DE1198213B

DE1198213B - Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE1198213B
Application number: DEZ9379A
Authority: DE
Inventors: Otto Schwab
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1962-04-27
Filing date: 1962-04-27
Publication date: 1965-08-05

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B62d

Deutsche Kl.: 63 c-10/02

Nummer: 1198 213

Aktenzeichen: Z 937911/63 c

Anmeldetag: 27. April 1962

Auslegetag: 5. August 1965

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe, bestehend aus einem Vorgelegewechselgetriebe mit mehreren Vorwärtsgängen als Hauptgetriebe und einem nachgeschalteten Umlaufräderwechselgetriebe als Gruppengetriebe, das einen lose drehbar angeordneten Innenzahnkranz, ein auf der Ausgangswelle des Vorgelegewechselgetriebes drehfest angeordnetes Sonnenrad und zwischen dem Innenzahnkranz und dem Sonnenrad angeordnete Umlaufräder aufweist, dessen Umlaufräderträger lose drehbar angeordnet ist, sowie formschlüssige Schaltmittel für das Umlaufräderwechselgetriebe, dessen Übersetzung um einen Stufensprung größer ist als die Gesamtübersetzung des als Hauptgetriebe dienenden Vorgelegewechselgetriebes.

Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Vorgelegewechselgetriebe als Hauptgetriebe und einem einfachen rückkehrenden Umlaufräderwechselgetriebe als vor- oder nachgeschaltetes Gruppengetriebe sind bekannt.

Kraftfahrzeuggetriebe

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktiengesellschaft,

Friedrichshafen

Als Erfinder benannt:

Otto Schwab, Friedrichshafen

die Rückwärtsgänge weist in üblicher Weise das Hauptgetriebe eine Ganggruppe mit Zwischenrad auf. Die Anordnung des Drehstabes und der zuvor erwähnten Rückwärtsganggruppe hat eine Getriebeverlängerung zur Folge, die für Lastkraftwagen- und Baufahrzeug-Die bekannten, als einfache rückkehrende Umlauf- 20 getriebe, insbesondere wegen der damit verbundenen räderwechselgetriebe ausgebildeten Gruppengetriebe Gewichtsvermehrung und Minderung der Wirtschaftsind entweder mittels eines gesonderten Schalthebels Hehkeit in der Herstellung unerwünscht ist.
bedienbar oder mittels eines Vorwählschalters, der am Eine weitere Getriebeanordnung mit einem VorSchalthebel des Hauptgetriebes oder an anderer, vom gelegewechselgetriebe als Hauptgetriebe und einem Fahrer leicht erreichbarer Stelle angeordnet ist. Die ₂₅ nachgeschalteten einfachen rückkehrenden Umlauf-Umschaltung des Gruppengetriebes erfolgt beispiels- rädergetriebe als Gruppengetriebe weist vor und hinter weise erst bei voll durchgetretenem Kupplungspedal. dem Umlaufrädergetriebe je eine Schaltmuffe auf zur Bei anderen bekannten Gangschalteinrichtungen für formschlüssigen Verbindung der Ausgangswelle des Geschwindigkeitswechselgetriebe ist parallel zur Lenk- Hauptgetriebes mit dem Sonnenrad oder Umlaufsäule eine Schaltsäule angeordnet, die mittels eines 30 räderträger bzw. zur formschlüssigen Verbindung des Handschalthebels sowohl längsverschieblich zur Wahl Sonnenrades oder des Umlaufräderträgers mit der des Gangbereiches als auch drehbar zum Schalten des Abtriebswelle; der Innenzahnkranz ist dagegen fest-Ganges ist. stehend angeordnet. Mit dieser Anordnung werden Ferner ist es bekannt, in den Endstellungen der drei Übersetzungsbereiche erzielt, jedoch keine Drehlängsyerschieblichen Schaltsäule je ein Auslöseelement 35 richtungsumkehr der Abtriebswelle für Rückwärtsfür eine Servoeinrichtung vorzusehen, die die Gang- fahrt. Auch ist für die Umschaltung des Gruppenwahl, z. B, bei einem Gruppengetriebe, durchführt.

Als Gruppengetriebe ist ein Umlaufräderwechselgetriebe bekannt, das in einem gesonderten Gehäuse gelagert ist und das mit dem getrennt angeordneten und als Vorgelegewechselgetriebe ausgebildeten Hauptgetriebe durch eine als Drehstabfeder ausgebildete Zwischenwelle trieblich verbunden ist. Diese Anordnung bedingt einen Zwischenraum zwischen den

beiden Getrieben; außerdem sind die Antriebs-und die 45 als auch im Gruppengetriebe erfolgt nicht form-, Ausgangswelle des Vorgelegewechselgetriebes, die sondern kraftschlüssig. Das Umlaufrädergetriebe geEingangs- und die Ausgangswelle des Umlaufräder- stattet wohl die Erzielung mindestens zweier Vorwärtsgruppengetriebes sowie die Abtriebswelle nicht koaxial fahrbereiche und eines Rückwärtsganges, jedoch weist zueinander angeordnet, während eine Zapfwelle unter- es zwei Sonnenräder und zwei Umlaufrädersätze mit halb des Vorgelegewechselgetriebes angeordnet und 50 einem gemeinsamen Umlaufräderträger auf.
mit der Antriebswelle über ein gesondert angeordnetes Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines

Zahnräderpaar trieblich verbunden ist. Für den bzw. feinstufigen Mehrganggetriebes mit geringem Raumsog 629/260

getriebes ein gesondert zu bedienender Schalthebel angeordnet, der trieblich je Schaltmuffe mit je einer Schaltstange mit Schaltgabel verbindbar ist.

Schließlich ist eine Getriebeanordnung mit einem Vorgelegewechselgetriebe mit mehreren Vorwärtsgängen als Hauptgetriebe und einem mehrgängigen Umlaufrädergetriebe als Gruppengetriebe bekannt. Die Schaltung der einzelnen Gänge sowohl im Haupt-

bedarf und einfacher Schaltung, insbesondere für Nutzkraftfahrzeuge.

Zur Steigerung der Transportleistung von Lastkraftwagen und Lastzügen kann entweder die Motorleistung erhöht oder der Stufensprung des Getriebes verringert bzw. die Gangzahl vermehrt werden. Die Erhöhung der Motorleistung ist infolge höheren Gewichts und höherer Kosten von geringerer Wirtschaftlichkeit als eine Vergrößerung der Gangzahl, da bei Anordnung eines Motors höherer Leistung auch das zugehörige Getriebe entsprechend dem größeren Drehmoment stärker bemessen werden muß. Andererseits kann mittels eines Getriebes mit größerer Gangzahl, aber kleinerem Stufensprung die Motorleistung besser ausgenutzt werden, bei nur geringer Erhöhung des Gewichts und der Kosten, da durch Kombination eines Mehrganggetriebes üblicher Bauart mit einem Gruppengetriebe ein feinstufiges Vielganggetriebe erzielbar ist.

Die Erfindung geht von einem Vorgelegewechselgetriebe und mehreren Vorwärtsgängen als Hauptgetriebe aus, dem ein Umlaufräderwechselgetriebe nachgeschaltet ist, das einen lose drehbaren Innenzahnkranz, ein drehfest auf der Ausgangswelle des Vorgelegewechselgetriebes angeordnetes Sonnenrad und zwischen Innenzahnkranz und Sonnenrad angeordoete Umlaufräder aufweist, die auf einem lose drehbar gelagerten Umlaufräderträger angeordnet sind. Dabei ist zum Erzielen eines möglichst geringen Bauvolumens die Übersetzung des Umläufräderwechselgetriebes um einen Stufensprung größer ab die Gesamtübersetzung des als Hauptgetriebe dienenden Vorgelegewechselgetriebes. In diesem Fall schließt sich die aus der ersten Gangstufe des Hauptgetriebes und der schnellen — meist direkt antreibenden — Schaltstufe des Gruppengetriebes resultierende Fahrstufe unmittelbar an die aus letzter Gangstufe des Hauptgetriebes und der langsamen Schaltstufe des Gruppengetriebes resultierende Fahrstufe an. In nachfolgender Tabelle sind zwei Beispiele von Gangreihen für viergängige Hauptgetriebe mit dem Stufensprung ζ bzw. z² angeführt, denen ein Gruppengetriebe zugeschaltet wird, dessen Übersetzung um einen Stufensprung größer ist als die Gesamtübersetzung des Hauptgetriebes.

45

	?	Gruppen getriebes tufe	Resultierende Übersetzung im Gang
Übersetzung des	Ϊ	erstes Beispiel
Hauptgetriebes in Gang;	Ζ"⁰	Z*	I 1»
	Z⁸	Z*	II z⁶
1	P	Z*	III z⁶
2	i	Z*	IV z*
3	P>	i°	V z³
4		i°	VI z^a
1		Z⁰	VII i
2	i	Z⁰	VIII z°
3	i°	zweites Beispie
4	z-¹	z«	I /⁶
	Z²	Z*	II /»
1	i	Z*	III i*
2		Z*	IV /«
3	*i-i*	z°	V /^a
4	i°	VI z
1	i°	VII z°
2		VIII 1-1
3
4

55

60 Zum Lösen der gestellten Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeuggetriebe, von dem die Erfindung ausgeht, erfindungsgemäß vorgesehen, daß durch eine Ringscheibe bzw. eine Hülse zwei in an sich bekannter Weise längsverschieblich und konzentrisch zueinander angeordnete Schaltmuffen zum Längsverschieben trieblich miteinander verbunden sind, wobei die beiden Schaltmuffen in an sich bekannter Weise mit dem Schalthebel des Vorgelegewechselgetriebes trieblich verbindbar sind, der zum Schalten des Umlaufräderwechselgetriebes wie bekannt in Neutralstellung in Richtung der Leerlaufgasse senkrecht zu den Gangschaltgassen verstellbar ist.

Zum Schalten der unteren Gänge wird im Gruppengetriebe in bekannter Weise der Innenzahnkranz durch Verbindung mit dem Gehäuse gegen Drehen gesichert. Dann werden durch die vom Sonnenrad angetriebenen Umlaufräder der Umlaufräderträger und die mit ihm gekuppelte Abtriebswelle angetrieben.

In den oberen Gängen ist das Gruppengetriebe auf direkten Durchtrieb geschaltet bzw. sind Sonnenrad und Abtriebswelle unmittelbar miteinander verbunden.

Zum Schalten von einem oder mehreren Rückwärtsgängen wird der Umlaufräderträger durch Verbindung mit dem Gehäuse gegen Drehen gesichert und die Abtriebswelle mit dem jetzt entgegengesetzt umlaufenden Innenzahnkranz verbunden.

In dieser Schaltstellung können bei Bedarf auch alle Gänge des Hauptgetriebes als Rückwärtsgänge ausgenutzt werden.

Zur Durchführung der oben angeführte« Gangschaltungen kann in weiterer Ausbildung der Erfindung eine innere Schaltmuffe vorgesehen sein, die auf einem mit dem Sonnenrad fest verbundenen Klauenkranz längsverschiebbar angeordnet ist und mit der Abtriebswelle verbindbar ist. Konzentrisch zu der inneren Schaltmuffe ist dann eine äußere Schaltmuffe angeordnet, die mit dem Innenzahnkranz fest verbunden und wahlweise mit dem Gehäuse oder der Abtriebswelle verbindbar ist. Außerdem ist mit dem Umlaufräderträger eine Ringscheibe fest verbunden, die die äußere und innere Schaltmuffe zum Längsverschieben trieblich miteinander verbindet, während der Umlaufräderträger mit der Abtriebswelle oder dem ortsfesten Gehäuse drehfest verbindbar ist.

Im Rahmen der Erfindung kann auch auf der Abtriebswelle drehfest verschiebbar eine innere Schaltmuffe angeordnet werden, die wahlweise mit dem Umlaufräderträger oder mit dem Umlaufräderträger und der Ausgangswelle des Hauptgetriebes oder mit dem Innenzahnkranz trieblich verbindbar ist. Konzentrisch zu der inneren Schaltmuffe und mit ihr mittels einer Ringscheibe längsverschiebbar verbunden ist drehfest, jedoch längsverschiebbar auf einem Teil des ortsfesten Gehäuses eine äußere Schalfniuffe angeordnet, die mit dem Innenzahnkranz oder dem Umlaufräderträger wahlweise trieblich verbindbar ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine äußere Schaltmuffe, die, wie oben beschrieben, drehfest, jedoch längsverschiebbar auf einem mit dem ortsfesten Gehäuse verbundenen Teil angeordnet und mit dem Innenzahnkranz oder Umlaufräderträger des Gruppengetriebes trieblich verbindbar ist, konzentrisch zu einer auf der Abtriebswelle drehfest verschiebbar angeordneten inneren Schaltmuffe angeordnet sein, die mit dem Umlauf räderträger oder mit dem Umlaufräderträger und mit dem Innenzahnkranz oder mit dem Innenzahnkranz trieblich

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verbindbar ist. Die äußere und innere Schaltmuffe In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des

sind gemeinsam längsverschieblich mittels einer Hülse Kraftfahrzeuggetriebes nach der Erfindung, die in der

verbunden, während eine mit dem Innenzahnkranz nachfolgenden Beschreibung näher erläutert sind,

fest verbundene Hülse mit der inneren Schaltmuffe dargestellt." Die Zeichnungen zeigen in

trieblich verbindbar ist. 5 F i g. 1 das Schema eines 8gängigen Kraftfahrzeug-

Die beiden trieblich miteinander verbundenen getriebes mit einem verschiebbaren Zahnräderblock Schaltmuffen sind in an sich bekannter Weise mit dem im als Gruppengetriebe dienenden Umlaufräder-Schalthebel des Vorgelegewechselgetriebes trieblich wechselgetriebe,

verbindbar, der zum Schalten des Umlaufräder- F i g. 2 ein weiteres Schema eines 8gängigen

gruppengetriebes, wie bekannt, in Neutralstellung in io Kraftfahrzeuggetriebes mit Muffenschaltung für das

Richtung der Leerlaufgasse senkrecht zu den Gang- als Gruppengetriebe dienende Umlaufräderwechsel-

schaltgassen bewegbar ist. Diese Schaltung läßt ein getriebe,

Umschalten des Gruppengetriebes nur bei Leerlauf- F i g. 3 den Längsschnitt durch ein 8gängiges

stellung des Vorgelegewechselgetriebes zu, so daß nur Kraftfahrzeuggetriebe mit Muffenschaltung für das

die Masse der Antriebswelle des Vorgelegegetriebes 15 Gruppengetriebe bevorzugzer Ausführungsform,

beschleunigt bzw. verzögert werden muß, womit an F i g. 4 und 5 das Schema einer Hilfskraftschalt-

den Schaltstellen des Gruppengetriebes ein geringes einrichtung für das Gruppengetriebe.

Synchronmoment aufzubringen ist. In F i g. 1 ist ein 8gängiges Kraftfahrzeuggetriebe

Infolge des kleinen Stufensprunges im Vorgelege- dargestellt, das aus einem Vorgelegewechselgetriebe C getriebe kann auch der Gang mit größter Übersetzung 20 mit vier Vorwärtsgängen als Hauptgetriebe und auf Gleichlauf gebracht werden, da mit normaler einem nachgeschalteten einfachen rückkehrenden Um-Handkraft und vertretbarem Schalthebelweg ein laufräderwechselgetriebe D besteht. Auf der Ausverhältnismäßig geringes Synchronmoment erreichbar gangswelle 35 des Vorgelegewechselgetriebes C ist ein ist. Unter diesen Voraussetzungen ist es möglich, das Sonnenrad 33 des Umlaufräderwechselgetriebes D Getriebe über alle Gänge bis herunter zum 1. Gang 25 drehfest angeordnet. Ein Innenzahnkranz 30 des Umzu synchronisieren. laufräderwechselgetriebes ist frei drehbar angeordnet.

Schließlich kann zwecks weiterer Entlastung des Ebenso ist ein Umlauf räderträger 38 mit Umlauf-Fahrers zum Schalten des Gruppengetriebes eine Hilfs- rädern 31 frei drehbar. Das Umlaufräderwechselkrafteinrichtung vorgesehen werden, die zweckmäßig getriebe D besitzt als Schaltmittel eine innere Schaltmit bei Nutzfahrzeugen bereits vorhandener Druck- 30 muffe 36 und eine äußere Schaltmuffe 37, die beide luft betrieben wird, jedoch sind auch andere Arbeits- konzentrisch zur Ausgangswelle 35 zueinander angemittel, z. B. Druckflüssigkeit, anwendbar. ordnet sind. Die innere Schaltmuffe 36 ist auf einem

Zum Einschalten der Hilfskraft sind in Ausbildung mit dem Sonnenrad 33 fest verbundenen Klauender Erfindung beiderseits des Schaltfingers des Schalt- kranz 366 längs verschiebbar und mit einem Klauenhebels und senkrecht zu den Schaltschienen des 35 kranz 34a verbindbar, der mit der Abtriebswelle des Vorgelegewechselgetriebes je ein Steuerstift angeordnet. Getriebes drehfest verbunden ist. Die äußere Schalt-Durch die von dem Schaltfinger verstellbaren Schalt- muffe 37 weist an ihrem dem Vorgelegewechselgetriebe stifte werden zwei weitere Schaltglieder gesteuert, die zugekehrten Ende einen Klauenkranz 37 a auf und die Weiterschaltung in den nächst höheren Gang abtriebsseitig einem Klauenkranz 37 b. Der Umlaufvorbereiten und ■ die Hilfskraft nach Beendigung des 40 räderträger 38 besitzt abtriebsseitig einen Klauen-Schaltvorganges abschalten, kranz 38 a und an seinem vorderen Ende einen

Mit der Kombination eines Vorgelegegetriebes, das Klauenkranz 38 b. Außerdem besitzt das ortsfeste

eine verhältnismäßig geringe Gesamtübersetzung auf- Getriebegehäuse G oder ein mit diesem verbundener

weist, mit einem Umlaufrädergetriebe als Gruppen- Teil den äußeren Klauenkranz gl und den inneren

getriebe, das trotz hoher Übersetzung kompakt baut, 45 Klauenkranz gl. Zwecks gemeinsamer Längsver-

wird ein Kraftfahrzeuggetriebe geschaffen, das trotz Schiebung der äußeren Schaltmuffe 37 und der inneren

der genannten Merkmale bei gleicher Leistungsüber- Schaltmuffe 36 ist auf dem Umlaufräderträger 38

tragung kleiner und leichter ist gegenüber den Ge- eine Ringscheibe 39 fest angeordnet,

trieben herkömmlicher Bauart, deren Abmessungen In der in F i g. 1 dargestellten Schaltstellung L

durch die Übersetzung der Antriebskonstante und des 50 befindet sich das Umlaufräderwechselgetriebe im

1. Ganges bestimmt sind. untersten Gang, wobei der Klauenkranz 37 a der

Die Getriebeanordnung nach der Erfindung bietet äußeren Schaltmuffe und der Klauenkranz gl am schließlich noch die Möglichkeit, die Vorgelegewelle Gehäuse G ineinandergreifen und den Innenzahndes Vorgelegewechselgetriebes am Gruppengetriebe kranz 30 gegen Umlaufen sichern. Die innere Schaltvorbei nach hinten als Zapfwelle zu verlängern und 55 muffe 36 verbindet den Umlaufräderträger 38 mittels damit eine Antriebsmöglichkeit für Zusatzgeräte zu seines Klauenkranzes 38 a mit der Abtriebswelle 34 schaffen. Bei bekannten Getriebeanordnungen, die über einen Klauenkranz 34 b. In dieser Schaltstellung aus einem Vorgelegewechselgetriebe als Hauptgetriebe werden durch das Sonnenrad 33 die Umlaufräder 31 und einem Umlaufräderwechselgetriebe als Gruppen- angetrieben, die sich auf dem feststehenden Innengetriebe bestehen, ist diese Möglichkeit der Ver- 60 zahnkranz 30 abwälzen und die Abtriebswelle 34 längerung der Vorgelegewelle an dem Umlaufräder- über den Umlauf räderträger 38 antreiben. Werden getriebe vorbei nicht vorhanden, da der Außendurch- die beiden Schaltmuffen 36 und 37 nach hinten vermesser des Innenzahnkranzes in den Bereich der Vor- schoben, so wird die Ausgangswelle 35 des Vorgelegegelegewelle hineinragt. Wechselgetriebes C mittels der inneren Schaltmuffe 36

Es wird Schutz für die in dem Hauptanspruch ge- 65 unmittelbar mit der Abtriebswelle 34 verbunden,

kennzeichnete Gesamtkombination begehrt; die Unter- Gleichzeitig werden durch Verschieben der äußeren

ansprüche haben nur Gültigkeit in Verbindung mit Schaltmuffe 37 sowohl der Innenzahnkranz 30 als auch

dem Hauptanspruch. der Umlaufräderträger 38 frei drehbar. In dieser

7 8

Schaltstellung wird also die Abtriebswelle 34 un- Werden die Schaltmuffen des Umlaufräderwechselmittelbar mit den Abtriebsdrehzahlen des Vorgelege- getriebes in die Schaltstellung S verschoben, so verwechselgetriebes C angetrieben. bindet die innere Schaltmuffe 63 die Ausgangswelle 65 Zum Erzielen einer Drehrichtungsumkehr der Ab- unmittelbar mit der Abtriebswelle 64, wobei ihr triebswelle 34 werden die beiden Schaltmuffen 36 5 Klauenkranz 63 a gleichzeitig mit dem Klauenkranz und 37 in ihre vordere Schaltstellung verschoben, 67 a der Ausgangswelle und dem Klauenkranz 62 a so daß der Klauenkranz 37 b der äußeren Schalt- des Umlaufräderträgers 62 im Eingriff steht. Der muffe 37 mit dem Klauenkranz 346 in der Antriebs- Innenzahnkranz 61 ist hier frei drehbar, da durch die welle 34 zum Eingriff kommt. Gleichzeitig kommt der oben beschriebene Schaltbewegung sein Klauenvordere Klauenkranz 38 b des Umlaufräderträgers 38 io kranz 61 b außer Eingriff mit dem Klauenkranz 60 a in Eingriff mit dem am Gehäuse angeordneten Klauen- der äußeren Schaltmuffe 60 kommt, kranz gl. In dieser Schaltstellung wird der Umlauf- Zum Schalten der Rückwärtsgänge werden die räderträger durch Verbindung mit dem ortsfesten Schaltmuffen in die hintere Schaltstellung R verstellt, Gehäuse drehfest, so daß die zwischen dem antreiben- in der der Innenzahnkranz 61 mit seinem Klauenden Sonnenrad 33 und dem mit der Abtriebswelle 34 15 kranz 61a zum Eingriff mit dem Klauenkranz 63 a verbundenen Innenzahnkranz 30 laufenden Umlauf- der inneren Schaltmuffe 63 kommt und somit mit räder 31 eine Drehrichtungsumkehr bewirken. Es der Abtriebswelle 64 trieblich verbunden wird. Der besteht somit die Möglichkeit, erforderlichenfalls Umlaufräderträger 62 wird drehfest mit dem Gedie Abtriebswelle in allen vier Gängen des Vorgelege- häuse G verbunden, mittels seines Klauenkranzes 62 b, Wechselgetriebes rückwärts anzutreiben, was bei ver- 20 der zum Eingriff mit dem Klauenkranz 60a der äußeren schiedenen Spezialfahrzeugen notwendig ist. Schaltmuffe 60 kommt. In dieser Schaltstellung wirken Das in F i g. 2 schematisch dargestellte Kraft- die Umlaufräder bekannterweise als Zwischenräder, fahrzeuggetriebe setzt sich aus dem gleichen Vorgelege- so daß der Innenzahnkranz 61 in entgegengesetzter wechselgetriebe C wie in F i g. 1 als Hauptgetriebe Drehrichtung zum antreibenden Sonnenrad 67 um- und einem nachgeschalteten Umlaufräderwechsel- *5 läuft.

getriebe Fals Gruppengetriebe zusammen. Als Schalt- Das in Fig. 3 gezeigte 8gängige Kraftfahrzeugmittel sind für das Umlaufräderwechselgetriebe F getriebe, bestehend aus einem Vorgelegewechselwiederum zwei konzentrisch zueinander und zur getriebe C als Hauptgetriebe, das in seinem Aufbau Abtriebswelle 64 angeordnete Schaltmuffen 60 und 63 den in F i g. 1 und 2 schematisch dargestellten entvorgesehen. Beide Schaltmuffen sind zwecks gemein- 30 spricht, und aus einem nachgeschalteten Umlaufsamer Längsverschiebung mittels einer Ringscheibe 66 räderwechselgetriebe E als Gruppengetriebe, stellt eine verbunden. Das Umlaufräderwechselgetriebe F be- bevorzugte Ausführungsform dar, die im Verhältnis steht aus dem Sonnenrad 67, das mit der Ausgangs- zu der erreichbaren größten Übersetzung ein geringes welle 65 des Vorgelegewechselgetriebes C drehfest Bauvolumen und demzufolge auch ein verhältnismäßig verbunden ist, sowie aus dem lose drehbar angeordne- 35 geringes Gewicht aufweist.

ten Innenzahnkranz 61 und dem ebenfalls lose drehbar Das hintere Ende der Antriebswelle 71 ist in der angeordneten Umlauf räderträger 62 für die das vorderen Gehäusewand Gl mittels eines Lagers 98 Sonnenrad 67 mit dem Innenzahnkranz 61 trieblich gelagert. Außerdem ist auf dem Ende der Antriebsverbindenden Umlaufräder 68. Hinter dem Sonnen- welle 71 ein Antriebszahnrad 72 des Vorgelegewechselrad 67 bzw. am Ende der Ausgangswelle 65 des Vor- 40 getriebes befestigt. Gleichachsig zu der Antriebswelle 71 gelegewechselgetriebes C ist ein Klauenkranz 67a dreh- ist die Ausgangswelle 73 angeordnet, deren vorderes fest angeordnet. Auf der zur Ausgangswelle 65 gleich- Ende in der Antriebswelle 71 gelagert ist, und die achsig liegenden Abtriebswelle 64 ist drehfest ver- außerdem in einer mittleren Getriebegehäusewand (?2 schiebbar die innere Schaltmuffe 63 mit dem Klauen- mittels eines Lagers 75 gelagert ist. Auf dieser Auskranz 63a angeordnet. Die äußere Schaltmuffe ist 45 gangswelle sind die Zahnräder 76, 77 und 78 frei drehfest verschiebbar auf dem ortsfesten Gehäuse G drehbar gelagert. Das Antriebszahnrad 72 bzw. die oder auf einem mit diesem Gehäuse fest verbundenen Antriebswelle 71 und das Zahnrad 78 sind mittels Teil angeordnet und weist einen Klauenkranz 60a einer zwischen den Zahnrädern angeordneten Schaltauf. Der Umlaufräderträger 62 besitzt den Klauen- muffe 80 wahlweise mit der Ausgangswelle 73 verkranz62fi und den Klauenkranz 62b, während der so bindbar, ebenso die Zahnräder 76 und 77 mittels einer Innenzahnkranz 61 die Klauenkränze 61a und 61* Schaltmuffe 79. Die Zahnräder 72, 76, 77 und 78 sind aufweist. dauernd im Eingriff mit den Zahnrädern 81, 82, 83 In dem Schema nach F i g. 2 befindet sich das und 84, die auf einer VorgelegeweUe 85 drehfest an-Umlaufrfiderwechselgetriebe F in der mit L bezeichne- geordnet sind. Gleichachsig zur Antriebswelle 71 und ten Schaltstellung. Hierbei ist der Umlauf räderträger 62 5s Ausgangswelle 73 ist die Abtxiebswelle 74 im hinteren mittels seines Klauenkranzes 62 a, der in den Klauen- Ende der Ausgangswelle und in einem Lager 99, das kranz 63a der inneren Schaltmuffe 63 eingreift, mit in einer hinteren Gehäusewand <?3 vorgesehen ist, der Abtriebswelle 64 verbunden. Der Klauenkranz 61 b gelagert.

des Innenzahnkranzes 61 steht mit Eingriff mit dem Auf dem hinteren Ende der Ausgangswelle 73 ist Klauenkranz 60 α der äußeren Schaltmuffe 60, so daß 60 das Sonnenrad 86 des Umlaufräderwechselgetriebes E

der Innenzahnkranz 61 drehfest mit dem Gehäuse G befestigt, während der zugehörige Innenzahnkranz 87

verbunden ist In dieser Schaltstellung wälzen sich frei drehbar angeordnet ist und mit dem Sonnenrad 86

demnach wie in Fig. 1 die von dem Sonnenrad65 durch die Umlaufräder88 trieblich verbunden ist.

angetriebenen Umlaufräder 68 auf dem feststehenden Die Lagerzapfen 89, auf denen die Umlauf räder 88 Innenzahnkranz 61 ab. Die Abtriebswelle 64 wird 65 frei drehbar gelagert sind, sind in der vor den Umlauf-

aleo von dem Umlauf räderträger 62 über die Klauen- rädern befindlichen Scheibe 90 und in der hinter den

kränze 61a uad 63a mit Übersetzung ins Langsame Umlaufrädern befindlichen Scheibe 91 fest angeordnet,

angetrieben. Die beiden Scheiben 90 und 91 sowie die Lagerzapf en89

ίο

bilden zusammen den Umlaufräderträger. Der Innen- riAb = Abtriebsdrehzahl = Drehzahl der Welle

zahnkranz 87 ist von einer Trommel 97 umschlossen, 74 ist,

die mit der Scheibe 90 des Umlaufräderträgers fest
verbunden ist oder ein Bauteil bildet. An ihrem riAb = ^f-,

hinteren Ende weist die Trommel 97 einen inneren 5 '

Kupplungsklauenkranz 97 a auf. An der hinteren worin

Gehäusewand G3 ist ein Flansch 95 mit einem äußeren

Kupplungsklauenkranz 95 a befestigt, auf dem dreh- f _ j _j_ ^\ _

fest verschiebbar eine äußere Schaltmuffe 92 mit ^zi'

einem inneren Kupplungsklauenkranz 92 a angeordnet io

ist. Die Schaltmuffe 92 weist ferner einen äußeren In dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel

Kupplungsklauenkranz 92 b auf, der mit dem inneren ist die Vorgelegewelle 85 abtriebsseitig als Zapfwelle Kupplungsklauenkranz 97a in Eingriff gebracht wer- verlängert und in der Gehäusewand G3 in einem den kann. Lager 101 gelagert. Das hintere Ende der Vorgelege-

Auf der Abtriebswelle 74 mit einem äußeren 15 welle 85 ist mit einer Keilwellenverzahnung 100 ver-Kupplungsklauenkranz 74 a ist eine innere Schalt- sehen, zum trieblichen Anschluß von Zusatzgeräten, muffe 93 mit einem inneren Kupplungsklauenkranz 93a die im Bedarfsfall mit dem größten Motormoment und mit einem äußeren Kupplungsklauenkranz 93b antreibbar sind. Diese Möglichkeit ist bei der vieldrehfest aber verschiebbar angeordnet. Mittels einer seitigen Verwendbarkeit des Kraftfahrzeuggetriebes koaxial zur Abtriebswelle 74 angeordneten Hülse 94 20 für Nutz- und Spezialkraftfahrzeuge wesentlich, die sind die äußere und die innere Schaltmuffe 92 und 93 durch entsprechende Anordnung und Bemessung des gemeinsam verschiebbar, wobei die innere Schalt- Umlaufräderwechselgetriebes bzw. dessen Innenzahnmuffe 93 gegenüber der Hülse 94 frei drehbar bleibt. kranz und des Achsabstandes im Vorgelegewechsel-

Zum drehfesten Verbinden mit der Abtriebswelle 74 getriebe trotz großer Übersetzung i des Umlaufräderist der Innenzahnkranz 87 fest mit einer Hülse 96 25 Wechselgetriebes erzielbar ist.

verbunden, die einen inneren Kupplungsklauenkranz Zur weiteren Erleichterung der Bedienung der

96 a besitzt, der mit dem äußeren Kupplungsklauen- Getriebeanordnung wird die Ausrüstung der Schaltkranz 93 b der inneren Schaltmuffe 93 zum Eingriff mittel des Vorgelegewechselgetriebes mit Gleichlaufgebracht werden kann. einrichtungen vorgeschlagen, während zum Schalten In F i g. 3 befinden sich die Schaltmuffen 92 und 93 30 des Umlaufräderwechselgetriebes eine Hilfskrafteinin Mittelstellung, in der die innere Schaltmuffe 93 richtung vorgeschlagen wird, zu deren Steuerung vom mit ihrem äußeren Kupplungsklauenkranz 93 b so- Schalthebel des Vorgelegewechselgetriebes verstellbare wohl mit dem inneren Kupplungsklauenkranz 96a Steuerstifte sowie vom Verstellglied der Schalteinder Hülse 96 als auch mit dem inneren Kupplungs- richtung des Umlaufräderwechselgetriebes gesteuerte klauenkranz91a der Scheibe 91 des Umlauf räder- 35 Schaltglieder angeordnet sind,
trägers im Eingriff steht. Somit sind der Innenzahn- In F i g. 4 und 5 sind zum Schalten des Vorgelegekranz 87, mit dem die Hülse 96 fest verbunden ist, Wechselgetriebes eine Schaltschiene 130 für den 1. und und der Umlaufräderträger drehfest miteinander ver- 2. bzw. 5. und 6. Gang eine Schaltschiene 131 für den bunden, so daß das Umlaufräderwechselgetriebe im 3. und 4. bzw. 7. und 8. Gang und eine Schaltschiene Block einschließlich der Abtriebswelle 74 mit der 40 132 für den oder die Rückwärtsgänge angeordnet. Ausgangsdrehzahl des Vorgelegewechselgetriebes um- Zum Verstellen der Schaltschienen dient ein Schaltläuft, hebel 120 mit einem in entsprechende Ausschnitte der Wird die äußere Schaltmuffe 92 und mit ihr die Schaltschienen eingreifenden Schaltfinger 140. Beiderinnere Schaltmuffe 93 in die linke Endstellung ver- seits des Schaltfingers 140 und senkrecht zu den schoben, so wird der innere Kupplungsklauenkranz96a 45 Schaltschienen sind Steuerstifte 141 und 142 angeder Hülse 96 von dem äußeren Kupplungsklauen- ordnet, durch deren Längsverstellung ein Druckluftkranz 93 b der inneren Schaltmuffe 93 freigegeben. ventil 121 zum Aufwärtsschalten bzw. ein Dfuckluft-Folglich bleiben nur die Abtriebswelle 74 und die ventil 122 zum Abwärtsschalten betätigbar sind. Als innere Schaltmuffe 93 trieblich verbunden. Dagegen Verstellglied für die Schalteinrichtung des Umlaufwird der Innenzahnkranz 87 mittels des äußeren 50 räderwechselgetriebes ist ein Verstellkolben 125 in Kupplungsklauenkranzes 92 b der äußeren Schalt- einem Zylinder 125 a angeordnet. Oberhalb des Vermuffe 92 mit dem ortsfesten Gehäuse verbunden. Stellkolbens 125 ist eine Druckluftleitung 124 ange-Auf dem jetzt drehfesten Innenzahnkranz 87 wälzen schlossen, die bei geöffnetem Druckluftventil 121 mit sich die vom Sonnenrad 86 angetriebenen Umlauf- einer Leitung 123 verbunden ist zur Zuführung von räder 88 ab, wobei der Umlaufräderträger 89, 90, 91 55 Druckluft, z. B. von einem Druckluftbehälter. Unterüber die innere Schaltmuffe 93 die Abtriebswelle 74 halb des Verstellkolbens 125 ist der Zylinder 125 a über antreibt. In dieser Schaltstellung werden demnach eine Druckluftleitung 124 a mit dem Druckluftventil die Ausgangsdrehzahlen des Vorgelegewechselgetriebes 122 bzw. mit einer Leitung 123 a verbunden,
durch das Umlaufrädergruppengetriebe verringert, In F i g. 4 befindet sich der Verstellkolben 125 in d. h. bei 60 seiner Mittelstellung, in der sieh gleichzeitig auch die

mit ihm trieblich verbundenen Schaltmuffen 92 und 93 Z₁ = Zähnezahl des Sonnenrades 33 und befinden In dieser Schaltstellung weist das Umlauf-

raderwechselgetriebe die Übersetzung ι = 1 auf.

Z₃ = Zähnezahl des Innenzahnkranzes und Iⁿ der durch die strichpunktierte Linie 125L an-

65 gedeuteten oberen Stellung des Verstellkolbens 125

ns — ny— Drehzahl des Sonnenrades bzw. Aus- befinden sich die Schaltmuffen 92 und 93 — bezogen gangsdrehzahl des Vorgelegegetriebes auf F i g. 3 — in der linken Schaltstellung, in der das und Umlaufräderwechselgetriebe die jeweilige Ausgangs-

drehzahl des Vorgelegewechselgetriebes im Verhältnis 1: i herabgesetzt, wie zuvor beschrieben.

In der durch die strichpunktierte Linie 125 R angedeuteten unteren Stellung des Verstellkolbens 125 befinden sich die Schaltmuffen 92 und 93 — bezogen auf F i g. 3 — in der rechten Schaltstellung, in der der Umlaufräderträger 89, 90, 91 drehfest mit dem ortsfesten Gehäuse verbunden ist. Die Ausgangsdrehzahlen des Vorgelegewechselgetriebes werden dabei im Verhältnis ZJZ₁ bei gleichzeitiger Drehrichtungsumkehr herabgesetzt, wobei

Z₃ = Zähnezahl des Innenzahnkranzes,
Z₁ = Zähnezahl des Sonnenrades

ist.

Das in F i g. 3 dargestellte Vorgelegewechselgetriebe C ist ein Vierganggetriebe. In F i g. 4 ist der Schaltfinger 140 im Eingriff mit der Schaltstange 130, während sich das Umlaufräderwechselgetriebe £ in der mittleren Schaltstellung mit i == 1 befindet. Demnach befindet sich das Kraftfahrzeuggetriebe im oberen Drehzahlbereich, bzw. bei Verstellen der Schaltstange 130 wird der 5. oder 6. Gang eingeschaltet

Soll das Kraftfahrzeuggetriebe vom 5. in den 4. Gang as zurückgeschaltet werden, so muß der Fahrer den Schalthebel 120 nach links über die Schaltgasse hinaus auslenken. Infolgedessen wird das Druckluftventil 122 durch den Schaltfinger 140 geöffnet und durch die Druckluftleitung 124a der Verstellkolben 125 von unten beaufschlagt. Der Verstellkolben 125 bewegt sich aufwärts und verschiebt die Schaltmuffen 92 und 93 in F i g. 3 in die linke Endstellung, so daß das Umlaufräderwechselgetriebe E auf Übersetzung ins Langsame geschaltet wird. Nach vollzogener Umschaltung wird durch einen Nocken 128 ein Auslöseventil 127 geöffnet, das über eine Leitung 129 a Druckluft in den Zylinderraum links vom Steuerkolben 122 a einströmen läßt und den Schaltfinger 140 in die der Schaltschiene 131 zugeordnete Schaltgasse drückt und damit dem Fahrer die vollzogene Umschaltung des Gruppengetriebes anzeigt

Befindet sich das Getriebe im 4. Gang und soll auf den 5. Gang umgeschaltet werden, so wird der Schalthebel 120 nach rechts ausgelenkt und damit das Druckluftventil 121 geöffnet, die Druckluft strömt durch die Druckluftleitung 124 in den Zylinderraum oberhalb des Verstellkolbens 125 und bewegt diesen abwärts. Dabei werden die Schaltmuffen 92 und 93 in F i g. 3 in die gezeichnete Stellung verstellt. Ist die Umschaltung des Umlauf räderwechselgetriebes E vollzogen, wird ein Auslöseventil 126 durch den Nocken 128 geöffnet, so daß über eine Leitung 129 der Steuerkolben 121a beaufschlagt wird, der den Schaltfinger 140 in die der Schaltschiene 130 zugeordnete Schaltgasse drückt für die Weiterschaltung in den nächst höheren Gang.

Im normalen Fahrbetrieb ist der Schalthebel 120 kurzzeitig auszulenken, und an der Rückbewegung des Schalthebels ist jeweils die erfolgte Gruppenumschaltung festzustellen, worauf weitergeschaltet werden kann. Um ein zu frühes Weiterschalten zu verhindern, werden die beiden Schaltschienen durch einen mittels Druckluftkolben beaufschlagten Sperriegel so lange gegeneinander verriegelt, bis die Gruppenumschaltung vollendet ist Eine zusätzlich angebrachte Feder hält bei stehendem Fahrzeug die Schaltelemente in einer solchen Verbindung, daß das Gruppengetriebe auf Übersetzung ins Langsame geschaltet ist. Dies ist nötig, um das Fahrzeug durch Einlegen eines Ganges im Hauptgetriebe gegen Wegrollen zu sichern. Zum Einlegen des Rückwärtsganges wird durch Auslenken des Schalthebels in die entsprechende Schaltgasse zunächst ein Anschlag ausgelöst, der ein Weiterschieben der Schaltmuffe 92 in die Rückwärtsgangstellung bisher verhinderte. Danach wird durch öffnen des Druckluftventils 121 der Umstellkolben in die unterste Endstellung 125 R gedrückt, so daß die Schaltmuffen 92 und 93 in F i g. 3 in die rechte Endstellung verschoben werden. Mit der Schaltschiene 132 für den Rückwärtsgang ist die Schaltschiene 130 für den 1. Gang mechanisch gekuppelt, so daß der 1. Gang im Hauptgetriebe zwangläufig mitgeschaltet wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftfahrzeuggetriebe, bestehend aus einem Vorgelegewechselgetriebe mit mehreren Vorwärtsgängen als Hauptgetriebe und einem nachgeschalteten Umlaufräderwechselgetriebe als Gruppengetriebe, das einen lose drehbar angeordneten Innenzahnkranz, ein auf der Ausgangswelle des Vorgelegewechselgetriebes drehfest angeordnetes Sonnenrad und zwischen dem Innenzahnkranz und dem Sonnenrad angeordnete Umlaufräder aufweist, dessen Umlaufräderträger lose drehbar angeordnet ist, sowie formschlüssigen Schaltmitteln für das Umlaufräderwechselgetriebe, dessen Übersetzung um einen Stufensprung größer ist als die Gesamtübersetzung des als Hauptgetriebe dienenden Vorgelegewechselgetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Ringscheibe (39 bzw. 66) bzw. eine Hülse (94) zwei in an sich bekannter Weise längs verschieblich und konzentrisch zueinander angeordnete Schaltmuffen (36 und 27 bzw. 60 und 63 bzw. 92 und 93) zum Längsverschieben trieblich verbunden sind, wobei die beiden Schaltmuffen in an sich bekannter Weise mit dem Schalthebel (120) des Vorgelegewechselgetriebes trieblich verbindbar sind, der zum Schalten des Umlaufräderwechselgetriebes, wie bekannt, in Neutralstellung in Richtung der Leerlaufgasse senkrecht zu den Gangschaltgassen verstellbar ist.

2. Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine innere, auf einem mit dem Sonnenrad (33) fest verbundenen Klauenkranz (366) längs verschiebbar angeordnete und mit der Abtriebswelle (34) verbindbare Schaltmuffe (36) und eine äußere mit dem Innenzahnkranz (30) fest verbundene, mit dem ortsfesten Gehäuse (G) bzw. der Abtriebswelle (14) drehfest verbindbare Schaltmuffe (37) angeordnet und der Umlaufrädeträger (38) mit der Ringscheibe (39) fest verbunden und mit der Abtriebswelle (34) bzw. dem ortsfesten Gehäuse (G) drehfest verbindbar ist.

3. Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere, mit dem ortsfesten Gehäuse (G) drehfest verbundene, mit dem Innenzahnkranz (61) bzw. dem Umlaufräderträger (62) trieblich verbindbare Schaltmuffe (60) und auf der Abtriebswelle (64) eine drehfest verschiebbare, mit dem Umlaufträgerräder (62) bzw. mit dem Umlaufräderträger und der Ausgangs-

welle (65) des Vorgelegewechselgetriebes (C) bzw. mit dem Innenzahnkranz (61) trieblich verbindbare innere Schaltmuffe (63) angeordnet sind.

4. Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere, mit dem ortsfesten Gehäuse (Flansch 95) drehfest verbundene und mit dem Innenzahnkranz (87) bzw. dem Umlauf räderträger (90) verbindbare Schaltmuffe (92) und auf der Abtriebswelle (74) drehfest verschiebbar eine innere, mit dem Umlaufräderträger (91) bzw. mit dem Umlaufräderträger und dem Innenzahnkranz bzw. mit dem Innenzahnkranz verbindbare Schaltmuffe (93) angeordnet sind.

5. Kraftfahrzeuggetriebe nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Innenzahnkranz (87) fest verbundene und mit der inneren Schaltmuffe (93) verbindbare Hülse (96) angeordnet ist.

6. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des Schaltfingers (140) des Schalthebels (120) und senkrecht zu den Schaltschienen (130, 131 und 132) des Vorgelegewechselgetriebes je ein Steuerstift (141 und 142) angeordnet ist, durch deren Verstellen die Hilfskraft zum Schalten des als Gruppengetriebe dienenden Umlaufräderwechselgetriebes einge-

schaltet wird, wobei zwei weitere, durch das Verstellglied der Schalteinrichtung gesteuerte Schaltglieder (Auslöseventil 126 und 127) zur Vorbereitung der Weiterschaltung in den nächsthöheren Gang und Abschaltung der Hilfskraft vorgesehen sind.

7. Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorgelegewechselgetriebe (C) mit dauernd im Eingriff befindlichen Zahnrädern (72, 81; 76, 82; 77, 83; 78, 84) und Schiebemuffenschaltung (79, 80) eine in an sich bekannter Weise bis zum hinteren Ende der Getriebeanordnung (CIE) als Zapfwelle verlängerte Vorgelegewelle (85) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 089 279, 1 085 045, 064 819, 1 043 830, 1 023 338;

deutsche Patentschriften Nr. 1 108 573, 920 532, 456, 558 529;

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 729 967;
französische Patentschrift Nr. 1 051 383;
französische Zusatzpatentschrift Nr. 62 729 zum *5 französischen Patent Nr. 1 040 802;

USA.-Patentschriften Nr. 2 896 479, 2 747 416.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen