DE3639097C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 22 02 425 ist eine gattungsgemäße Getriebe­ anordnung, nämlich ein Zahnräderwechselgetriebe in Grup­ penbauweise für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Acker­ und/oder Mehrzweckschlepper, mit einem einer Hauptschalt­ gruppe vor- oder nachgeschalteten, zumindest zweistufi­ gen Gruppengetriebe bekannt. Dieses bekannte Zahnräder­ wechselgetriebe ist wahlweise in einem höheren Geschwin­ digkeitsbereich nutzbar, ohne daß hierdurch eine Beein­ flussung der für bestimmte Arbeiten in der Land- und Bau­ wirtschaft vorgesehenen Gangstufen erfolgt. Zur Doppel­ ausnutzung von Zahnradstufen wird hier vorgeschlagen, daß die dem Antrieb der Abtriebswelle der Hauptschalt­ gruppe bzw. der Abtriebswelle des Gruppengetriebes unter Umgehung des Kraftflusses der Untersetzungsglieder der Hauptschaltgruppe und der des Gruppengetriebes dienende Zahnradstufe bzw. dienenden Zahnradstufen zugleich als Antriebe für einen wegabhängigen Nebenantrieb, beispiels­ weise einen Frontantrieb oder dergleichen, dient bzw. dienen. In einer Ausführung dieser Getriebeanordnung ist das Antriebsdrehmoment über einen ersten Getriebestrang von der Zahnradstufe, welche von den übrigen Zahnradstu­ fen der Hauptschaltgruppe die höchste Geschwindigkeit er­ zeugt, auf die Antriebswelle der Vorderräder übertrag­ bar. Der erste Getriebestrang weist dabei wenigstens ein vom angetriebenen Zahnrad der Zahnradstufe aus angetrie­ benes Schnellgangzahnrad sowie eine Schnellgangkupplung zur Herstellung oder Unterbrechung der Drehmomentübertra­ gung zur Antriebswelle der Vorderräder auf.

Bei der bekannten Getriebeanordnung ist das Schnellgang­ getriebe zwischen Kupplung und Hauptgetriebegehäuse ein­ gebaut. Dies bedeutet, daß das Schnellganggetriebe einen hohen konstruktiven und herstellungstechnischen Aufwand erfordert und nicht ohne weiteres ausgebaut und einge­ baut werden kann. Auch kann die Getriebeanordnung für Fahrzeuge, die keinen Schnellgang benötigen, nicht ohne weiteres verwendet werden. Schließlich ist noch als nach­ teilig anzusehen, daß bei dieser Getriebeanordnung erst bei Vorhandensein des Schnellganggetriebes auch ein Vor­ derradantrieb zusätzlich zum Hinterradantrieb ermöglicht wird, wobei jedoch keine Wahlfreiheit einer Zu- oder Ab­ schaltung des Vorderradantriebes besteht.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Getriebeanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die einen geringeren technischen Aufwand für den Schnell­ gang erfordert und die flexibel an unterschiedliche An­ wendungszwecke und Anforderungen anpaßbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Getriebeanordnung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die neue Getriebeanordnung bietet vorteilhaft die Mög­ lichkeit, bei einem allradgetriebenen Arbeitsfahrzeug in der Schnellgangstufe wahlweise das Antriebsdrehmoment auf die Hinterachse und die Vorderachse oder nur auf die Hinterachse zu übertragen. Dies ergibt eine verbesserte Anpaßbarkeit an unterschiedliche Erfordernisse, die sich aus unterschiedlichen Einsatzzwecken des Fahrzeuges er­ geben.

Die im Patentanspruch 2 angegebene vorteilhafte Weiter­ bildung der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung bietet insbesondere den Vorteil einer äußerst einfachen Montage und Demontage des Schnellganggetriebes. Außerdem kann duch einfachen Austausch zweier Zahnräder das Überset­ zungsverhältnis des Schnellganges und damit die im Schnellgang erreichbare Höchstgeschwindigkeit des Fahr­ zeuges verändert werden. Zudem kann das Schnellgangge­ triebe ohne weiteres einfach weggelassen werden, falls das betreffende Fahrzeug keinen Schnellgang benötigt. Das Hauptgetriebe nebst Zusatzgetriebe ist dann ohne weitere Änderungen auch ohne das Schnellganggetriebe ver­ wendbar und es wird lediglich eine am Gehäuse des Haupt­ und Zusatzgetriebes vorhandene Anbauöffnung für das Schnellganggetriebe mit einem flachen Deckel verschlos­ sen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zei­ gen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Getriebean­ ordnung,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Hauptgetriebe mit Schnellgang-Getriebestrang, als Teil der Ge­ triebeanordnung und

Fig. 3 eine Schnittansicht eines abgewandelten Schnell­ gang-Getriebestranges.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Getriebeanordnung für einen landwirtschaftlichen Schlepper als Beispiel für ein Arbeitsfahrzeug. Gemäß Fig. 1 umfaßt die Getrie­ beanordnung einen Zapfwellen-Antriebsstrang für den An­ trieb eines Anbaugerätes, mit einer Getriebeantriebswel­ le 1 für die Drehmomentabnahme von einer nicht darge­ stellten Antriebsmaschine, einer Getriebeabtriebswelle 2 und einer zwischen die Wellen 1 und 2 geschalteten Kupp­ lung 3. Die Drehmomentübertragung erfolgt von der Getriebeab­ triebswelle 2 über eine Zahnradstufe 4 auf eine Zapfwelle 5. Die Getriebeabtriebswelle 2 ist mit einem Umschaltzahnrad 6 zur Einstellung von Dauerantrieb, Leer­ lauf und Fahrantrieb der Zapfwelle 5 versehen.

Die Getriebeanordnung weist ferner einen nachstehend be­ schriebenen Fahrantriebsstrang auf. Dieser umfaßt eine erste Fahrantriebs-Getriebewelle 7, die auf der Getrie­ beantriebswelle 1 an einer dieser vorgeschalteten Stelle relativ zu ihr drehbar gelagert ist. Die erste Fahran­ triebs-Getriebewelle 7 weist einen vorgeschalteten Wel­ lenteil 7a und einen nachgeschalteten Wellenteil 7b auf. Die beiden Wellenteile 7a und 7b sind durch ein Planeten­ rad-Schaltgetriebe 8 für hohe und niedrige Geschwindig­ keit mit einer hydraulischen Mehrscheiben-Reibungskupp­ lung verbunden, was als Zweigangschaltmechanismus be­ kannt ist und zur Herabsetzung der hohen Geschwindigkeit um etwa 25% dient. Eine zweite Fahrantriebs-Getriebe­ welle 9 ist parallel zum nachgeschalteten Wellenteil 7b angeordnet. Ein Hauptgetriebe 10 mit einem Svnchronge­ triebe-Zahnradsatz 100 ist zwischen dem nachgeschalteten Wellenteil 7b und der zweiten Fahrantriebs-Getriebewelle 9 vorgesehen, um drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärts­ gang einstellen zu können.

Die zweite Fahrantriebs-Getriebewelle 9 dient als Ab­ triebswelle für die oben genannten Gänge des Hauptgetrie­ bes 10, mit Ausnahme eines Schnellganges, und ist wir­ kungsmäßig mit einem Zusatzgetriebe 12 verbunden. Eine dritte Fahrantriebs-Getriebewelle 11 ist in Flucht mit der zweiten Fahrantriebs-Getriebewelle 9 relativ zu die­ ser drehbar angeordnet.

Der Svnchrongetriebe-Zahnradsatz 100 ist im folgenden speziell anhand von Fig. 2 beschrieben. Der nachgeschal­ tete Wellenteil 7b der ersten Fahrantriebs-Getriebewelle 7 trägt ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes antreibendes Zahnrad 101a, 102a, 103a, 104a, die sämtlich auf dem Wellenteil 7b drehfest angeordnet sind. Die zweite Fahrantriebs-Getriebewelle 9 trägt ein er­ stes, ein zweites, ein drittes und ein viertes angetrie­ benes Zahnrad 101b, 102b, 103b und 104b, die sämtlich auf der sie tragenden Welle 9 drehbar sind. Das erste antreibende Zahnrad 101a kämmt unter Bildung einer er­ sten Zahnradstufe 101 mit dem ersten angetriebenen Zahn­ rad 101a. Das zweite antreibende Zahnrad 102a kämmt mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 102b. Das dritte an­ treibende Zahnrad 103a kämmt unter Bildung einer dritten Zahnradstufe 103 mit dem dritten angetriebenen Zahnrad 103b. Das vierte antreibende Zahnrad 104a steht über ein Umkehrzahnrad 104c zur Bildung einer Rückwärtsgang-Zahn­ radstufe 104 mit dem vierten angetriebenen Zahnrad 104b in Eingriff.

Eine Synchronisier-Vorrichtung 106 ist zwischen dem ersten und zweiten angetriebenen Zahnrad 101b bzw. 102b angeordnet, um wahlweise das erste oder das zweite angetriebene Zahnrad 101b, 102b in Wirkverbindung mit der zweiten Fahrantriebs-Getriebewelle 9 zu bringen. Ebenso ist eine entsprechende Synchronisier-Vor­ richtung 107 zwischen dem dritten und vierten angetrie­ benen Zahnrad 103b, 104b angeordnet, um diese wahlweise in wirkungsmäßige Verbindung mit der zweiten Getriebewel­ le 9 zu bringen.

Ein Zusatzgetriebe 12 umfaßt eine Zahnradstufe 19 mit einem Zwischenzahnrad 16, das mit einem auf der zweiten Fahrantriebs-Getriebewelle 9 befestigten Aus­ gangszahnrad 13 kämmt, und einem Zwischenzahnrad 17, das mit einem Eingangszahnrad 15 kämmt, welches mittels einer Kupplungshülse (Klauenkupplungs-Vorrichtung) 14 auf der dritten Fahrantriebs-Ge­ triebewelle 11 relativ zu dieser drehbar gelagert ist. Die Zwischenzahnräder 16 und 17 sind drehbar auf einer Vorderradantriebswelle 18 gelagert, die parallel zur zweiten und dritten Fahrantriebs-Getriebewelle 9, 11 an­ geordnet ist. Die Kupplungshülse 14 ist zwischen einer Schnellgangstellung zur unmittelbaren Verbindung der zweiten Fahrantriebs-Getriebewelle 9 mit der dritten Fahrantriebs-Getriebewelle 11 und einer Langsamfahrstel­ lung zur Übertragung des Abtriebsdrehmoments der zweiten Fahrantriebs-Getriebewelle 9 auf die dritte Fahran­ triebs-Getriebewelle 11 über die Zahnradstufe 19 umschaltbar.

Eine hinter der dritten Fahrantriebs-Getriebewelle 11 in Flucht mit dieser angeordnete Abtriebswelle 22 trägt an ihrem hinteren Ende ein Kegelrad 21 zur Antriebsdrehmoment­ übertragung auf ein hinteres Ausgleichgetriebe 20. Zwi­ schen die dritte Fahrantriebs-Getriebewelle 11 und diese Abtriebswelle 22 ist eine Zahnradstufe 23 zur Lieferung von zwei Geschwindigkeitsstufen, nämlich einer hohen und einer niedrigen Übersetzung eingeschaltet. Diese Zahnradstufe 23 enthält ein auf der dritten Fahran­ triebs-Getriebewelle 11 montiertes Ausgangszahnrad 24, eine als Eingangszahnrad 25 wirkende, auf der Abtriebs­ welle 22 montierte Kupplungshülse 26 sowie mit den bei­ den Zahnrädern 24 und 25 kämmende Zwischenzahnräder 27 bzw. 28, die auf einer ebenfalls in einem Getriebegehäu­ se 29 gelagerten Vorgelegewelle 30 montiert sind.

Das Abtriebsdrehmoment vom Hauptgetriebe 10 in den von der Schnellgangstufe verschiedenen Gangstufen wird somit über das Zusatzgetriebe 12 und die Zahnradstufe 23 auf den Hinterrad-Antriebsstrang und sodann auf den Vorderrad-Antriebsstrang übertragen. In der Schnellgangstufe wird das Abtriebsdrehmoment vom Hauptge­ triebe 10 unter Umgehung des Zusatzgetriebes 12 auf den Vorderrad-Antriebsstrang und sodann auf den Hinterrad- Antriebsstrang übertragen. Im einzelnen wird im Verlauf des Vorderrad-Antriebstrangs das Abtriebsdrehmoment der Ab­ triebswelle 22, die einen Teil des Hinterrad-Antriebs­ strangs bildet, über eine Zahnradstufe 31 auf die Vorderrad­ Antriebswelle 18 übertragen. Von letzterer erfolgt so­ dann die Drehmomentübertragung über ein Zahnradstufe 33 auf eine mit einem nicht dargestellten Vorderrad- Ausgleichgetriebe verbundene Vorderrad-Abtriebswelle 32, so daß die Vorderräder synchron mit den Hinterrädern an­ getrieben werden.

Gemäß Fig. 2 trägt die Vorderradantriebswelle 18 ein relativ zu ihr drehbar auf ihr gelagerte Schnellgangzahn­ rad 34, das als Schnellgang-Abtriebselement des Hauptge­ triebes 10 dient und das wirkungsmäßig mit der Welle 18 verbindbar ist, indem ein Wechselrad 44′ einer unter Nut­ zung eines Nabenteils des Schnellgangzahnrades 34 ausge­ bildeten Synchronisier-Vorrichtung 44 entspre­ chend verschoben wird. Nach Umschalten eines Hauptgang­ schalthebels 35 in eine Schnellgangstellung erfolgt so­ mit die Drehmomentübertragung von der ersten Fahran­ triebs-Getriebewelle 7 auf die Vorderradantriebswelle 18 und sodann auf die Vorderradabtriebswelle 32 und die Ab­ triebswelle 22 unter Umgehung des Zusatzgetriebes 12.

Das Hauptgetriebe 10 ist durch Umschalten des Hauptgang­ schalthebels 35 schaltbar.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform ist das Schnellgangzahnrad 34 mit der auf der Vorderradantriebs­ welle 18 montierten Synchronisier-Vorrichtung 44 kombiniert, wobei die gesamte Kombination im Getriebege­ häuse 29 untergebracht ist.

Wahlweise können gemäß Fig. 3 das Schnellgangzahnrad und die Synchronisier-Vorrichtung außerhalb eines mit einer Öffnung versehenen Getriebegehäuses 29 angeordnet sein. Bei dieser Ausführung trägt die Vorderradantriebswelle 18 ein auf ihr relativ zu ihr drehbar gelagertes Schnell­ gang-Eingangszahnrad 52, das mit dem Zwischenzahnrad 105 kämmt und das außerdem mit einem Schnellgangzahnrad 34′ in Eingriff steht, welches drehbar auf einer Schnell­ gang-Vorgelegewelle 55 gelagert ist, die ihrerseits in einem am Getriebegehäuse 29 angeflanschten eigenen Schnellganggetriebegehäuse 57 untergebracht ist. Die Schnellgang-Vorgelegewelle 55 trägt ferner eine Schnell­ gangkupplung 56 zur Herstellung und Unterbrechung der Drehmomentübertragung zwischen dem Schnellgangzahnrad 34′ und der Schnellgang-Vorgelegewelle 55.

Weiterhin trägt die Schnellgang-Vorgelegewelle 55 ein an ihr befestigtes erstes Schnellgang-Abtriebszahnrad 54, während die Vorderradantriebswelle 18 ein an ihr befe­ stigtes zweites Schnellgang-Abtriebszahnrad 53 trägt. Beim Umschalten der Schnellgangkupplung 56 erfolgt die Drehmomentübertragung von der ersten Zahnradstufe 101 über das Schnellgangzahnrad 34′ zur Vorderradantriebs­ welle 18. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Schnell­ gangzahnrad 34′ drehbar auf einem Nabenteil des Schnell­ gang-Abtriebszahnrads 54 gelagert, um das Schnellgang­ getriebegehäuse 57 kompakt auszubilden. Bei der zuletzt beschriebenen Ausführung ist das Schnellganggetriebe an der Außenseite des Getriebegehäuses 29 von Haupt- und Zusatzgetriebe 10, 12 in als Anflanschbauart bezeichne­ ter Weise angebracht. Das Schnellganggetriebe kann in­ folgedessen ohne wesentliche Abänderung vorhandener Ge­ triebekonstruktionen realisiert werden. Wenn das Fahr­ zeug kein Schnellganggetriebe benötigt, kann das Schnellganggetriebegehäuse 57 durch einen flachen Deckel ersetzt werden, der das Getriebegehäuse 29 dann verschließt.

Claims (2)

1. Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug mit Vierradan­ trieb

• - mit einem Hauptgetriebe, welches
• - eine erste Getriebewelle, die mit der Antriebsmaschine verbunden ist,
• - eine parallel zur ersten Getriebewelle angeordnete zweite Getriebewelle und
• - eine Anzahl von Zahnradstufen umfaßt, welche zur Dreh­ momentübertragung von der ersten Getriebewelle zur zweiten Getriebewelle dienen und wobei jede der Zahn­ radstufen aus einem auf der ersten Getriebewelle ange­ ordneten antreibendem Zahnrad und einem auf der zweiten Getriebewelle angeordneten angetriebenem Zahnrad be­ steht,
• - mit einem Zusatzgetriebe,
• - mit einem ersten Getriebestrang, welcher zur Drehmoment­ übertragung von der Antriebsmaschine über das Hauptge­ triebe und das Zusatzgetriebe zu den Hinterrädern dient,
• - mit einer Antriebswelle für die Vorderräder, die mit dem ersten Getriebestrang verbunden ist,
• - mit einem Getriebegehäuse zur Aufnahme des Haupt- und Zu­ satzgetriebes, des ersten Getriebestranges und der An­ triebswelle für die Vorderräder und
• - mit einem zweiten Getriebestrang, über welchen in einer Schnellgangübersetzung der erste Getriebestrang unter Um­ gehung des Zusatzgetriebes mit der Übersetzung für die maximale Geschwindigkeit antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet,
• - daß über den zweiten Getriebestrang Drehmoment von der Zahnradstufe (101), welches von den Zahnradstufen (101, 102, 103) des Hauptgetriebes (10) die Übersetzung für die maximale Geschwindigkeit bildet, auf die Antriebswelle (18) für die Vorderräder übertragbar ist und
• - daß der zweite Getriebestrang wenigstens ein vom getrie­ benen Zahnrad (101b) der Zahnradstufe (101) aus antreib­ bares Schnellgangzahnrad (34, 52) sowie eine Schnellgang­ kupplung (44, 56) zur Herstellung oder Unterbrechung der Drehmomentübertragung zur Antriebswelle (18) für die Vor­ derräder aufweist.

2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Getriebestrang eine weitere Anordnung von Zahnradstufen (52, 34′; 54, 53) für die Übersetzung für maximale Geschwindigkeit aufweist, wobei die Zahnradstufen (52, 34′; 54, 53), die Vorgelegewelle (55) und die Schnell­ gangkupplung (56) in einem eigenen Getriebegehäuse (57) an­ geordnet sind, welches abnehmbar an das Gehäuse (29) des Haupt- und Zusatzgetriebes (10, 12) angeflanscht ist.