DE2846917C2

DE2846917C2 - Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2846917C2
Application number: DE19782846917
Authority: DE
Inventors: Helmut 4047 Dormagen Scholz
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: J I Case 4040 Neuss De GmbH
Priority date: 1978-10-27
Filing date: 1978-10-27
Publication date: 1982-09-16
Also published as: FR2439909B3; FR2439909A1; DE2846917A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Acker- und Straßenschlepper, mit einem einem Schaltgetriebe vorgeschalteten Planetengetriebe als Gruppengetriebe mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruches I.

Ein derartiges Zahnräderwechselgetriebe ist aus der US-PS 36 73 890 bekannt. Dieses Zahnräderwechselgetriebe weist ein vorgeschaltetes Planetengetriebe mil Leistungsverzweigung auf. Das Hohlrad ist hierbei fest '^M mit der Antriebswelle verbunden, und der Planetenträger ist über eine Welle mit dem Schaltgetriebe gekoppelt, wohingegen das Sonnenrad über eine diese Welle umgebende Hohlwelle und eine erste Kupplung in den Kraftfluß des Schaltgetriebes kuppelbar, über eine Bremse abbremsbar und über eine zweite Kupplung und einen Getriebezug mit der Abtriebswelle verbindbar ist. Mittels der bei der bekannten Bauart vorgesehenen Bremse läßt sich also lediglich das Sonnenrad des Planetengetriebes abbremsen, «>

Diesem bekannten Getriebe haftet der Nachteil an, daß die Drehzahlumkehr für den Rückwärtsfahrbetrieb im Schaltgetriebe vorgenommen werden muß. Dies setzt ein auf einer zusätzlichen Vorgelegewelle angeordnetes Zwischenrad voraus, welches mit einem entweder auf der Getriebewelle oder auf der Abtriebswelle angeordneten Zahnrad ständig in Eingriff steht. Bei derartigen Getriebebauarten ist es ein bekanntes

Problem, die umlaufenden Massen zu beherrschen.

Gleiches gilt im Grunde genommen auch für ein aus der DE-OS 27 15 874 bekanntes Getriebe, Bei dem dort vorgesehenen Planetengetriebe läßt sich das Hohlrad über eine Schaltkupplung entweder abbremsen, wodurch eine Übersetzung ins Langsame erfolgt, oder mit einem der beiden anderen Glieder des Planetengetriebes verbinden, wodurch sich ein direkter Durchtrieb mit dem als Block umlaufenden Planetensatz ergibt Dieses Getriebe besitzt somit acht Vorwärtsgänge, von denen zunächst die vier Gänge des Hauptgetriebes im langsamen Gruppenbereich nacheinander geschaltet und nach Umschaltung des Getriebes in den schnellen Bereich nochmals nacheinandergeschaltet werden.

Um dem Planetensatz auf zwei Pfaden Leistung zuzuführen, ist eine zweite Schaltkupplung erforderlich, die nur dann eingerückt ist, wenn die erste Schaltkupplung ausgerückt ist

Eine ähnliche Bauart eines Zahnräderwechselgetriebes ist aus der DE-AS 10 85 045 bekannt. Hierbei ist dem Schaltgetriebe ein Planetengetriebe mit zwei Sonnenrädern und einem Hohlrad mit zwei betätigbaren Bremsen und einer Kupplung vorgeschaltet, so daß insgesamt ein Kriechbereich, ein Ackerarbeitsbereich, ein Straßenfahrbereich und ein Rückwärtsfahrbereich geschaltet werden können.

Schließlich ist aus der DE-OS 24 52 335 bekannt, bei einem einem Schaltgetriebe vorgeschalteten Planetengetriebe das Hohlrad über eine Kupplung mit einem Wellenteil trieblich zu verbinden. Für den Rückwärtsgang ist auch bei dieser bekannten Bauart ein besonderes Zwischenrad erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das einem Schaltgetriebe vorgeschaltete Planetengetriebe als Gruppengetriebe in mehrfacher Weise, insbesondere aber auch für den Rückwärtsfahrbetrieb auszunutzen, sowie eine Massenbewältigung durch entsprechend angeordnete und ausgebildete Kupplungen zu erzielen. Diese Aufgabe wird erfindunge^emäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausfühungsbeispiel mit Ausführungsvarianten des Zahnräderwechselgetriebes nach der Erfindung ist in den Zeichnungen wiedergegeben. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Zahnräderwechselgetriebe mit dem mehrfach ausnutzbaren Planetengetriebe im Kraftfluß vor dem Gangschaltgetriebe unter Zwischenschaltung einer Klauenkupplung ^Schaltkupplung;

F i g. 2 in schematischer Darstellung das Zahnräderwechselgetriebe gemäß Fig. 1 mit abgewandelter Kupplung zwischen Planetengetriebe und Gangschaltgetriebe und

Fig.3 in schematischer Darstellung das Zahnräderwechselgetriebe mit einer zusätzlichen Lamellenkupplung zwischen Vorgelegewelle und Doppelkupplung.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, sitzt an einer in den Eingang des Getriebes hineinragenden, von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmaschine angetriebenen Kurbelwelle 4 eine Hauptkupplung 5, welche für die Einschaltung der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 6 und der Motorzapfwelle 7 als Doppelkupplung ausgebildet sein kann. Auf der Antriebswelle 6 sitzt das Sonnenrad 9 eines als Planetengetriebe ausgebildeten Gruppengetriebes 8.

Die mit dem Sonnenrad 9 kämmenden Planetenräder sind mit 10, der zu deren Lagerung dienende Planetenträger mit 11 und das mit den Planetenrädern 10 zusammenwirkende Hohlrad mit 12 bezeichnet, das sich durch eine als Bandbremse ausgebildete Bremse 13 abbremsen läßt. Der Träger 11 ist durch eine weitere Bremse 14 abbremsbar.

Das Hohlrad 12 bzw. ein daran sitzender Nabenteil 15 sowie ein mit dem Träger 11 verbundener Nabenteil 16 lassen sich mittels einer als Klauenkupplung wirkenden ersten Kupplung 17 wahlweise an die als Hohlwelle ausgebildete Getriebewelle 18 eines Schaltgetriebes 19 anlegen, dessen vier Gänge wie folgt gebildet werden:

1. Gang: Zahnrad 20,21 is

2. Gang: Zahnrad 22,23

3. Gang: Zahnrad 24,25

4. Gsng: Zahnrad 26,27

Zwischen den Zahnrädern 21 und 23 sitzt eine erste Schalteinrichtung 28 und zwischen den Zahnrädern 24 und 26 eine zweite Schalteinrichtung 29, mittels derer die zugehörigen Zahnräder in den Kraftfluß eingeschaltet werden können. Der Ausgang einer die Zahnräder 21, 23, 25 und 27 tragenden Abtriebswelle 30 führt zu einem Ritzel 32, durch das über ein Tellerrad 33 das Ausgleichsgetriebe für die anzutreibenden Räder 34 angetrieben wird. Zwischen Ausgleichsgetriebe und anzutreibenden Rädern 34 ist eine Betriebsbremse 35 angeordnet. Die die Antriebswelle 6, die erste Kupplung 17 und die Getriebewelle 18 des Schaltgetriebes 19 durchsetzende Motorzapfwelle 7 verläuft endseitig über eine Kupplung 36 in ein Zapfwellenschaltgetriebe 37, dessen jeweils kämmende Zahnradpaare mittels einer Schalteinrichtung 38 in den Kraftfluß eingeschaltet werden können, so daß die Zapfwelle 39 wahlweise mit einer von zwei Geschwindigkeiten umlaufen kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Abtriebswelle 30 an dem vom Endabtrieb entgegengesetzten Ende mit einer als Lamellenkupplung ausgebildeten zweiten Kupplung 40 verbunden, deren äußerer Kupplungsteil über ein Zahnradpaar 48, 49 am Außenring des Hohlrades 12 des Planetengetriebes 8 angreift, so daß das Planetengetriebe von außen über diese zweite Kupplung 40 angetrieben werden kann.

Die Wirkvingsweir.e des Zahnräde/Wechselgetriebes ist wie folgt:

Ist die am Außenring des Hohlrades des Planetengetriebes angreifende Bremse 13 angezogen, so walzen sich die mit dem Sonnenr^d 9 kämmenden Planetenräder 10 am feststehenden Hohlrad 12 ab. so daß der Planetenträ"er 11 bei entsprechender Untersetzung den Ausgang des Gruppengetriebes 8 bildet und das Getriebe in der Ackergruppe läuft. Wird weiterhin mit der ersten Kupplung 17 der mit dem Träger 11 verbundene Nabenteil 16 mit der Getriebewelle 18 des Schaltgetriebes 19 gekoppelt und der gewünschte Gang eingelegt, so verläuft der Kraftfluß für die Ackergänge über die Antriebswelle 6, das Sonntnrad 9, die Planetenräder 10, den Träger 11, den Nabenteil 16, die erste Kupplung 17, die Getriebewelle 18 des Schaltgetriebes 19, das jeweils formschlüssig zusammenwirkende Zahnradpaar im Schaltgetriebe zur Abtriebswelle 30 und von dort pber das Ritzel 32 zum Endabtrieb,

Als Lastschaltgruppe kann das Planetengetriebe 8 dadurch verwendet werden, daß beide Bremsen 13 und 14 gelöst werden, so daß es insgesamt umlaufen kann, wobei die zweite Kupplung 40 eingerückt wird, so daß die Abtriebswelle 30 zusätzlich über die Verbindung des beispielsweise mit einer Außenverzahnung 49 versehenen Außenringes des Hohlrades mi· dem äußeren Kupplungsteil 48 der zweiten Kupplung 40 angetrieben wird.

Bei gelöster zweiter Kupplung 40 und gelösten Bremsen 13 und 14 kann ergänzend mit üblichen Schaltmitteln ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 für Schnellgang-Betrieb bei Straßenfahrt eingelegt werden.

Der Rückwärtsbetrieb wird dadurch geschaltet, daß die am Träger 11 angreifende Bremse 14 angezogen und der Nabenteil 15 des Hohlrades 12 über die erste Kupplung 17 mit der Getriebewelle 18 des Schaltgetriebes 19 gekoppelt wird, wodurch die Drehrichtung am Ausgang des Hohlrades umgekehrt wird.

Auf diese Weise kann man verschiedene Übersetzungen im Vorwärtsbetrieb und vier Übersetzungen im Rückwärtsbetrieb erhalten.

Das Ausführungsbeispiel der Fig.2 unterscheidet sich von dem der Fi g. 1 dadurch, daß anstelle einer als Klauenkupplung ausgebildeten ersten Kupplung 17 zur wahlweisen Verbindung der Getriebewelle 18 des Schaltgetriebes 19 entweder mit dem Nabenteil 15 des Hohlrades 12 oder mit dem Nabenteil 16 des Trägers 11 eine erste Kupplung mit zwei Kupplungsräumen 41, 42 vorgesehen ist, deren Kupplungsgehäuse 43 mit der Getriebewelle 18 des Schaltgetriebes 19 verbunden ist und die zusätzlich zu der sie durchsetzenden Motorzapfwelle 7 zwei weitere Hohlwellen 44 und 45 aufweist, von denen die äußere Hohlwelle 44 mit dem Nabenteil des Hohlrades 12 und die innere Hohlwelle 45 mit dem Nabenteil des Trägers 11 verbunden ist.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig.2 ist zusätzlich eine von dem den 4. Gang bestimmenden Zahnradpaar des Schaltgetriebes antriebsmäßig abgeleitete Kupplung 46 für den Vorderachsantrieb vorgesehen.

Während beim Ausfiihrungsbeispiel der F i g. 1 für den Lastschaltbetrieb die zweite Kupplung 40 über ihren äußeren Kupplungsteil mit dem Außenring des Hohlrades des Planetengetriebes, nämlich über das dort vorgesehene Zahnradpaar 48, 49 verbunden ist, ist bei einer abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 3 ein Zahnradpaar 47, 48 mit entsprechender Untersetzung vorgesehen. Das Zahnrad 47 ist mit der Hohlwelle 44 und das Zahnrad 48 mit dem äußeren Kupplungsteil der zweiten Kupplung 40 verbunden. Hierdurch wird auf die ALtriejswelle 30 bei gelösten Bremsen 13 und 14 und eingerückten Kupplungen 41 und 40 ein zusätzliches Drehmoment übertragen, welches sich in der Leistungsverzweigung über die zweite Kupplung 40 um so stärker auswirkt, je höher die Untersetzung des Zahnradpaares 47,48 zur Abtriebsvelle 30 gewählt ist, und welches sich durch genaues Betätigen der zweiten Kupplung 40 dosieren IaBt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart för Kraftfahrzeuge, insbesondere für Acker- und Straßenschlepper, mit einem einem Schaltgetriebe vorgeschalteten Planetengetriebe als Gruppengetriebe, dessen eines Zentralrad (Sonnenrad oder Hohlrad) fest mit der Antriebswelle verbunden ist, dessen Planetenträger über eine Welle mit dem Schaltgetriebe gekoppelt ist, dessen anderes Zentralrad (Hohl- oder Sonnenrad) über eine diese Welle umgebende Hohlwelle und eine erste Kupplung in den Kraftfluß des Schaltgetriebes kuppelbar, über eine Bremse abbremsbar und über eine zweite Kupplung und einen Getriebezug mit der Abtriebswelle verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß über eine weitere Bremse (14) der Planetenträger (11) abbremsbar ist, daß die erste Kupplung (17) doppelt schaltbar isi und wahlweise· den Planetenträger (11) oder das Hohlrad (12) mit dem Schaltgetriebe (Ϊ9) verbindet und daß auf der Abtriebswelle (30) die zweite Kupplung (40) angeordnet ist, deren äußere"- Kupplungsteil mit dem Hohlrad (12) trieblich verbunden ist.

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, de 3 das äußere Kupplungsteil der zweiten Kupplung (40) mit einem Zahnrad (48) fest verbunden ist, das mit einem am Hohlrad (12) direkt angebrachten Zahnrad (49) oder einem an der Hohlwelle (44) angebrachten Zahnrad so (47) kämmt.

3. Zahnräderwech^elgetH'-be nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste doppelt schaltbare Kupplung ein Kupplungsgehäuse (43) mit zwei Kupplungsräumen (41, 4'z) aufweist, in die die zu kuppelnden Wellenenden (44,45) hineinragen.