugs entlastet
und einen schnellen, geräuschlosen Gangwechsel erlaubt. Für Nutzfahrzeuge ausgelegte
Schaltgetriebe dieser Bauweise besitzen zO B.
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insgesamt sechs Gänge, von denen einer als sogenannter Crawler und
ein weiterer als Rückwärtsgang ausgelegt isto ferner ist es bekannt, mit Hilfe eines
einem Getriebe in der vorstehend beschriebenen Bauweise nachgeschalteten
Getriebes
in Planetenräder-Bauweise den gesamten schaltbaren Übersetzungsbereich zu vergrößern
und gleichzeitig die Übersetzungssprünge von Gang zu Gang zu verkleinern.
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Damit wird eine noch bessere Anpassung an die jeweiligen Einsatzverhältnisse
für das Fahrzeug erzielt. Das bedeutet höhere Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeuges
und damit bessere Wirtschaftlichkeit0 Jedenfalls kann mit Hilfe derartiger Getriebekombinationen
das Getriebe weitgehend an die Eigenart des jeweiligen Fahrzeuges bzw.
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Nutzfahrzeuges angepaßt werden.
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Selbstverständlich ist es auch meglich, das nachgeschal tete, in Planetenräder-Bauweise
ausgeführte Schaltgetriebe derart zu bemessen, daß der Übersetzungsbereich des ersten
Schaltgetriebes nur zum Teil bzw. nur geringfügig überdeckt wird.
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Ein kombiniertes Getriebe, bestehend aus einem Schaltgetriebe in Vorgelegewellen-Bauweise
und einem nachgew schalteten Schaltgetriebe in Planetenräder-Bauweise ist schon
der DT-OS 2 059 351 als bekannt zu entnehmen. In dieser Druckschrift wird auch bereits
auf die verhältnismäßig geringe räumliche Ausdehnung eines derart kombinierten Getriebes
im Vergleich mit früher verwendeten Kombinationen von Getrieben hingewesen.
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Aufgabe Die Bauweise bestimmter Nutzfahrzeuge, z0 B. die eines Nutzfahrzeuges
nach der deutschen Patentanmeldung P 17 59 773.8, macht es erforderlich, auf kleinstem
Raum
ein Getriebe mit möglichst vielen Gängen unterzubringen und
dabei vor allem auch mehrere Rückwärtsgänge vor zu sehen, so daß bei derartigen
Nutzfahrzeugen außer verhältnismäßig schnellen Straßenfahrten und langsamen Geländefahrten
auch Rückwärts fahrten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten möglich sind. Dadurch
sind solche Nutzfahrzeuge erheblich produktiver einsetzbar, wie es z. B.
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im Fall des Nutzfahrzeuges nach der genannten deutschen Patentanmeldung
auf dem Gebiet der Vermörtelung von Fahrbahnunterbauten ermöglicht wird0 Diese Aufgabe
wird mit der im Anspruch t angegebenen Erfindung gelöst.
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Vorteile Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrgetriebes
besteht darin, daß das einem z. Bo in Vorgelegewellenbauweise ausgeführten Schaltgetriebe
nachgeschaltete Schaltgetriebe in Planetenräder-Bauweise außer einem mehr oder weniger
großen Übersetzungssprung wie im Fall der DT-OS 2 059 351 auch eine Umkehrung der
Drehrichtung des Abtriebsgliedes ermöglicht, wodurch die zum Bilden eines Rückwärtsganges
in dem vorgeschalteten Getriebe vorgesehenen Zahnräder entfallen können oder aber
- unter Einsparung eines Zahnrades - zur Bildung eines weiteren Vorwärtsganges herangezogen
werden können0 Darüberhinaus be-.
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steht ein erheblicher und für den Gegenstand der Erfindung wesentlicher
Vorteil darin, daß sämtliche Vorwärtsgänge des vorgeschalteten Schaltgetriebes im
Fall des erfindungsgemäßen Fahrgetriebes auch als Rückwärtsgänge schaltbar sind.
Schließlich ist mit dem erfindungsgemäßen Fahrgetriebe ein Getriebe geschaffen,
das im Hinblick auf die gebotenen Möglichkeiten auf verhältnismäßig kleinem
Raum
unterzubringen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Möglichkeit eines Allradantriebs
ein beachtenswerter Vorteil gerade bei Fahrzeugen entsprechend der deutschen Patentanmeldung
P 17 59 773.8 und ähnlichen Nutzfahrzeugen, bei denen im Hinblick auf die Anordnung
von Motor, Getriebe und Antriebsrädern am Fahrzeugrahmen nur verhältnismäßig wenig
Raum für die Unterbringung eines Getriebes und der zugehörigen Abtriebsglieder vorhanden
ist.
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Das Abtriebsglied des nachgeschalteten, in Planetenräder-Bauweise
ausgeführten Getriebes arbeitet auf ein Antriebselement, vorzugsweise ein Stirnrad,
wobei das Abtriebsglied des Planetenrädergetriebes entweder der Planetenradträger
oder das mit den Planetenrädern kämmende Hohlrad ist.
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Zum Herstellen einer Antriebsverbindung zwischen dem Hohlrad und dem
erwähnten Antriebselement wird nach Anspruch 2 vorgeschlagen, daß einer Verzahnung
des Hohlrades eine am Antriebselement vorgesehene Verzahnung zugeordnet ist. Vorzugsweise
ist dabei entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 3 der Innenverzahnung des Hohlrades
eine Außenverzahnung des Antriebselementes zugeordnet0 Hierdurch kann das Hohlrad
verhältnismäßig einfach ausgebildet sein0 Zum Arretieren des Hohlrades gegenüber
dem Getriebene häuse ist es nach Anspruch 4 zweckmäßig, daß einer Verzahnung des
Hohlrades eine am Getriebegehäuse vorgesehene Verzahnung zugeordnet ist0 Zum Herstellen
einer Antriebsverbindung zwischen Planeten~ radträger und Antriebselement weisen
nach Anspruch 5 Planetenradträger und Antriebselement Verzahnungen auf, die über
mit entsprechenden Verzahnungen versehene, am Planetenradträger in axialer Richtung
verschiebbar gelagerte Verbindungselemente miteinander verbindbar sind.
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Entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 6 sind diese Verbindungselemente
jeweils am einen Ende von den Planetenradträger in axialer Richtung durchdringenden
Steuerstiften gelagert, deren andere Enden mit einer axial zum Planetenradträger
angeordneten Steuerhülse verbunden sind0 Zum Arretieren des Planetenradträgers am
Getriebegehäuse weist entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 7 die Steuerhülse
zweckmäßig Verzahnungen auf, denen eine am Getriebegehäuse vorgesehene Verzahnung
bzwo eine am Planetenradträger befindliche Verzahnung zugeordnet ist. Vorteilhaft
ist dabei entsprechend Anspruch 8 der Steuerhülse und dem Hohlrad dieselbe am Getriebegehäuse
vorgesehene Verzahnung zugeordnet0 In zweckmäßiger Ausgestaltung dieses Gedankens
schlägt Anspruch 9 vor, daß Hohlrad und Steuerhülse eine Außenverzahnung aufweisen,
denen eine am Getriebegehäuse vorgesehene Innenverzahnung zugeordnet ist0 Gemäß
Anspruch 10 sind Hohlrad und Steuerhülse über gesonderte Schaltmittel axial verschiebbar
und derart ausgeführt, daß nur eine der Verzahnungen von Hohlrad und Steuerhülse
mit der am Getriebe gehäuse befindlichen Verzahnung in Eingriff bringbar ist0 In
vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrgetriebes ist das Antriebselement
zwischen dem vorgeschalteten schaltbaren, zO B. in Vorgelegewellen-Bauweise ausgeführten
Getriebe und dem nachgeschalteten, in Planetenräder-Bauweise ausgeführten Getriebe
auf der Abtriebswelle des vorgeschalteten Getriebes bzwO am Getriebegehäuse drehbar
gelagert0
Erläuterung der Erfindung An Hand der einzigen Figur
der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert.
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Mit 1 ist die Abtriebswelle des vorgeschalteten, z. Bo in Vorgelegewellen-Bauweise
ausgeführten Getriebes bezeichnet.
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Die Abtriebswelle 1 ist im Getriebegehäuse 2 dieses Getriebes über
Lager 3 drehbar gelagert0 An das Getriebegehäuse 2 des vorgeschalteten Getriebes
schließt das Getriebegehäuse 4 eines diesem Getriebe nachgeschalteten und in Planetenräder-Bauweise
ausgeführten Getriebes 5 an, Das Getriebe 5 besteht im wesentlichen aus einem Sonnenrad
6, das über eine Keilverbindung 7 oder dgl, drehfest mit der Abtriebswelle 1 verbunden
ist; ferner aus vorzugsweise drei Planetenrädern 3, die über Drehlager 9 mit Fortsätzen
10 eines Planetenradträgers 11 verbunden sind.
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Die Planetenräder 8 stehen über eine nicht näher bereich~ nete Außenverzahnung
mit der Außenverzahnung des Sonnenrades 6 und der Innenverzahnung 12 eines Hohlrades
13 in Antriebsverbindung.
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Der Innenverzahnung 12 des Hohlrades 13 ist eine an einem Antriebselement
14 befindliche Außenverzahnung 15 derart zugeordnet, daß durch entsprechendes Verschieben
des Hohlrades 13 in axialer Richtung die Innenverzahnung 12 des Hohlrades 13 mit
der Außenverzahnung 15 des Antriebselementes 14 in Eingriff kommt. Das Antriebselement
14 ist im Fall des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels als Zahnrad mit Außenverzahnung
16 ausgeführt0 Das den Abtrieb des erfindungsgemäßen Fahrgetriebes darstellende
Antriebselement 14 ist über Lager 17 und 18 am Getriebegehäuse 4 bzwo auf der Abtriebswelle
1 drehbar gelagert und abgestützt.
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Dem Hohlrad 13 ist ferner eine Außenverzahnung 19 zugeordnet, die
mit einer am Getriebegehäuse 4 befindlichen Innenverzahnung 20 korrespondiert0 Mit
dieser Innenverzahnung 20 am Getriebegehäuse 4 korrespondiert ferner eine Außenverzahnung
21, die sich an einer Steuerhülse 22 befindet. Ferner weist die Steuerhülse 22 noch
eine Innenverzahnung 23 auf, die in Eingriff mit einer am Planetenradträger 11 befindlichen
Außenverzahnung 24 bringbar ist0 Über den Planetenradträger 11 durchdringende und
in axialer Richtung in diesem verschiebbar gelagerte Steuern stifte 25 ist die Steuerhülse
22 mit Verbindungselementen 26 verbunden. Diese Verbindungselemente 26 können z.
B. als Zahnsegmente ausgeführt sein, deren Verzahnungen 27 und 28 mit am Antriebselement
14 befindlichen Innenverzahnungen 29 bzwO am Planetenradträger 11 befindlichen Außenverzahnung
30 in Eingriff bringbar sind0 Die das Getriebe 5 durchdringende Abtriebswelle 1
des vorgeschalteten Getriebes ist über ein weiteres Lager 31 im Getriebegehäuse
4 nochmals gelagert und trägt-einen Abtriebsflansch 32o Die Wirkungsweise des zuvor
beschriebenen Getriebes wird im folgenden beschrieben.
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In dem in der Zeichnung dargestellten Zustand des Getriebe bes 5 ist
das Hohlrad 13 über die Außenverzahnung 19 und die Innenverzahnung 20 mit dem Getriebegehäuse
4 drehfest verbunden0 Ferner ist der Planetenradträger 11 über die Steuerstifte
25 und die Verbindungselemente 26 sowie deren Verzahnungen 27 und 28 drehfest mit
dem Antriebselement 14 verbunden0 Dementsprechend wird das Antriebselement über
die Abtriebswelle 1 des vorgeschalteten Getriebes und das Sonnenrad 6 des Getriebes
5 mit der Bemessung der Zahnräder
des Getriebes 5 entsprechender
Untersetzung angetrieben (Geländefahrt vorwärts).
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Um das Antriebselement 14 für verhëltnismäBig schnelle Straßenfahrt
mit der Drehzahl der Abtriebswelle 1 entsprechender Drehzahl anzutreiben, wird das
Hohlrad 13 über nicht näher dargestellte Schaltmittel derart entsprechend der Darstellung
in der Zeichnung nach links verschoben, daß die Innenverzahnung 12 des Hohlrades
13 in Eingriff mit der Außenverzahnung 15 des Antriebselementes 14 kommt. Hierdurch
sind Planetenradträger 11 und Hohlrad 13 drehfest miteinander verbunden. Dementsprechend
werden Planetenradträger 11 und Hohlrad 13 sowie das Antriebselement 14 mit der
Drehzahl der Abtriebswelle 1 entsprechender Drehzahl angetrieben0 Zum Zweck der
Umkehrung der Drehrichtung des Antriebselementes 14 wird nicht nur das Hohlrad 13
- wie zuvor beschrieben - nach links verschoben und über die Verzahnungen 12 und
15 in Antriebsverbindung mit dem Antriebselement 14 gebracht, sondern es wird außerdem
die Steuerhülse 22 ebenfalls so weit nach links verschoben, daß die Außenverzahnung
21 der Steuerhülse 22 in Eingriff mit der am Getriebegehäuse 4 befindlichen Innenverzahnung
20 und zuvor die an den Verbindungselementen 26 befindliche Verzahnung 27 außer
Eingriff mit den am Antriebselement 14 befindliche Innenverzahnungen 29 kommt, Über
die an der Steuerhülse 22 befindliche Innenverzahnung..23 und die am Planetenradträger
11 befindliche Außenverzahnung 24 und auch über die Steuer stifte 25 ist der Planetenradträger
11 somit drehfest mit dem Getriebegehäuse 4 verbunden. Hierdurch wird das Antriebselement
14 mit im Vergleich zum in der Zeichnung dargestellten Zustand des Getriebes gleicher
Übersetzung, jedoch umgekehrtem Drehsinn angetrieben. Somit sind sämtliche für Geländefahrt
mögliche Vorwärtsgänge
auch als Rückwärtsgänge schaltbar, Durch
geeignete Gestaltung von Steuerhülse 22 und Hohlrad 13 ist sichergestellt, daß entweder
nur das Hohlrad 13 oder aber die Steuerhülse 22 dreh fest mit dem Getriebegehäuse
4 verbunden sein kann0