DE69309368T2

DE69309368T2 - Getriebe

Info

Publication number: DE69309368T2
Application number: DE69309368T
Authority: DE
Inventors: Jean Lasoen
Original assignee: Massey Ferguson SA
Current assignee: AGCO SA
Priority date: 1992-03-05
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2013-02-27
Also published as: WO1993017889A1; GB9304237D0; GB2265424B; GB2265424A; EP0584313A1; GB9204794D0; US5507704A; BR9305424A; DE69309368D1; EP0584313B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeuglastschalt- und Hauptkupplungsaufbau für ein Fahrzeuggetriebe, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert und zum Beispiel in der EP-A- 37 02 68 offenbart ist.
Es ist wohlbekannt, eine Planetenlastschaltgetriebeeinheit als ein Element in einer Reihe von verbundenen Einheiten einzusetzen, die zusammen ein Traktorgetriebe ausbilden. Es ist ebenso wohlbekannt, eine Mehrscheibenälkupplung als Hauptantriebsübertragungskupplung bei Traktoranwendungen einzusetzen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen kombinierten Lastschalt- und Hauptkupplungsaufbau bereitzustellen, der zur Verwendung in einem Traktorantriebsstrang geeignet ist und der insbesondere kompakt und zuverlässig ist, sowie leicht in ein bestehendes Traktorgetriebegehäuse eingebaut werden kann. Zu diesem Zweck ist ein Fahrzeuglastschalt- und Hauptkupplungsaufbau für ein Fahrzeuggetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale gekennzeichnet, die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert sind.
Die Lastschalteinheit umfaßt vorzugsweise ein sekundäres Kupplungsmittel, um die wirksame Übersetzung der Lastschalteinheit zu wählen, das die Eingangswelle innerhalb des Gehäuses koaxial umgibt. Die Lastschalteinheit kann ein Sonnenrad und ein Innenzahnrad aufweisen, die durch ein oder mehrere Planetenzahnräder, welche auf einem Planetenträger angeordnet sind, miteinander verbunden sind, wobei ein Element von dem Sonnenrad, dem Innenzahnrad und dem Träger mit der Eingangswelle verbunden ist, ein zweites Element von dem Sonnenrad, dem Innenzahnrad und dem Träger als das Ausgangsglied der Lastschalteinheit dient und das dritte Element von dem Sonnenrad, dem Innenzahnrad und dem Träger mit dem sekundären Kupplungsmittel entweder zum Mitumlaufen mit dem ersten oder zweiten Element oder an das Gehäuse des Aufbaus ankuppelbar ist.
Der Planetenträger ist vorzugsweise mit der Eingangswelle verbunden, wobei das Innenzahnrad als Ausgangsglied des Lastschaltgetriebes dient und das Sonnenrad die Eingangswelle umgibt und mit dem sekundären Kupplungsmittel entweder an den Träger oder das Gehäuse ankuppelbar ist.
Der Träger ist vorzugsweise über einen Muffenabschnitt, der die Eingangswelle umgibt, drehfest auf der Eingangswelle befestigt ist, wobei die Zapfwelle ebenfalls drehfest an demselben Muffenabschnitt befestigt ist.
Das sekundäre Kupplungsmittel kann vorteilhaft eine erste Kupplung, die federbetätigt ist, um das dritte Element mit dem ersten oder zweiten Element antreibend zu verbinden, um den starren oder verriegelten Zustand der Lastschalteinheit bereitzustellen, und eine zweite hydraulisch betätigte Kupplung aufweisen, die das dritte Element an das Gehäuse ankuppelt, um eine Planetarische Übersetzung der Lastschalteinheit bereitzustellen.
Die Mehrscheibenhauptkupplung wird vorzugsweise durch einen Ringkolben eingekuppelt, der die Ausgangs- und die Zapfwelle umgibt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur 1 beschrieben, die ein vertikaler Schnitt durch einen Traktorgetriebeaufbau ist, der die vorliegende Erfindung verwirklicht.
Bezugnehmend auf die Zeichnung weist ein Traktorgetriebeaufbau eine Zweigangplanetenlastschalteinheit 11 auf, die koaxial um die Eingangswelle 12 herum angeordnet ist, welche direkt von einem Motorschwungrad 13 angetrieben wird. Eine Mehrscheibenölhauptkupplung 14 umgibt koaxial eine hohle Ausgangswelle 15 innerhalb derer sich eine Zapfwelle 16 erstreckt. Die Ausgangswelle 15 ist mit weiteren Getriebestufen verbunden, zum Beispiel mit einem Synchrongetriebe (nicht dargestellt), um das Traktorgetriebe zu vervollständigen.
Die Zweiganglastschalteinheit 11 weist ein Eingangsglied in Form eines Planetenträgers 17 auf, der über einen Muffenabschnitt 52 drehfest an der Eingangswelle 12 befestigt ist, wobei der Träger 17 Planetenzahnräder 18 trägt, die in ein Sonnenrad 19, welches die Eingangswelle 12 drehbar umgibt und ebenso in ein Innenzahnrad 20 eingreifen, welches als Ausgangsglied der Lastschalteinheit dient.
Das wirksame Übersetzungsverhältnis der Lastschalteinheit wird durch ein sekundäres Kupplungsmittel in Form einer ersten Kupplung 22, die federbetätigt ist, und einer zweiten Kupplung 23, die hydraulisch betätigt ist, gewechselt. Die erste und die zweite Kupplung sind durch ein gemeinsames Kupplungsglied 24 verknüpft, das einen Teil beider Kupplungen bildet.
Das gemeinsame Kupplungsglied 24 ist an einem Träger 25 abgestützt, der drehfest an dem Sonnenrad 19 befestigt ist. Die Kupplungsscheiben 26 sind drehfest auf einer Muffe 27 befestigt, die ihrerseits drehfest auf der Eingangswelle 12 befestigt ist. So sind die Kupplungsscheiben 26 im Ergebnis über die Eingangswelle 12 mit dem Planetenträger 17 verbunden. Die erste Kupplung 22 wird durch eine weitere Kupplungsscheibe 28, die drehfest auf dem Träger 25 befestigt ist, und eine Tellerfeder 29 vervollständigt, die das gemeinsame Kupplungsglied 24 gegen die ineinander eingreifenden Kupplungsscheiben 26 und 28 beaufschlagt, um den Planetenträger 17 mit dem Sonnenrad 19 zu verbinden, um die Lastschalteinheit zu verriegeln und eine erste starre Übersetzung der Einheit bereitzustellen.
Die zweite Kupplung 23 weist das gemeinsame Kupplungsglied 24 auf, das durch einen Ringkolben 31, welcher durch Druckbeaufschlagung einer Kammer 32 über einen Durchtritt 33 verlagert wird, zwischen Kupplungsscheiben 21, welche an dem Gehäuse abgestützt sind, an das Gehäuse 30 des Aufbaus angekuppelt werden kann. Normalerweise wird die zweite Kupplung 23 durch die Rückführfeder 34 ausgekuppelt gehalten, wie in der oberen Hälfte der Zeichnung dargestellt ist. Wenn die Kammer 32 druckbeaufschlagt wird, wird das gemeinsame Kupplungsglied 24 zwischen dem Kolben 31 und dem Gehäuse 30 erfaßt, um das Sonnenrad 19 über den Träger 25 an das Gehäuse anzukuppeln, um eine planetarische Übersetzung der Lastschalteinheit 11 bereitzustellen.
Es ist nachvollziehbar, daß die Bewegung des gemeinsamen Kupplungsglieds 24 die Tellerfeder 29 zusammendrückt und automatisch die erste Kupplung 22 auskuppelt, wie in der unteren Hälfte der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, wenn die zweite Kupplung eingekuppelt wird, weil das Kupplungsglied 24 sowohl der ersten als auch der zweiten Kupplung gemeinsam ist.
Die Hauptkupplung 14 weist einen ersten Satz von Kupplungsscheiben 40 auf, die drehbar mit einer Verlängerung 41 des Innenzahnrads 20 verbunden sind, und einen zweiten Satz von Kupplungsscheiben 42, die drehfest auf einer Muffe 43 befestigt sind, welche ihrerseits drehfest auf der Ausgangswelle 15 befestigt ist. Eine Druckplatte 44 wird auf der Muffe 43 durch einen Sicherungsring 45 gehalten, und die Kupplung wird gegen die Kraft einer Feder 46 durch einen Ringkolben 47 betätigt, der die Ausgangswelle 15 umgibt. Der Kolben 47 wird axial verschoben, um die Kupplung durch Druckbeaufschlagung der Kammer 48 über die Durchtritte 49, 50, 51 zu beaufschlagen.
Die Zapfwelle 16, die sich innerhalb der hohlen Ausgangswelle 15 erstreckt, ist drehfest mit dem Muffenabschnitt 52 des Planetenträgers 17 verbunden, so daß die Zapfwelle über den Muffenabschnitt 5 direkt von der Eingangswelle 12 angetrieben wird.
Der gesamte Getriebeaufbau ist in einem Gehäuse 30 enthalten, dem über einen Einlaß 53 kontinuierlich Öl zur Schmierung/Kühlung zugeführt wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, fließt das über den Einlaß 53 zugeführte Öl, wie durch Pfeile 54 angedeutet ist, zum Schmieren/Kühlen der verschiedenen Komponenten des Aufbaus und verläßt das Gehäuse über Öffnungen, die nicht in der Ebene der Figur 1 liegen, um einen typischen Ölspiegel, wie er durch die strichpunktierte Linie X angezeigt ist, in einem Traktorgetriebegehäuse 56 aufrechtzuerhalten. Bolzen (nicht dargestellt) sichern das Gehäuse 30 an einem Flansch 55, der innerhalb des Gehäuses 56 vorgesehen ist.
Es ist ein elektromagnetischer Geschwindigkeitssensor 57 vorgesehen, der mit Zähnen 58 zusammenwirkt, welche an der Außenseite des Innenzahnrads 20 vorgesehen sind, um einem Steuersystem (nicht dargestellt) für den Getriebeaufbau und den zugehörigen Traktor eine Anzeige der Getriebegeschwindigkeit bereitzustellen.
Der oben beschriebene Getriebeaufbau ist wegen der geringen Größe des Sonnenrads 19 besondere kompakt, welches die notwendige planetarische Übersetzung der Lastschalteinheit von beispielsweise 1 zu 1,18 bis 1 zu 1,50 unter Verwendung eines einzigen Umlaufgetriebestrangs ohne übermäßigen Durchmesser des Innenzahnrads 20 zu erreichen erlaubt. Der kleine Durchmesser des Sonnenrads 19 wird erreicht, da die Eingangswelle mit der Zapfwelle derart verbunden ist, daß das Sonnenrad 19 nur die Eingangswelle 12 und nicht, wie in den meisten Traktoranwendungen üblich, eine hohle (und deshalb einen größeren Durchmesser aufweisende) Eingangswelle, entlang deren Zentrum sich zusätzlich eine Zapfwelle erstreckt, umgeben muß. Dies beseitigt die Notwendigkeit, einen zusammengesetzten Umlaufgetriebestrang zu verwenden, um die gewünschte kleine planetarische Übersetzung ohne übermäßigen Getriebedurchmesser zu erreichen.
Außerdem verbessert das Vorsehen einer Mehrscheibenölhauptkupplung unmittelbar neben der Lastschalteinheit und innerhalb desselben Gehäuses 30 die Praktikabilität des gesamten Aufbaus noch deutlich weiter, der aufgrund seiner koaxialen Eingangs- und Ausgangswellen leicht in ein bestehendes Traktorgetriebegehäuse eingebaut werden kann, um ein bestehendes Traktorgetriebe für einen Lastschalt/Naßkupplungsbetrieb abzuändern. Die Anordnung der Hauptkupplung an der Ausgangsseite der Lastschalteinheit reduziert auch die Trägheit, die jegliche Synchronisatoren in den weiteren Getriebestufen, die mit der Ausgangswelle 15 verbunden sind, absorbieren müssen.

Claims

1. Kombinierter Lastschalt- und Hauptkupplungsaufbau für ein Fahrzeuggetriebe mit einer Eingangswelle (12), mit einer Ausgangswelle (15) und mit einer Planetenlastschalteinheit (11), die koaxial um die Eingangswelle herum angeordnet ist und von dieser angetrieben wird, mit einer Mehrscheibenhauptkupplung (14), die die Ausgangswelle (15) koaxial umgibt, um eine Ausgangsglied (20) der Lastschalteinheit (11) mit der Ausgangswelle (15) antreibend zu verbinden und mit einer Zapfwelle (16), die mit der Eingangswelle (12) verbunden ist und sich koaxial innerhalb der Ausgangswelle (15) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenlastschalteinheit (11) und die Mehrscheibenhauptkupplung (14) in einem einzigen Gehäuse (30) zum Befestigen an einem bestehenden Getriebegehäuse enthalten sind.

2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein sekundäres Kupplungsmittel (22, 23) zum Auswählen der wirksamen Übersetzung der Lastschalteinheit (11) die Eingangswelle (12) innerhalb des Gehäuses (30) koaxial umgibt.

3. Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastschalteinheit (11) ein Sonnenrad (19) und ein Innenzahnrad (20) aufweist, die durch ein oder mehrere Planetenzahnräder (18), welche auf einem Planetenträger (17) angeordnet sind, miteinander verbunden sind, wobei ein Element (17) von dem Sonnenrad, dem Innenzahnrad und dem Träger mit der Eingangswelle (12) verbunden ist, ein zweites Element (20) von dem Sonnenrad, dem Innenzahnrad und dem Träger als das Ausgangsglied der Lastschalteinheit dient und das dritte Element (19) von dem Sonnenrad, dem Innenzahnrad und dem Träger mit dem sekundären Kupplungsmittel (22, 33) entweder zum Mitumlaufen mit dem ersten oder zweiten Element oder an das Gehäuse (30) des Aufbaus ankuppelbar ist.

4. Aufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (17) mit der Eingangswelle (12) verbunden ist, das Innenzahnrad (20) als das Ausgangsglied der Lastschalteinheit dient und das Sonnenrad (19) die Eingangswelle umgibt (12) und mit dem sekundären Kupplungsmittel (22, 23) entweder an den Träger (17) oder das Gehäuse (30) ankuppelbar ist.

5. Aufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (17) über einen Muffenabschnitt (52), der die Eingangswelle umgibt, drehfest auf der Eingangswelle (12) befestigt ist, wobei die Zapfwelle (16) ebenfalls drehfest an demselben Muffenabschnitt befestigt ist.

6. Aufbau nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das sekundäre Kupplungsmittel (22, 23) eine erste Kupplung (22), die federbetätigt ist, um das dritte Element (19) mit dem ersten oder zweiten Element antreibend zu verbinden, um den starren oder verriegelten Zustand der Lastschalteinheit bereitzustellen, und eine zweite hydraulisch betätigte Kupplung (23) aufweist, die das dritte Element (19) an das Gehäuse (30) ankuppelt, um eine planetarische Übersetzung der Lastschalteinheit bereitzustellen.

7. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrscheibenhauptkupplung (14) vorzugsweise von einem Ringkolben (47) betätigt wird, der die Ausgangs- und die Zapfwelle (15, 16) umgibt.

8. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Gehäuses (30) mit Öl zum Fetten/Kühlen der verschiedenen Komponenten des Aufbaus beschickt wird.