DE102006043333A1

DE102006043333A1 - Nutzfahrzeuggetriebe mit einer Hauptgruppe und einer Nachschaltgruppe

Info

Publication number: DE102006043333A1
Application number: DE102006043333A
Authority: DE
Inventors: Carsten Dr.-Ing. Gitt; Detlef Dipl.-Ing. Schnitzer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2008-03-27
Also published as: US7866232B2; WO2008031557A1; US20090205452A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeuggetriebe mit einer Hauptgruppe (7), einer Nachschaltgruppe (12) und einer Vorgelegewelle (15a, 15b). Die Nachschaltgruppe (12) ist im direkten Durchtrieb entkoppelbar. Da somit die Vorgelegewelle (15a, 15b) im direkten Durchtrieb nicht im Ölsumpf läuft, treten keine Planschverluste auf und das Nutzfahrzeuggetriebe weist einen guten Wirkungsgrad auf.

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem einteiligen Patentanspruch 1 ein Nutzfahrzeuggetriebe bei welchem einer Hauptgruppe eine Nachschaltgruppe folgt.
Aus Lechner, G., Fahrzeuggetriebe, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1994, Seite 157, Bild 6.46 ist bereits das Getriebeschema des Roadranger-Getriebes RT 9513 der Firma Fuller (Eaton) bekannt. Dabei handelt es sich um ein Gruppengetriebe mit einer Eingangskonstanten, einer Hauptgruppe und eine Nachschaltgruppe. Die Nachschaltgruppe umfasst drei Zahnradebenen sowie zwei Schaltelemente, mit welchen drei unterschiedliche Übersetzungsstufen verwirklicht werden können, von denen die eine der direkte Durchtrieb ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gruppengetriebe zu schaffen, das einen hohen Wirkungsgrad aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Gruppengetriebe kann insbesondere bei Nutzfahrzeuggetrieben Anwendung finden. Bei diesem Nutzfahrzeuggetriebe wird ein Hauptgetriebe mit einer Nachschaltgrup pe kombiniert, so dass eine hohe Anzahl an Gängen und/oder eine hohe Gesamtübersetzungen verwirklicht wird.
Dabei ist eine Nachschaltgruppe vorgesehen, die in Vorgelegewellenbauweise ausgeführt ist. Die Vorgelegewelle der Nachschaltgruppe kann im direkten Durchtrieb – d.h. bei einer Übersetzung i = 1 in der Nachschaltgruppe – von der Drehbewegung der übrigen Wellen – d.h. insbesondere einer Hauptwelle und einer Nachschaltgruppenwelle entkoppelt werden kann. Damit entstehen keine Planschverluste. Die Vorgelegewelle rotiert nämlich nicht im Ölsumpf des Gruppengetriebes.
Dadurch wird ein guter Wirkungsgrad im direkten Durchtrieb erreicht. Das Gruppengetriebe kann dabei in einer vorteilhaften Ausgestaltung so ausgelegt werden, dass sich das Fahrzeug einen großen Teil der Gesamtfahrzeit im direkten Durchtrieb befindet. Damit wird ein hoher Gesamtwirkungsgrad des Fahrzeuges erreicht.
Das Hauptgetriebe kann prinzipiell in beliebiger Weise ausgeführt werden. Es kann sich dabei beispielsweise um

– ein manuelles, automatisiertes oder teilautomatisiertes Getriebe in Vorgelegewellenbauweise,
– ein automatisches Getriebe in Planetenbauweise oder
– ein beliebiges Stufenlosgetriebe

DE 10 2005 032 224.7

US 5,381,703

DE 102 39 396 A1

Es kann zumindest eine Eingangskonstante vorgesehen sein.
Es können zwei Vorgelegewellen vorgesehen sein, die das Drehmoment auf zwei Leistungspfade verteilen. Dadurch weist die Schaltgruppe eine hohe Standfestigkeit auf. Ferner können die Vorgelegewellen zur Hauptwelle einen geringen Abstand aufweisen. Außerdem ist die Wellendurchbiegung gering.
Bei der Nachschaltgruppe können drei Zahnradebenen vorgesehen sein, zwischen denen jeweils ein Schaltelement angeordnet ist. Folglich befindet sich zwischen den Festrädern der Vorgelegewellen jeweils eine Lücke. Diese Lücke kann in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung als Werkzeugauslauf bei der Fertigung der Vorgelegewellen genutzt werden. Daher ist es möglich, die beiden Vorgelegewellen aus einem einzigen Schmiederohling zu fertigen, wobei die Verzahnungen direkt gefräst und/oder geschliffen werden.
Bei zwei Vorgelegewellen zur Drehmomentaufteilung ist eine möglichst exakte winkelsynchrone Ausführung der Festzahnräder auf den beiden Vorgelegewellen von Vorteil, da dann das Drehmoment von den beiden Festrädern im exakte gleichen Maße übertragen wird.
Dazu können die in einer gemeinsamen Zahnradebene liegenden Festräder auf den Vorgelegewellen in einer vorteilhaften Ausgestaltung direkt in die Vorgelegewellen eingearbeitet sein. Dazu werden die Vorgelegewellen zunächst geschmiedet. Im Anschluss wird die Endkontur der Festräder eingefräst und/oder eingeschliffen. Zum einen können ausschließlich zwei Festräder einer Zahnradebene direkt in die Vorgelegewellen eingearbeitet sein, so dass der Rest der Vorgelegewellen gebaut ist. In diesem Fall – d.h. beim Schmieden ausschließlich eines Festrades pro Vorgelegewelle – ist die Schmiedewerkzeugteilung quer zur Längsachse der Vorgelegewelle. Werden hingegen zwei oder sämtlich Festräder pro Vorgelegewelle direkt eingearbeitet, so ist die Schmiedewerkzeugteilung längs zur Vorgelegewelle.
In besonders vorteilhafter Weise kann die Schaltgruppe derart ausgelegt sein, dass der direkte Durchtrieb die längste Übersetzung – d.h. das kleinste Übersetzungsverhältnis – darstellt. Es sind jedoch auch alternative Auslegungen realisierbar. So kann auch zumindest ein Schnellgang vorgesehen sein.
In besonders vorteilhafter Weise muss für die für die Ölversorgung der zusätzlichen Schaltgruppe kein aktives Bauteil wie beispielsweise eine Ölpumpe oder dergleichen vorgesehen sein. Eine solche Ölpumpe muss nämlich bei einem Gruppengetriebe mit einer Nachschaltgruppe in Planetenbauweise vorgesehen sein, um unter anderem die Ölversorgung des Planetensatzes zu gewährleisten. Die mit dem Betrieb dieser Ölpumpe verbundenen Verluste treten bei Verzicht auf eine Ölpumpe nicht auf, so dass sich der Gesamtwirkungsgrad des Gruppengetriebes weiter verbessert wird. Dabei können in besonders vorteilhafter Weise alle relevanten Stellen in der Nachschaltgruppe mittels Tauchschmierung – ggf. in Kombination mit Ölleitblechen oder Ölfangtaschen – ausreichend mit Öl versorgt werden.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von drei Ausführungsbeispielen erläutert.
Dabei zeigen:
1 ein Gruppengetriebe, welches eine Hauptgruppe und eine Nachschaltgruppe umfasst,
2 eine erste Ausführungsform des Gruppengetriebes gemäß 1,
3 den Leistungsfluss in den einzelnen Gängen des Gruppengetriebes gemäß 2,
4 eine zweite Ausführungsform des Gruppengetriebes gemäß 1,
5 den Leistungsfluss in den einzelnen Gängen des Gruppengetriebes gemäß 4,
6 eine dritte Ausführungsform des Gruppengetriebes gemäß 1,
7 den Leistungsfluss in den einzelnen Gängen des Gruppengetriebes gemäß 6 und
8 in einer weiteren Ausführungsform ein Gruppengetriebe, wobei dessen Nachschaltgruppe eine Vorgelegewelle mit einer Vorgelegewellenbremse aufweist.
1 zeigt schematisch ein Gruppengetriebe 79 für Nutzfahrzeuge, welches eine Hauptgruppe 7 und eine Nachschaltgruppe 12 umfasst.
2 zeigt das Gruppengetriebe 79 in einer ersten Ausführungsform.
Dieses Gruppengetriebe 79 umfasst eine Eingangskonstante E, die Hauptgruppe 7 und die Nachschaltgruppe 12 mit drei Zahnradebenen N1, N2, N3 sowie zwei Schaltelementen S4, S5.
Mit diesen beiden Schaltelementen S4, S5 können drei unterschiedliche Übersetzungsstufen in der Nachschaltgruppe 12 verwirklicht werden. Diese drei unterschiedlichen Übersetzungsstufen werden weiter unten näher erläutert.
Einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle eines Antriebsmotors schließt sich im Kraftfluss eine Anfahrkupplung K an, der das Gruppengetriebe 79 folgt.
Der Antriebsmotor ist mittels der Anfahrkupplung K mit einer Getriebeeingangswelle 1 reibschlüssig koppelbar. Diese Getriebeeingangswelle 1 weist ein Losrad 2 auf, das mit zwei diametral zueinander angeordneten Festrädern 3a, 3b kämmt, die jeweils am vorderen Ende von zwei Vorgelegewellen 4a, 4b angeordnet sind. Diesen Festrädern 3a, 3b folgen mit abnehmendem Durchmesser jeweils drei weitere Festräder 5a, 6a, 5b, 6b, 22a, 22b. Letzteren Festrädern 5a, 6a, 5b, 6b, 22a, 22b sind drei Zahnradebenen H3, H2, H1 der Hauptgruppe 7 zugeordnet. Diesen drei Zahnradebenen H3, H2, H1 sind ausschließlich Vorwärtsgänge zugeordnet. Dazu kämmen die drei Festräder 5a, 6a, 5b, 6b, 22a, 22b dieser beiden Zahnradebenen H3, H2, H1 mit Losrädern 8, 9, 24 welche koaxial drehbar auf einer Hauptwelle 10 gelagert sind. Das vordere Ende der Hauptwelle 10 ist dabei in einem Sackloch im hinteren Ende der Getriebeeingangswelle 1 gelagert. Zwischen dem Losrad 2 der Getriebeeingangswelle 1 und dem vordersten Losrad 8 der Hauptwelle 10 ist ein erstes Schaltelement 51 angeordnet, mit welchem in einer hinteren Stellung die Getriebeeingangswelle 1 mit der Hauptwelle 10 drehfest koppelbar ist, so dass in der Haupt gruppe 7 ein direkter Durchtrieb zur Nachschaltgruppe 12 hergestellt ist. In einer vorderen Stellung ist das vorderste Losrad 2 der Getriebeeingangswelle 1 drehfest mit letzterer koppelbar. Zwischen der vorderen Stellung und der hinteren Stellung liegt die Neutralstellung des ersten Schaltelementes S1.
Axial zwischen den Losrädern 9, 8 der zweiten Zahnradebene H2 und der dritten Zahnradebene H3 ist ein zweites Schaltelement S2 angeordnet. Wird dieses Schaltelement S2 in die vordere Stellung verschoben, so stellt es eine drehfeste Verbindung zwischen dem vorderen Losrad 8 und der Hauptwelle 10 her. Wird dieses Schaltelement S2 hingegen in die hintere Stellung verschoben, so stellt es eine drehfeste Verbindung zwischen dem hinteren Losrad 9 und der Hauptwelle 10 her.
Hinter den beiden kleinen Festrädern 22a, 22b der vorderen Vorgelegewellen 4a, 4b liegt jeweils ein weiteres kleines Festrad 11a, 11b. Diese weiteren Festräder 11a, 11b kämmen jeweils über ein Zwischenrad 12a, 12b mit einem Losrad 13 der Hauptwelle 10, so dass sich die Zahnradebene HR der Rückwärtsgänge bildet. Ein drittes Schaltelement S3 ist koaxial auf der Hauptwelle 10 zwischen dieser Zahnradebene HR und der davor liegenden Zahnradebene H2 angeordnet. Somit ist mittels des dritten Schaltelementes S3 alternativ das Losrad 9 oder das Losrad 13 mit der Hauptwelle 10 koppelbar. Zwischen den diesbezüglichen Stellungen des dritten Schaltelementes S3 liegt eine Neutralstellung des dritten Schaltelementes S3.
Die Hauptwelle 10 setzt sich teilweise in der nachfolgenden Nachschaltgruppe 12 fort. So ist am vorderen Ende der Nachschaltgruppe 12 ein Losrad 14 koaxial drehbar auf der Hauptwelle 10 gelagert. Dieses Losrad 14 kämmt mit zwei großen Festrädern 16a, 16b, welche jeweils drehfest auf einer von zwei hinteren Vorgelegewellen 15a, 15b angeordnet sind. Diese beiden Vorgelegewellen 15a, 15b sind diametral zueinander angeordnet. Dabei bildet das Losrad 14 mit den beiden großen Festrädern 16a, 16b die erste Zahnradebene N1 der Nachschaltgruppe 12. Den Festrädern 16a, 16b folgen weitere Festräder 17a, 17b. Diese Festräder 17a, 17b kämmen mit einem Losrad 19, welches koaxial drehbar auf einer mit der Hauptwelle 10 fluchtenden Nachschaltgruppenwelle 22 angeordnet ist. Somit bildet das Losrad 19 mit den beiden mittleren Festrädern 17a, 17b die zweite Zahnradebene N2 der Nachschaltgruppe 12. Das Losrad 19 ist mittels eines fünften Schaltelementes S5 alternativ zu einem dahinter liegenden Losrad 26 mit der Nachschaltgruppenwelle 22 drehfest koppelbar. Dieses Losrad 26 kämmt mit zwei jeweils drehfest auf den Vorgelegewellen 15a, 15b angeordneten Festrädern 18b, 18a. Für die Kopplung dieses hinteren Losrades 26 mit der Nachschaltgruppenwelle 22 wird das fünfte Schaltelement S5 in die hintere Stellung verschoben. Hingegen wird das fünfte Schaltelement S5 für die Kopplung des vorderen Losrades 19 mit der Nachschaltgruppenwelle 22 in eine vordere Stellung verschoben. Um die Nachschaltgruppenwelle 22 hingegen drehfest mit der Hauptwelle 10 zu verbinden, wird ein vor dem Losrad 19 liegendes viertes Schaltelement S4 in die hintere Stellung verschoben. In diesem Fall ist befindet sich die Nachschaltgruppe 12 im direkten Durchtrieb. Wird dieses vierte Schaltelement S4 hingegen in eine vordere Stellung verschoben, so stellt es eine drehfeste Verbindung zwischen dem davor angeordnetem vordersten Losrad 14 der Nachschaltgruppe 12 und der Hauptwelle 10 her. Das vierte und das fünfte Schaltelement S4, S5 weisen jeweils eine mittige Neutralstellung auf.
4 zeigt schematisch den Kraftfluss in dem Gruppengetriebe 79 gemäß 3. Dabei ist dieses Gruppengetriebe 79 derart ausgelegt, dass die Nachschaltgruppe 12 drei als Rangegruppe ausgeführt ist, die demzufolge drei Rangebereiche zur Verfügung stellt. Somit bilden sich insgesamt zwölf Vorwärtsgänge I bis XII und drei Rückwärtsgänge R1 bis R3.
Im ersten Vorwärtsgang I befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der Neutralstellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der vorderen Stellung,
– das vierte Schaltelement S4 in der vorderen Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der hinteren Stellung.

Im zweiten Vorwärtsgang II befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der hinteren Stellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der Neutralstellung,
– das vierte Schaltelement S4 in der vorderen Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der hinteren Stellung.

Im dritten Vorwärtsgang III befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der vorderen Stellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der Neutralstellung,
– das vierte Schaltelement S4 in der vorderen Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der hinteren Stellung.

Im vierten Vorwärtsgang IV befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der hinteren Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der Neutralstellung und
– das dritte Schaltelement S3 in der Neutralstellung.

Damit befindet sich die Hauptgruppe 7 im direkten Durchtrieb. Ferner befindet sich im vierten Vorwärtsgang IV

– das vierte Schaltelement S4 in der vorderen Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der hinteren Stellung.

Im fünften Vorwärtsgang V befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der Neutralstellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der vorderen Stellung und
– das vierte und das fünfte Schaltelement S4, S5 jeweils in der vorderen Stellung.

Im sechsten Vorwärtsgang VI befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der hinteren Stellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der Neutralstellung und
– das vierte und das fünfte Schaltelement S4, S5 jeweils in der vorderen Stellung.

Im siebten Vorwärtsgang VII befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der vorderen Stellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der Neutralstellung und
– das vierte und das fünfte Schaltelement S4, S5 jeweils in der vorderen Stellung.

Im achten Vorwärtsgang VIII befindet sich

Damit befindet sich die Hauptgruppe 7 im direkten Durchtrieb. Ferner befindet sich im achten Vorwärtsgang VIII

– das vierte und das fünfte Schaltelement S4, S5 jeweils in der vorderen Stellung.

Im neunten Vorwärtsgang IX befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der Neutralstellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der vorderen Stellung
– das vierte Schaltelement S4 in der hinteren Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der Neutralstellung.

Im zehnten Vorwärtsgang X befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der hinteren Stellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der Neutralstellung,
– das vierte Schaltelement S4 in der hinteren Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der Neutralstellung.

Im elften Vorwärtsgang XI befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der vorderen Stellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der Neutralstellung,
– das vierte Schaltelement S4 in der hinteren Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der Neutralstellung.

Im zwölften Vorwärtsgang XII befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der hinteren Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der Neutralstellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der Neutralstellung,
– das vierte Schaltelement S4 in der hinteren Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der Neutralstellung.

Demzufolge sind sowohl die Hauptgruppe 7 als auch die Nachschaltgruppe 12 auf direkten Durchtrieb geschaltet, so dass im Gruppengetriebe 79 der Direktgang eingelegt ist.
Im ersten Rückwärtsgang R1 befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der Neutralstellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der hinteren Stellung,
– das vierte Schaltelement S4 in der vorderen Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der hinteren Stellung.

Im zweiten Rückwärtsgang R2 befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der Neutralstellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der hinteren Stellung und
– das vierte und das fünfte Schaltelement S4, S5 in der vorderen Stellung.

Im dritten Rückwärtsgang R3 befindet sich

– das erste Schaltelement S1 in der vorderen Stellung,
– das zweite Schaltelement S2 in der Neutralstellung,
– das dritte Schaltelement S3 in der hinteren Stellung,
– das vierte Schaltelement S4 in der hinteren Stellung und
– das fünfte Schaltelement S5 in der Neutralstellung.

4 zeigt in einer zweiten Ausführungsform ein Gruppengetriebe mit einer Nachschaltgruppe. Dabei wird die Nachschaltgruppe zur Bildung von drei jeweils drei aufeinander folgenden Vorwärtsgängen

– I bis III bzw.
– IV bis VI, bzw.
– VII bis IX bzw.
– X bis XII

In 5 ist ersichtlich, dass der erste Vorwärtsgang I des Gruppengetriebes gemäß 4 vom Leistungsfluss dem ersten Vorwärtsgang I des Gruppengetriebes gemäß 2 bzw. 3 entspricht.
Der zweite Vorwärtsgang II entspricht vom Leistungsfluss dem fünften Vorwärtsgang V gemäß 3.
Der dritte Vorwärtsgang III entspricht vom Leistungsfluss dem neunten Vorwärtsgang IX gemäß 3.
Der vierte Vorwärtsgang IV entspricht vom Leistungsfluss dem zweiten Vorwärtsgang II gemäß 3.
Der fünfte Vorwärtsgang V entspricht vom Leistungsfluss dem sechsten Vorwärtsgang VI gemäß 3.
Der sechste Vorwärtsgang VI entspricht vom Leistungsfluss dem zehnten Vorwärtsgang X gemäß 3.
Der siebte Vorwärtsgang VII entspricht vom Leistungsfluss dem dritten Vorwärtsgang III gemäß 3.
Der achte Vorwärtsgang VIII entspricht vom Leistungsfluss dem siebten Vorwärtsgang VII gemäß 3.
Der neunte Vorwärtsgang IX entspricht vom Leistungsfluss dem elften Vorwärtsgang XI gemäß 3.
Der zehnte Vorwärtsgang X entspricht vom Leistungsfluss dem vierten Vorwärtsgang IV gemäß 3.
Der elfte Vorwärtsgang XI entspricht vom Leistungsfluss dem achten Vorwärtsgang VIII gemäß 3.
Der zwölfte Vorwärtsgang XII entspricht vom Leistungsfluss dem zwölften Vorwärtsgang XII gemäß 3.
Die Leistungsflüsse in den drei Rückwärtsgängen R1 bis R3 entsprechen den Leistungsflüssen in den drei Rückwärtsgängen R1 bis R3 gemäß 3.
6 zeigt in einer dritten Ausführungsform ein Gruppengetriebe mit einer Nachschaltgruppe. Dabei wird die Nachschaltgruppe zur Bildung der ersten fünf Vorwärtsgängen I bis V analog 3 als Rangegruppe verwendet wird. In den darauf folgenden sieben Vorwärtsgängen VI bis XII teilt die Nachschaltgruppe die Vorwärtsgänge als Splitgruppe ähnlich der zweiten Ausführungsform 4 bzw. 5 auf.
In 7 ist ersichtlich, dass die ersten fünf Vorwärtsgänge I bis V des Gruppengetriebes gemäß 6 vom Leistungsfluss den ersten fünf Vorwärtsgängen I bis V des Gruppengetriebes gemäß 2 bzw. 3 entsprechen.
Ab dem sechsten Vorwärtsgang ist die Abfolge der Leistungsflüsse gemäß 7 der Abfolge der Leistungsflüsse gemäß 5 ähnlicher als der Abfolge der Leistungsflüsse gemäß 3.
Dabei entspricht der sechste Vorwärtsgang VI vom Leistungsfluss dem dritten Vorwärtsgang III gemäß 5.
Der siebte Vorwärtsgang VII entspricht vom Leistungsfluss dem fünften Vorwärtsgang V gemäß 5.
Der achte Vorwärtsgang VIII entspricht vom Leistungsfluss dem sechsten Vorwärtsgang VI gemäß 5.
Der neunte Vorwärtsgang IX entspricht vom Leistungsfluss dem achten Vorwärtsgang VIII gemäß 5.
Der zehnte Vorwärtsgang X entspricht vom Leistungsfluss dem neunten Vorwärtsgang IV gemäß 5.
Der elfte Vorwärtsgang XI entspricht vom Leistungsfluss auch dem elften Vorwärtsgang XI gemäß 5.
Der zwölfte Vorwärtsgang XII entspricht vom Leistungsfluss auch dem zwölften Vorwärtsgang XII gemäß 5.
Die Leistungsflüsse in den drei Rückwärtsgängen R1 bis R3 entsprechen den Leistungsflüssen in den drei Rückwärtsgängen R1 bis R3 gemäß 3.
Die Nachschaltgruppe gemäß den drei dargestellten Ausführungsformen 2 bis 7 kann sowohl manuell als auch automatisiert oder teilautomatisiert geschaltet werden. Insbesondere bei einer automatisierten oder teilautomatisierten Ausführung kann die zeichnerisch dargestellte mittlere Neutralstellung des vierten Schaltelementes S4 entfallen. In diesem Fall kann dieses Schaltelement S4 nur in die vordere Stellung – d.h. das Losrad 14 ist geschaltet – oder in die hintere Stellung – d.h. die Hauptwelle 10 ist mit der Nachschaltgruppenwelle 22 verbunden – geschaltet werden. Dies hat den Vorteil, dass ein Stellglied verwendet werden kann, das lediglich zwei Stellungen aufweist. Dabei handelt es sich beispielsweise im Falle einer hydraulischen oder pneumatischen Betätigung um einen so genannten Zweistellungszylinder.
Bei einer manuellen Schaltung der Nachschaltgruppe ist für die Betätigungseinrichtung der Schiebemuffe S4 keine Raststellung in der mittleren Stellung erforderlich, da diese Stellung – wie zuvor dargelegt – nicht für den Betrieb der Nachschaltgruppe erforderlich ist.
Auch das hinterste Schaltelement S5 kann mittels eines Stellgliedes mit nur zwei Stellungen geschaltet werden, so dass auch hier die mittlere Neutralstellung nicht dauerhaft gehalten werden kann. Dies hätte jedoch den Nachteil, dass bei direktem Durchtrieb in der Nachschaltgruppe die Vorgelegewelle stets an die Rotationsbewegung der Abtriebswelle gekoppelt bleibt.
Die einzelnen Schaltelemente können derart ausgeführt werden, dass bei jedem Schaltvorgang eine Drehzahlanpassung – d.h. die Synchronisierung – mittels Reibkonen erfolgt. Alternativ dazu kann die Nachschaltgruppe auch derart ausgeführt sein, dass einzelne Schaltelemente als reine Klauenschaltungen ausgeführt sind. Die Schaltvorgänge können dann beispielsweise mittels einer Vorgelegewellenbremse 100 synchronisiert werden, wie eine solche in 8 dargestellt ist. Eine solche Vorgelegewellenbremse 100 kann in sämtlichen drei Ausführungsbeispielen Anwendung finden.
Bei der Nachschaltgruppe braucht keine Ölpumpe oder ein ähnliches aktives Element vorgesehen sein.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.

Claims

Nutzfahrzeuggetriebe bei welchem einer Hauptgruppe (7) eine Nachschaltgruppe (12) mit zumindest einer Vorgelegewelle (15a, 15b) folgt, wobei diese Vorgelegewelle (15a, 15b) von der Drehbewegung einer Hauptwelle (10) und einer Nachschaltgruppenwelle (22) entkoppelbar ist, wenn sich die Nachschaltgruppe (12) im direkten Durchtrieb befindet.
Nutzfahrzeuggetriebe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachschaltgruppenwelle (22) mittels Wälzlagern unmittelbar gegenüber der Hauptwelle (10) gelagert ist.
Nutzfahrzeuggetriebe nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltelement (S4) vorgesehen ist, das in einer hinteren Stellung die Hauptwelle (10) mit der Nachschaltgruppenwelle (22) zum direkten Durchtrieb verbindet und in einer vorderen Stellung ein mit einem Festrad (16b) der Vorgelegewelle (15a) kämmendes Losrad (14) drehfest mit der Hauptwelle (10) verbindet.
Nutzfahrzeuggetriebe nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schaltelement (S4) ein weiteres Schaltelement (S5) folgt, das zwischen zwei weiteren Losrädern (19, 26) angeordnet ist, welche jeweils mit einem auf der Vorgelegewelle (15a) angeordnetem Festrad (17b, 18b) kämmen, wobei das weitere Schaltelement (S5) die Nachschaltgruppenwelle (22) alternativ mit einem dieser beiden weiteren Losräder (19, 26) koppelt.
Nutzfahrzeuggetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachschaltgruppe (12) zumindest zwei Vorgelegewellen (15a, 15b) aufweist, die gleichmäßig am Umfang verteilt sind.
Nutzfahrzeuggetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachschaltgruppe (12) zumindest zwei Übersetzungszustände aufweist.
Nutzfahrzeuggetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachschaltgruppe (12) zur Bildung von zwei oder mehr Vorwärtsgängen als Rangegruppe verwendet wird.
Nutzfahrzeuggetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachschaltgruppe zur Bildung von zwei oder mehr aufeinander folgenden Vorwärtsgängen (I bis III bzw. IV bis VI, bzw. VII bis IX bzw. X bis XII) als Splitgruppe verwendet wird.
Nutzfahrzeuggetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachschaltgruppe zur Bildung von mindestens zwei Vorwärtsgängen (I bis V gemäß 7) als Rangegruppe und von weiteren Vorwärtsgängen (VI bis XII gemäß 7) als Splitgruppe verwendet wird.
Nutzfahrzeuggetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachschaltgruppe (12) automatisiert oder teilautomatisiert betätigt wird, wobei zumindest ein Schaltelement (S4) mittels eines Stellgliedes betätigt wird, das genau zwei Schaltstellungen aufweist.
Nutzfahrzeuggetriebe nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beiden Schaltelemente eine Synchronisiereinrichtung mit Reibkonen aufweist.
Nutzfahrzeuggetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Schaltvorgänge mittels einer zentralen Synchroneinheit – insbesondere einer Vorgelegewellenbremse – synchronisiert werden.
Nutzfahrzeuggetriebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölversorgung passiv ist.