DE2941062A1 - Wechselgetriebe fuer kraftfahrzeuge, insbesondere fuer traktoren - Google Patents

Wechselgetriebe fuer kraftfahrzeuge, insbesondere fuer traktoren

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DE2941062A1 DE19792941062 DE2941062A DE2941062A1 DE 2941062 A1 DE2941062 A1 DE 2941062A1 DE 19792941062 DE19792941062 DE 19792941062 DE 2941062 A DE2941062 A DE 2941062A DE 2941062 A1 DE2941062 A1 DE 2941062A1
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gears
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Description

Traktoren
Die Erfindung bezieht sich auf Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Traktoren, mit einer Eingangswelle und einer parallelen Vorgelegewelle auf denen lose laufend Zahnräder bzw. Zahnradblöcke angeordnet sind.
Derartige Wechselgetriebe sind z. B. aus den US-PS 3 293 933, 3 542 176, 3 115 047 und 3 173 303 bekannt.
Diese bekannten Wechselgetriebe für Traktoren weisen normalerweise eine Eingangswelle und eine hierzu parallel angeordnete Vorgelegewelle auf. Die Vorgelegewelle ist hierbei über ein Ausgangs- Reduziergetriebe mit der Abtriebswelle verbunden, so daß das Wechselgetriebe entweder in einem schnellen oder in einem langsamen Fahrbereich, je nach der Größe des gewünschten Drehmomentes, betrieben werden kann. Die Eingangswelle des Wechselgetriebes ist mit dem Verbrennungs motor des Traktors über eine Trennkupplung verbunden. Zwischen Sitz der Gesellschaft: Köln RegisterfcirrehtWsiMhW » /voUitiinÄr Ws Aufsichtsrates: RoDerl A Lutz
Vorstand : Peter Weiher, Vorsitzender Waldemar Ebers Wilhelm Inden Alfred Langer Hans-Joachim Lehmann Donald M. Shultz Stellvertretend Hermann Dederichs Hans Wilhelm Gab Paul A Guckel Dieter Ullsperger
Ford/US-1008/4. Oktober 1979
dieser Trennkiipplung und dem Wechselgetriebe kann zusätzlich noch ein Eingangs-Reduzie rgetriebe angeordnet werden, das in Form eines Planetenrädergetriebes ausgebildet sein kann und nochmals zwei unterschiedliche Fahrbereiche zur Verfügung stellt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Traktoren, wie es z. B. aus der US-PS 3 886 815 bekannt ist, zu verbessern, um ein weicheres Schalten der verschiedenen Gangstufen auch während der Fahrt des Traktors zu ermöglichen. Das harte Schalten der bekannten Wechselgetriebe für Traktoren ergab sich insbesondere durch die großen rotierenden Massen der Zahnräder bzw. Zahnradblöcke auf der Eingangswelle bzw. auf der Vorgelegewelle, die einen Gangwechsel während der Fahrt schwer wenn nicht sogar unmöglich machten.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Wechselgetriebe der eingangs genannten Art die im Patentanspruch 1 aufgezeigten Merkmale aufweist.
In den Patentansprüchen 2 bis 4 sind vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wechselgetriebes näher erläutert.
Die Schaltung der einzelnen Gangstufen des erfindungsgemäßen Wechselgetriebes ist vollsynchronisiert, wobei durch die besondere Anordnung der Synchronisierkupplungen einerseits auf der Eingangswelle und andererseits auf der Vorgelegewelle der Vorteil erzielt wird, daß bei einer Schaltung vom zweiten Gang zum dritten Gang die großen rotierenden Massen der Trennkupplung und der Eingangswelle, von der die Schaltung ausführenden zweiten Synchronisierkupplung getrennt werden, wodurch diese den erforderlichen Synchronisiervorgang leichter und weicher ausführen kann.
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Ford/US-1008/4. Oktober 1979
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der zwei Synchronisierkupplungen innerhalb des Wechselgetriebes des Traktors wird ein Schalten der verschiedenen Gangstufen während der Fahrt des Traktors ermöglicht.
Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein Wechsel
getriebe gem. der Erfindung;
Fig. Z ein Schaltschema des Wechselgetriebes nach
Fig. l;
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch ein Eingangs-
Reduziergetriebe wie es zwischen der Trennkupplung und der Eingangs welle des Wechselgetriebes nach Fig. 1 verwendet werden kann und
Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch die Trennkupp
lung über die das Eingangs glied des Eingangs-Reduziergetriebes nach Fig. 3 beaufschlagt wird.
In Fig. 4 ist die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors des Traktors mit 10 bezeichnet. Die Kurbelwelle 10 ist mit einem Schwungrad 12 verbunden, das über eine Trennkupplung 14 mit einer Eingangswelle verbindbar ist. Die Trennkupplung 14 besteht hierbei aus einer Kupplungsscheibe 18, die mit ihrer Nabe 20 über eine Kerbverzahnung 22 mit einer hohlen Eingangs welle 16 verbunden ist. Innerhalb eines Kupp-
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lungskorbes 24 sind Ausrückhebel 26 angeordnet, um die über Schraubenfedern 30 belastete Kupplungsdruckplatte 28 abzuheben, sobald der Ausrückring 34 über ein Kupplungsausrücklager 32 betätigt wird. Die Betätigung des Kupplungsausrücklagers 32 kann hierbei über eine Ausrückhebelanordnung 36 erfolgen, die bei 38 mit einem vom Fahrer betätigbaren Kupplungspedal verbunden ist und bei 40 mit der Kupplungs lagerhülse 42 verbunden ist.
Durch die hohle Eingangs wolle 16 erstreckt sich eine Antriebswelle 44, die sich auch durch das nachfolgende Wechselgetriebe erstreckt und den Antrieb von Hilfsgeräten mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors des Traktors ermöglicht.
In Fig. 3 ist tun Eingangs- Reduziergetriebe mit 54 bezeichnet. Es besteht im wesentlichen aus mit dem Getriebegehäuse 46 verbundenen Gehäuseteilen 48 und 50, wobei der Gehäuseteil 48 eine hülsenförmige Verlängerung 52 für die Kupplungslagerhülse bildet.
Innerhalb der Gehäuseteile 48 und 50 ist das Eingangs-Reduziergetriebe 54 in Forin eines Pianetenrädergetriebes angeordnet. Es besteht aus einem Ringrad 56, das mit der hohlen Eingangs welle 16 verbunden ist, einem Sonnenrad 58, das mit einem Kupplungs zylinder 60 verbunden ist und aus Planetenrädsrn 62, die in Eingriff mit dem Ringrad 56 und dem Sonnenrad 58 stehen, und deren Planetenradträger 64 treibend mit einer hohlen Ausgangs welle 66 verbunden ist.
Der Kupplungs zylinder 60 und das Sonnenrad 58 können über eine Mehrscheibenbremse 68 festgelegt werden. Die Mehrscheibenbremse 68 besteht aus Bremsscheiben, die am Kupplungs zylinder 60 angeordnet sind und aus Brem.-scheiben, die am Gehäuseteil 50 angeordnet sind und über einen ringförmigen Kolben 72 unter Beaufschlagung des hinter
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ihm liegenden ringförmigen Raumes 74 zusammengepreßt werden können.
Eine Mehrscheibenkupplung 76 weist Kupplungsscheiben auf, die einerseits am Kupplungszylinder 60 und andererseits an einem Teil des Planetenradträgers 64 angeordnet sind und über einen ringförmigen Kolben 78 bei Beaufschlagung des dahinterliegenden ringförmigen Raumes 80 entgegen der Kraft einer Feder 82 zusammengepreßt werden können.
Sobald die Mehrscheibenbremse 68 betätigt wird, liefert das Eingangs-Reduktionsgetriebe eine größere Untersetzung bei der das Sonnenrad 58 als Reaktionsglied wirkt. Sobald die Mehrscheibenbremse 68 gelöst und die Mehr scheibenkupplung 76 betätigt wird, werden die einzelnen Elemente des Planetenrädergetriebes gegeneinander gesperrt und die Drehzahl der hohlen Eingangswelle 16 wird 1 zu 1 auf die hohle Ausgangswelle 66 übertragen.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, steht die hohle Ausgangswelle 66 über eine Kerbverzahnung 88 in treibender Verbindung mit einer hohlen Eingangswelle 86 des in Fig. 1 gezeigten Wechselgetriebes. Durch die hohle Eingangswelle 86 erstreckt sich eine Antriebswelle44 deren rechtes Ende über ein Lager 90 in einem Deckel 92 des Getriebegehfiuses 94 abgestützt ist. Das sich nach außen erstreckende Ende 96 der Antriebswelle 44 ist vorgesehen, um Hilfsgeräte mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors des Traktors anzutreiben.
Die hohle Eingangswelle 86 ist an ihrem rechten Ende über ein Nadellager 98 in einem Ansatz 100 abgestützt, der wieder über ein Nadellager 102 in einer Stützwand 104 des Getriebegehäuses 94 abgestützt ist. Das linke Ende der hohlen Eingangswelle 86 ist über ein Kegel-
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rollenlager 106 in einer Lagerwand 108 abgestützt, die in einer Stützwand 110 des Getriebegehäuses 94 eingesetzt ist.
Auf der hohlen Eingangs welle 86 ist ein erstes Eingangs wellenzahnrad 112 lose laufend angeordnet. Ein zweites Eingangs wellenzahnrad 114 iyt an einem Zahnradblock 116 ausgebildet, an dem auch ein drittes Eingangs wellenzahnrad 118 ausgebildet ist und der über Nadellager 120 und 122 auf der hohlen Eingangs welle 86 lose laufend gelagert ist.
Eine doppelt wirkende Synchronisierkupplung 124 ist angeordnet, um wahlweise entweder das erste Eingangs wellenzahnrad 112 oder das zweite Eingangs wellenzahnrad 114 treibend mit der hohlen Eingangswelle 86 zu verbinden. Die Synchronisierkupplung 124 besteht aus einer an der Eingangswelle 86 ausgebildeten Nabe 126, die über eine Kerbverzahnung mit einer axial verschiebbaren Hülse 128 verbunden ist. Wiiddie Hülse 128 nach links verschoben, so kommt ihre Innenkerb verzahnung in Eingriff mit einer Außenkerbverzahnung 130, die an einem Ansatz am ersten Eingangswellenzahnrad 112 ausgebildet ist. Wird die Hülse 128 nach rechts verschoben, so kommt ihre Innenkerbverzahnung in Eingriff mit einer Außenkerbver zahnung 132 an einem Ansatz des zweiten Eingangs wellenzahn ve des 114. Mit den Eingangswellenzahnrädern 112 und 114 sind konische Kupplungselemente 134 und 136 verbunden. Die konischen Kupplungselemente 134 und 136 wirken in bekannter Weise mit konischen Bremselementen 138 und 140 zusammen, die iiber Üuerstifte 142 miteinander verbunden sind und iibiT «ine NuI 1-14 an den Stiften 142 bei einem Verschieben der Hülse 128 mitgenommen werden, um die Drehzahl des in Eingriff zu bringenden Zahnrades soweit abzubremsen, daß ein stoßloses Verschieben der Innenkerbverzahnung der Hülsel28 in die Außenkerbverzahnung der Zahnräder möglich ist.
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Eine Vorgelege welle 146 ist parallel zur Antriebs welle 44 angeordnet und an ihrem linken Ende über ein Nadellager 148 in einer Lagerwand 150 abgestützt, die im Getriebegehäuse angeordnet ist. Das rechte Ende der Vorgelegewelle 146 ist über ein Kegelrollenlager in der Stützwand 104 des Getriebegehäuses 94 abgestützt.
Ein Zahnradblock 154 ist über Nadellager 156 und 158 an der Vorgelegewelle 146 abgestützt. Der Zahnradblock 154 weist ein erstes Vorgelegewellenzahnrad 160 und ein zweites Vorgelegewellenzahnrad 16Z auf, die mit den entsprechenden Eingangswellenzahnrädern IJ bzw. 114 in Eingriff stehen. Ebenso ist ein drittes Vorgelegewellenzahnrad 164 auf der Vorgelegewelle 146 angeordnet, das mit dem dritten Eingangswellenzahnrad 118 in Eingriff steht.
Die Vorgelegewelle 146 nimmt über eine Kerbverzahnung 168 eine Nabe 166 einer zweiten Synchronisierkupplung 170 auf, deren Aufbau im wesentlichen dem Aufbau der ersten Synchronisierkupplung 124 entspricht. Die Synchronisierkupplung 170 weist wieder eine Hülse 172 auf, deren Innenkerbverzahnung wahlweise mit Außenkerbverzahnungen 174 und 176 an den benachbarten Vorgelegewellenzahnrädern 162 und 164 in Eingriff bringbar ist.
Die Vorgelegewelle 146 ist an ihrem rechten Ende mit einem Ausgangswellenzahnrad 178 versehen, das in Eingriff mit einem Zahnrad von großem Durchmesser steht. Das Zahnrad 180 ist an einem Zahnradblock 182 ausgebildet, dessen rechtes Ende über ein Kegelrollenlager 184 im Deckel 92 abgestützt ist und dessen linkes Ende den Ansatz 100 für die Abstützung der hohlen Eingangs welle 86 bildet.
Am Zahnradblock 182 ist ein Zahnrad 186 für den Rückwärtsgang und ein Zahnrad 188 ausgebildet, das mit einem zweiten Ausgangs wellen-
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zahnrad 190 in Eingriff steht. Das zweite Ausgangswellenzahnrad 190 ist auf einer Ausgangs welle 192 gelagert, deren rechtes Ende über ein Kegelrollenlager 194 in einem Deckel 196 abgestützt ist und deren linkes Ende über ein Kegelrollenlager 198 im rechten Ende der Vorgelegewelle 146 abgestützt ist.
Auf der Ausgangswelle 192 ist weiterhin ein Rückwärtsgangzahnrad 200 angeordnet. Das Rückwärtsgangzahnrad 200 steht über ein nicht gezeigtes Rückwärtsgangzwischenrad in Eingriff mit dem Zahnrad 186 am Zahnradblock 182. Eine Zahnkupplungshülse 202 ist auf einer Nabe 204 axial verschiebbar angeordnet und kann über ihre Innenkerbver zahnung wahlweise mit einer Außenkerbv er zahnung 206 am Ausgangs wellenzahnrad 190 oder mit einer Außenkerbverzahnung 208 am Rückwärtsgangzahnrad 200 in Eingriff gebracht werden. Auf diese Weise kann durch Verschieben der Zahnkupplungshülse nach rechts ein niedriger Fahrbereich und durch Verschieben nach links ein Rückwärtsgang geschaltet werden.
Auf der Ausgangs welle 192 ist eine weitere Nabe 210 für eine zweite Zahnkupplungshülse 212 angeordnet, deren Innenkerbver zahnung durch axiales Verschieben nach links in Eingriff mit der Außenkerbverzahnung 214 am ersten Ausgangs wellenzahnrad 178 in Eingriff gebracht werden kann. Wird die Zahnkupplungshülse 212 nach links verschoben, so wird eine direkte treibende Verbindung zwischen der Vorgelegewelle 146 und der Ausgangs wolle 192 hergestellt und damit ein schnellerer Fahrbereich eingeschaltet.
In Fig. 2 ist das Schaltschema des beschriebenen Wechselgetriebes für einen Traktor aufgezeigt. Das Schaltschema besitzt die allgemeine Η-Form wobei die mit 216 bzw. 218 bezeichneten Schaltebenen den Schaltgassen der Synchronisierkupplungen 124 bzw. 170 entsprechen.
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Um einen ersten Gang zu schalten, wird die Hülse 128 der ersten Synchronisierkupplung 124 und die Hülse 172 der zweiten Synchronisierkupplung 170 nach links verschoben. Beide Synchronisierkupplungen müssen eingerückt sein um einen kompletten Drehmomentweg durch das Getriebe zu erstellen. Sobald die beiden Synchronisierkupplungen in der erwähnten Weise eingerückt sind, erfolgt der Kraftfluß von der hohlen Eingangswelle 86 über das Zahnrad 112 und das Zahnrad 160 auf den Zahnradblock 154 und über die Außenkerbve rzahnung 174 und die nach links verschobene Hülse 172 unmittelbar auf die Vorgelegewelle 146. Wird angenommen, daß auch die Zahnkupplungshülse 212 nach links verschoben ist, so erfolgt von der Vorgelegewelle 146 ein direkter Antrieb auf die Ausgangswrlle 192.
Bei einem Gangwechsel vom ersten Gang zum zweiten Gang ist nur die Betätigung einer Synchronisierkupplung, nämlich der ersten Synchronisierkupplung 124 erforderlich. Die zweite Synchronisierkupplung 170 bleibt in der gleichen Stellung die sie während des ersten Ganges einnimmt. Durch Verschieben der Hülse 28 der ersten Synchronisierkupplung 124 erfolgt der Kraftfluß von der hohlen Eingangswelle 86 über das Zahnrad 114 zum Zahnrad 162 unddamit mit einer geringeren Untersetzung als im ersten Gang.
Bei einem Gangwechsel vom zweiten Gang zum dritten Gang müssen beide Synchronisierkupplungen betätigt werden. Zuerst wird hierbei die Hülse 128 der ersten Synchronisierkupplung 124 in ihrer Neutralstellung gebracht und hierauf die Hülse 172 der zweiten Synchronis icrkupplung 170 nach rechts vorschoben. Darauffolgend wird dann «lic Hülse 12h der Synchroni sie rku,)plung 124 wieder nach links vers (hoben.
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Durch diese aufeinanderfolgende Betätigung der beiden Synchronisierkupplungen kann die zweite Synchronisierkupplung 170 den Synchronisiervorgang leicht und weich ausführen, da sie von den großen rotierenden Massen des Eingangsteiles des Wechselgetriebes getrennt ist. Auf diese Weise kann ein Hochschalten vom zweiten zum dritten Gang oder ein Herunterschalten vom dritten zum zweiten Gang wesentlich weicher als bisher erfolgen.
Eine Schaltung vom dritten Gang zum vierten Gang wird wieder durch Beibehalten der Stellung der zweiten Synchronisierkupplung 170 und Verschieben der Hülse 128 der ersten Synchronisierkupplung 124 nach rechts erzielt.
Das Ausgangs-Reduziergetriebe kann von einem schnelleren Fahrbereich in einen langsameren Fahrbereich geschaltet werden, indem die Zahnkupplungshülse 212 nach rechts in ihre Neutralstellung gebracht wird, während die Zahnkupplungshülse 202 nach rechts in Eingriff mit dem zweiten Ausgangswellenzahnrad 190 gebracht wird.
Wird'die Zahnkupplungs hülse 202 nach links in Eingriff mit dem Rückwärtsgangzahnrad 200 gebracht, so wird ein Rückwärtsgang geschaltet.
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Claims (4)

  1. Patentansprüche
    Wechselgetriebe fur Kraftfahrzeuge, insbesondere für Traktoren, mit einer Eingangs wollt· und einer parallelen Vorgelege welle aui denen lose laufend Zahnräder bzw. Zahnradblöcke angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Eingangswellenzahnraci (112) lose laufend und ein zweites und ein drittes Eingangs we llenzahnrad (114 und 118) miteinander verbunden und lose laufend auf der Eingangswc I Ie (86) angeordnet sind und ein erstes, ein zweites und ein drittes Vorgelegewellenzahnrad (160, 162 und 164) auf der Vorgelegewelle (146) lose laufend angeordnet sind, von denen das erste und das zweite Vorgelegewellenzahnrad (160 und 162) miteinander verbunden sind und eine erste Synchronis ierkuppiung (124) mit ihrer Nabe (126) mit der Eingangs welle (86) treibend verbunden ist und über ihre Hülse (128) wahlweise mit dem ersten oder dem zweiten Eingangswellenzahnrar! (112 oder 1 14) verbindbar ist und eine zweite Synchronisierkupplung (170) mit ihrer Nabe (166) mit der Vorgelegewelle (l 46^ treibend verbunden ist und über ihre Hülse (172) wahlweise mit dem zweiten oder dem dritten Vorgelegeweilenzahnrad (162 oder 164) verbindbar ist und die Vorgelege welle (146) übe r ein Ausgangs-Reduziergetriebe mit der Abtriebswelle (192) verbunden ist.
  2. 2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und dritte Eingangswellenzahnrad (114 und 118) einen Zahnradblock (116) und das erste und zweite Vorgelegewellenzahnrad (160 und 162) einen Zahnradblock (154) bilden und die erste Synchronisierkupplung (124) zwischen dem ersten Eingangs wellenzahnrad (112) und dem zweiten Eingangs wellenzahnrad (114) und die zweite Synchroni« irrkupplung (l70)
    030021/0620 ORIGINAL INSPECTED
    Ford/US-1008/ 4. Oktober 1979
    -2- 29A1062
    zwischen dem zweiten Vorgelegewellenzahnrad (l62)' und dem dritten Vorgelegewellenzahnrad (164) angeordnet ist.
  3. 3. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangs-Reduziergetriebe einen dritten Zahnradblock (182) aufweist, der um die Achse der Antriebswelle (44) laufend angeordnet ist und ein erstes Ausgangswellenzahnrad (178) und ein zweites Ausgangswellenzahnrad (190) um die Achse der Vorgelegewelle (146) laufend angeordnet sind, die mit Zahnrädern (180 und 188) am Zahnradblock (182) in Eingriff stehen und benachbart den Ausgangs wellenzahnrädern (178 und 190) mit der Ausgangs welle (192) treibend verbundene Zahnkupplungshülsen (212 bzw. 202) angeordnet sind, die mit den benachbarten Ausgangs wellenzahnrädern (78 bzw. I90) verbindbar sind.
  4. 4. Wechselgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ausgangswellenzahnrad (178) unmittelbar am rechten Ende der Vorgelegewelle (146) ausgebildet ist.
    030021/0"20
DE19792941062 1978-11-21 1979-10-10 Wechselgetriebe fuer kraftfahrzeuge, insbesondere fuer traktoren Pending DE2941062A1 (de)

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