DE3887559T2 - Mehrstufengetriebe. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Mehrganggetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und insbesondere ein Klauenschaltungsgetriebe mit ständigem Zahneingriff für große industrielle oder landwirtschaftliche Fahrzeuge.
• Getriebe für industrielle und landwirtschaftliche Fahrzeuge müssen eine weite Vielfalt von Gängen und Bereichen bereitstellen, um eine Anpassung auf unterschiedliche Last- und Zugkraftanforderungen zu ermöglichen. Eine leistungsfähige und bequeme Bedienung dieser Fahrzeuge erfordert, daß die Gangwechsel innerhalb eines gegebenen Bereichs während der Fahrt des Fahrzeuges ausgeführt werden können.
• Viele Getriebe erfüllen diese Forderung, indem sie Klauenschaltungs- und/oder Planetenelemente anwenden, um die erforderlichen Geschwindigkeiten bereitzustellen und um Gangwechsel innerhalb eines gewählten Bereiches während der Fahrt des Fahrzeuges zu ermöglichen. Die US-A-4,063,464 lehrt zum Beispiel ein Hochleistungsklauenschaltgetriebe mit sechs Wellen, bei dem die Klauenschaltkupplungen auf drei der Wellen angeordnet sind. Die Kupplungen steuern die Wechselwirkung zahlreicher ineinandergreifender Zahnräder, die auf den Wellen angebracht sind, um verschiedene bei Stillstand wählbare Bereiche und verschiedene innerhalb jedes Bereichs während der Fahrt wählbare Gänge bereitzustellen. Die US-A-3,654,81 9, US-A-3,71 0,637 und US-A-4,341,127 offenbaren ähnliche Getriebe, bei denen nur vier Wellen mit Wahlkupplungen auf drei der Wellen verwendet werden. Die GB-A-2 067250 bezieht sich auf ein Wechselrädergetriebe für die Kraftübertragung von Fahrzeugen und offenbart ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Kupplungen werden bisweilen hydraulisch (z. B. US-A-3,710,637) und manchmal durch Nocken (z. B. US-A-4,409,858) gesteuert. Planetensysteme sind zuweilen vor dem Klauenschaltgetriebe vorgesehen, um weitere Bereiche hinzuzufügen (z. B. US-A- 3,774,474).
• Die EP-A-0 179 544 bezieht sich auf ein schrittweise anpaßbares Getriebe mit einer Nebenwelle und lehrt, daß zwei oder mehr Getriebe mit einer Nebenwelle in Serie miteinander verbunden werden können, um ein zusammengesetztes Getriebe zu erhalten.
• Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Erfüllung dieser Forderungen und insbesondere darin, ein Getriebe mit einem einfacheren Auswahlsystem bereitzustellen, als es die bekannten Getriebe mit ihren drei auf einer Welle angeordneten Auswahlvorrichtungen darstellen.
• Das Getriebe gemäß vorliegender Erfindung ist unten in Anspruch 1 definiert.
• Ungeachtet des tatsächlich verwendeten Aufbaus sind die seit langem gebilligten Ziele für Getriebe, daß diese leistungsfähig und leichtgebaut sind. Entsprechend ist es wünschenswert, die Anzahl der Komponenten innerhalb eines Getriebes zu minimieren, während dennoch eine weite Vielfalt von Gängen und Bereichen ermöglicht wird.
• Die Verminderung der Anzahl der Komponenten und deren Komplexität dient auch dazu, den Bauraum zu vermindern und grundsätzlich die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Ferner erhöht sich der Gesamtwirkungsgrad durch eine Ausbildung des Getriebes, durch die bei einem gegebenen Übersetzungsverhältnis die Anzahl der Zahneingriffe zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes minimiert wird.
• Bei Klauenschaltanordnungen wird gewöhnlich eine Hauptfahrkupplung verwendet, um die Leistungsabgabe an das Getriebe zu unterbrechen, wenn der Eingriff der Klauenschaltelemente geändert wird. Die Klauenschaltelemente bestehen häufig aus Synchronisierkupplungen, die angepaßt sind, um rotierende Zahneingriffe mit assynchron umlaufenden Wellen zu kuppeln. Befindet sich das Fahrzeug in Fahrt, so führt der Ausgangsbereich des Antriebsstrangs einen sehr großen Drehmomentbetrag, so daß, um die Drehzahl der Komponenten unterhalb des Synchronisierers anzupassen, die Synchronisation gewöhnlich durch Änderung der Drehzahl der Komponenten oberhalb des Synchronisierers erreicht wird. Da die Synchonisiererlebensdauer mit steigender am Synchronisierer anstehender Drehmomentenübertragung sinkt, kann die Lebensdauer eines Synchronisierers durch Minimierung der Anzahl und der Masse der Elemente zwischen der Hauptfahrkupplung und dem Synchronisierer verbessert werden. Bei vielen Getriebeanordnungen sind die Synchronisierer nicht nahe an das angetriebene Ende der Hauptfahrkupplung gekuppelt, und solche Anordnungen haben den Nachteil verminderter Lebensdauer des Synchronisierers.
• Eine andere häufig erhobene Forderung für große industrielle oder landwirtschaftliche Geräte besteht in der Verfügbarkeit eines unmittelbaren mechanischen Maschinenausgangs, um verschiedene Zusatzgeräte anzutreiben. Um diese Forderung zu erfüllen, verläuft häufig eine Zapfwellenantriebswelle durch das Getriebe oder erhält von diesem Leistung. Es ist vorteilhaft, ein Getriebe zu haben, durch das ein Zapfwellenantrieb ohne das Hinzufügen zusätzlicher Getriebeelemente verläuft.
• Zusätzlich zu der mechanischen Leistung verwenden die meisten landwirtschaftlichen und industriellen Geräte hydraulische Leistung, die durch eine Hydraulikpumpe geliefert wird. Die Pumpe und das Getriebe erhalten beide ihre mechanische Eingangsleitung von einer gemeinsamen Leistungsquelle, so daß es zweckdienlich ist, die Getriebeelemente und die Pumpe nahe beieinander anzuordnen. Die Getriebeelemente und die Pumpe in einem Gehäuse zu vereinigen erhöht jedoch die Größe des Getriebes und macht das gemeinsame Gehäuse weniger anpassungsfähig für eine weite Vielfalt von Anwendungen.
• Zusätzlich zu den Leistungs- und Verzahnungsforderungen schließt die Konstruktion eines auf eine bestimmte Anwendung ausgelegten Getriebes die Abstimmung des Getriebegehäuses auf seine Umgebung ein, um es auf eine bestimmte und oft in seinen Abmessungen begrenzte Lage auf dem Fahrzeug anzupassen. Es ist daher auch wünschenswert, ein Getriebegehäuse zu haben, welches sich leicht auf veränderliche Zwangsbedingungen und Anwendungsörtlichkeiten anpassen läßt und welches eine Modifikation der Geschwindigkeitsverhältnisse erlaubt, ohne daß größere Veränderungen am Gehäuse vorgenommen werden müssen. Die US-A-4,023,439 lehrt, zu diesem Zweck modulare Getriebekomponenten zu verwenden. Diese unterschiedlichen Bedürfnisse werden durch Ausbildungen der Erfindung, die Gegenstand der abhängigen Ansprüche sind, erfüllt.
• In einer besonderen Ausbildung liefert die Erfindung ein mehrwelliges Klauenschaltgetriebe mit einer drehend angetriebenen ersten oder Hauptantriebswelle, welche mehrere Zahnräder trägt, beispielsweise vier Zahnräder, welche relativ zu der Welle verdrehbar sind. Es sind Mittel zur wahlweisen Kupplung der Zahnräder mit der Welle vorgesehen, beispielsweise erste Wählvorrichtungen vom Typ synchronisierter Klauenkupplungen. Jedes Zahnrad auf der Hauptwelle steht in einer Antriebsbeziehung zu einem anderen Zahnrad, welches auf einer ersten Nebenwelle, die parallel zu der Hauptwelle drehbar gelagert ist, festgelegt ist. Eine zweite Nebenwelle und eine Ausgangswelle sind ebenfalls drehbar parallel zu der Hauptwelle gelagert. Eine dritte Gruppe von Zahnrädern ist drehbar auf der zweiten Nebenwelle montiert, während die Ausgangswelle wenigstens zwei feste Zahnräder trägt, von denen jedes mit einem der Zahnräder auf der zweiten Nebenwelle kämmt. Jedes Zahnrad dieser Welle kämmt entweder mit einem Zahnrad der ersten Nebenwelle oder mit einem Zahnrad der Ausgangswelle. Zweite und dritte Wählvorrichtungen, beispielsweise unsynchronisierte Klauenschaltelemente kuppeln wahlweise die zweite Nebenwelle mit einem ihrer Zahnräder, welches mit dem ersten Nebenwellenzahnrad kämmt, und mit einem seiner Zahnräder, welches mit einem Ausgangswellenzahnrad kämmt. Diese Gestaltung stellt all die erforderlichen Wählvorrichtungen auf nur zwei der vier Wellen bereit, wodurch eine kompaktere Gesamtstruktur, eine einfachere Gangwechselsteuerung und eine minimale Anzahl von Zahneingriffen ermöglicht wird.
• Insbesondere hat jede Welle eine gerade Anzahl von Zahnrädern, um eine maximale Anzahl von Gangwechseln in einer weitestgehend kompakten Anordnung bereitzustellen. Synchronisierwähler, die jeweils zwischen dem Zahnräderpaar für wechselweisen Eingriff liegen, kuppeln damit wahlweise die Zahnräder mit der Hauptwelle, während die unsynchronisierten Schaltmuffenelemente, die jeweils zwischen den Zahnräderpaaren liegen, die Zahnräder mit der zweiten Nebenwelle kuppeln. Jedes Zahnrad der Hauptwelle liefert dann einen Getriebegang, und Bereichswechsel werden durch die Zahnräder der zweiten Nebenwelle festgelegt.
• Vorzugsweise befindet sich das Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse mit einer Hauptfahrkupplung zur Unterbrechung des Leistungsflusses zwischen den Klauenschaltgetriebeelementen und der Antriebsmaschine, welche die Leistung an das Getriebe liefert. Um die Synchronisiererlebensdauer zu optimieren, ist die Hauptwelle direkt mit den angetriebenen Elementen der ersten Wahlvorrichtung gekuppelt. Durch eine derartige Anordnung der Kupplung wird die Länge der Welle und die Übertragung von kinetischer Energie durch die Synchronisierer auf die Hauptwelle minimiert.
• Bei einer anderen Entwicklung nimmt das Getriebe dieser Erfindung eine Zapfwelle auf. Zu diesem Zweck ist die Hauptwelle hohl, so daß die Zapfwellenantriebswelle sich durch die Antriebswelle erstreckt und unmittelbar in den Leistungseingang der Hauptwelle eingreifen kann.
• Gemäß einer weiteren Ausbildung hat das Getriebegehäuse wenigstens zwei Abschnitte, einer nimmt die Getriebezahnräder und der andere eine Hydraulikpumpe auf. Der Gehäuseabschnitt, der die Hydraulikpumpe enthält, ist an dem ersten Gehäuseabschnitt um eine Öffnung herum befestigt, durch die mechanische Leistung übertragen wird. Die Pumpe ist exzentrisch hinsichtlich der Öffnung angeordnet und kann gegen den Getriebegehäuseabschnitt in einer Vielzahl relativ zueinander verdrehter Lagen befestigt werden. Dichtungsflächen umgeben beide Gehäuseabschnittsöffnungen.
• Durch den Pumpengehäuseabschnitt erstreckt sich eine Eingangswelle für das Getriebe. Ein Zahnrad auf der Eingangswelle steht in treibendem Eingriff mit einer Pumpenwelle, um Leistung an die Pumpe zu liefern. Die Eingangswelle überträgt auch Leistung durch aneinander angrenzende Öffnungen in den beiden Gehäuseabschnitten und verbindet diese mit der Hauptantriebswelle, die in dem Getriebeabschnitt des Gehäuses liegt. Die Verbindung kann in einer einfachen Feder-Nut-Anordnung bestehen, oder eine Antriebskupplung, zusätzliche Gangwechselmittel und flexible Antriebselemente enthalten. Im Ergebnis ermöglicht es die Verbindung, die Eingangswelle seitlich und/oder unter einem Winkel zu der Getriebehauptwelle zu versetzen. Jede winklige oder seitliche Versetzung der Eingangswelle in bezug auf die Getriebehauptwelle wird in ihrer Orientierung abgeändert, wenn die Pumpe in unterschiedlichen exzentrischen Lagen angeordnet wird.
• Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung sind das Getriebe und die Pumpe angepaßt, um einen zusätzlichen Gehäuseabschnitt zwischen ihren jeweiligen Dichtungsflächen aufzunehmen. Die Mittel zur Übertragung von Leistung von der Eingangswelle auf die Antriebswelle können angepaßt sein, um Leistung durch den zusätzlichen Gehäuseabschnitt zu übertragen. Der zusätzliche Gehäuseabschnitt dient dazu, das innere Volumen des Getriebes zu vergrößern, um zusätzliche Geschwindigkeitswechselelemente, beispielsweise ein Lastschaltplanetengetriebe, welches vor der Hauptkupplung angeordnet ist und die Eingangsleistung von dem Getriebe empfängt, einsetzen zu können. In dieser Lage wird die kinetische Energie, die den Verzahnungselementen des Lastschaltplanetengetriebes zugeordnet ist, von der ersten Welle entkuppelt, wenn die Hauptantriebskupplung ausgerückt ist. Der zusätzliche Gehäuseabschnitt kann auch alle oder einen Teil der Steuersysteme für die zusätzlichen Geschwindigkeitswechselelemente enthalten.
• Die Erfindung wird anhand von Beispielen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen näher beschrieben, in der
• Fig. 1 eine bereichsweise im Schnitt dargestellte Zeichnung des erfindungsgemäßen Getriebes und
• Fig. 2 eine Vergrößerung des oberen rechten Bereichs der Fig. 1 ist.
• Fig. 3 ist eine Endansicht, erfaßt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1.
• Fig. 4 ist ein Teilabschnitt des Getriebes entlang der Linie 4-4 in Fig. 1.
• Fig. 5 ist ein Teilabschnitt des oberen Steuergestänges, erfaßt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4.
• Fig. 6 ist ein Teilabschnitt des unteren Steuergestänges, erfaßt entlang der Linie 6-6 der Fig. 4.
• Fig. 7 ist ein Teilabschnitt des oberen und unteren Steuergestänges, erfaßt entlang der Linie 7-7 der Fig. 4.
• Fig. 8 ist ein Dichtungsdetail der Hauptantriebswelle der Fig. 1.
• Fig. 9 ist eine Vergrößerung einer alternativen Ausgestaltung des oberen rechten Bereiches der Fig. 1.
• Fig. 10 ist eine Vergrößerung einer alternativen Ausgestaltung des oberen linken Bereichs der Fig. 1.
• Wie in Fig. 1 gezeigt, hat ein Getriebe einen Eingangskuppler 10 zur Übergabe von Leistung in einen Getriebegehäuseabschnitt, allgemein mit 12 bezeichnet, von welchem sich zwei Ausgangskuppler 14, 16 erstrecken, um angepaßte Leistung an einen Fahrzeugantriebsstrang zu übertragen. Durchgehend beziehen sich in der Beschreibung "vorn" und "hinten" auf die rechte bzw. linke Seite der Fig. 1.
• Der Eingangskuppler 10 weist eine ununterbrochene Leistungsverbindung mit einer Antriebsmaschine (nicht gezeigt) des Fahrzeugs auf, in dem das Getriebe angeordnet ist. Ein Getriebe dieses Typs ist insbesondere geeignet für große landwirtschaftliche Schlepper oder industrielle Fahrzeuge, bei denen der Eingangskuppler 10 an einen Ausgang einer Dieselmaschine gekuppelt ist. Bei diesem Funktionstyp wird der vordere Ausgangskuppler 14 mit einem Frontdifferential zum Antrieb eines Vorderradpaares und der hintere Ausgangskuppler 16 mit einem Hinterraddifferential zum Antrieb eines Paares Hinterräder verbunden.
• Der Eingangskuppler 10 erstreckt sich in einen Pumpengehäuseabschnitt 18. Der Gehäuseabschnitt 18, der in Fig. 2 näher gezeigt ist, trägt eine Haupthydraulikpumpe 20, eine Getriebepumpe 22, eine Eingangswelle 24 und eine Hauptantriebskupplung 26. Der Eingangskuppler 10 greift an der Vorderseite der Eingangswelle 24 an und ist an dieser gesichert. Das Gehäuse 18 trägt durch einen Lagersatz 28 zwischen Gehäuse und Welle auch die Vorderseite der Eingangswelle 24. An ihrem entgegengesetzten Ende greift die Eingangswelle 24 an einer Kupplungskappe 30 an, welche drehbar durch einen Lagersatz 32 getragen wird. Ein Tragarm 34 fixiert den Lagersatz 32 in dem Gehäuse. Eine Kupplungsglocke 38 ist mit der Rückseite der Kappe 30 gekoppelt und wird drehbar durch einen Lagersatz 40 getragen, der auf einem Kupplungsverteiler 42 angeordnet ist. Eine Hauptantriebswelle 44, die ein hohles Inneres aufweist, erstreckt sich durch eine Antriebskupplungsnabe 36 und fixiert diese radial. Das hintere Ende der Eingangswelle 24 weist eine kreisförmige Schulter 46 auf, durch die die Vorderseite der Hauptantriebswelle 44 drehbar aufgenommen wird.
• Der mittlere Bereich der Eingangswelle 24 trägt ein Stirnrad 49. Das Stirnrad 49 greift in ein Pumpenantriebszahnrad 50 ein, welches von Lagersätzen 52, 54, die im vorderen Gehäuseabschnitt 18 angeordnet sind, drehbar getragen wird. Das Antriebszahnrad 50 befindet sich, vorzugsweise über eine Zwischenbüchse 57, auf einer Pumpenantriebswelle 56 der Hauptpumpe 20. Die Büchse 57 ist vorgesehen, um die Flexibilität der Konstruktion zu steigern, da sich unterschiedlich große Wellen 56 einfach durch Änderung der Größe der Büchse 57 angepassen lassen.
• Gegenüber der Pumpenwelle 56 erstreckt sich von dem Antriebszahnrad 50 axial ein Antriebsstummel 58 weg und treibt ein Pumpenzahnrad 60 an. Das Pumpenzahnrad 60 greift in ein anderes Pumpenzahnrad 62 ein, und zusammen liefern sie die Antriebselemente der Getriebepumpe 22.
• Damit liefert das Pumpenantriebszahnrad 50 gleichzeitig Leistung an die Haupthydraulikpumpe 20, die Druckflüssigkeit an verschiedene Funktionen des ganzen Fahrzeuges abgibt, und an die Getriebepumpe 22, die Druckflüssigkeitsanforderungen des Getriebes erfüllt. Derartige Anforderungen umfassen sowohl Druckflüssigkeit für die Kolbenkammer 48 als auch die Schmierung des Getriebes, wie weiter unten diskutiert werden wird.
• Betrachtet man wieder Fig. 1, so ist der Pumpengehäuseabschnitt 18 über eine Trennstelle 70, die senkrecht zu der Drehachse der Eingangswelle 24 und der Hauptantriebswelle 44 verläuft, mit einem vorderen Ganggetriebegehäuseabschnitt 68 verschraubt. Ringförmige Dichtflächen 69, 71, die auf den Gehäuseabschnitten 68 bzw. 18 angebracht sind, umgeben und dichten die kreisförmige Öffnung, die durch die Trennstelle 70 begrenzt wird. Wie ersichtlich, sind die Öffnung bei der Trennstelle 70 und der Antriebsmechanismus der Hauptantriebswelle 44 sowie der Pumpen 20, 22 derart angeordnet, daß das Gehäuse 18 sich in jede Lage relativ zu dem Gehäuse 68 verdrehen läßt, wobei der Betrieb aller Komponenten weiter möglich bleibt.
• Um hieraus Nutzen zu ziehen, sind, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, das Gehäuse 18 und das Gehäuse 68 durch einen Satz von Befestigungsmitteln 73 verschraubt, die die Flachen 69, 71 in eine dichtende Beziehung drängen. Acht Befestigungsmittel 73 sind vorzugsweise auf gleichem Radius und in gleichem Abstand zueinander über den Dichtflächen angeordnet. Ein gleicher Abstand der Befestigungsmittel 73 erlaubt es, daß das Pumpengehäuse 18 orbital um die Eingangswelle 24 in 45º-Intervallen einstellbar ist. Auf diese Weise können der Pumpen- sowie der Getriebegehäuseabschnitt 18, 68 in einer Vielzahl von Intervallen oder Drehpositionen, die der Anzahl der Zahl der Befestigungsmittel entspricht, befestigt und über die beiden Dichtungsflächen 69, 71 gedichtet werden. Die Anzahl der Intervalle kann gesteigert oder vermindert werden, indem gleich beabstandete Befestigungsmittel hinzugefügt oder weggelassen werden. Das Gehäuse 18 hält die Zahnräder 49, 50 unter einem konstanten Radius in einem Querversatz, so daß die Pumpen 20, 22 in jeder orbitalen Lage in treibendem Eingriff mit der Eingangswelle 24 bleiben.
• Fig. 3 zeigt auch die Anordnung der Leitung 75 für eine bestimmte orbitale Lage des Pumpengehäuses 18. Diese Konfiguration der Leitung 75 muß verändert werden, wenn das Pumpengehäuse 18 um eine Teilmarke über der Eingangswelle 24 verdreht wird. Dies erfolgt entweder durch Verwendung einer anderen Leitung für jede Pumpenposition oder durch die Ausbildung der Leitung 75 aus einem Material, welches eine ausreichende Flexibilität aufweist, um sich auf die Vielzahl der Pumpengehäusepositionen anpassen zu lassen.
• Die Fig. 1 und 2 zeigen die Pumpenantriebswelle 56 und die Eingangswelle 24 in paralleler Beziehung zueinander. Es ist jedoch nicht wesentlich für diese Erfindung, daß die Pumpenwelle 56 parallel zu der Eingangswelle 24 liegt. Es sind passende Kegelrad- oder Schraubenradkonstruktionen bekannt, welche es erlauben, die Pumpenwelle 56 unter einem rechten Winkel oder verschiedenen abweichenden Winkeln zu der Eingangswelle 24 anzuordnen, während die Drehung der Pumpen 20, 22 um die Achse der Eingangswelle 24 immer noch möglich bleibt.
• Es ist auch möglich, die Antriebskupplung zwischen der Eingangswelle 24 und der Hauptantriebswelle 44 zu verändern, um eine Abänderung der Versetzung oder Neigung zwischen den Wellen 24, 44 zu ermöglichen. Ein Beispiel für solch eine Abänderung liegt darin, eine flexible Antriebskupplung zwischen den Wellen 24, 44 bereitzustellen, durch die die Achse der Welle 24 relativ zu der Hauptantriebswelle 44 geneigt wird. Die flexible Antriebskupplung könnte entweder eine Konstantgeschwindigkeits- oder eine gabelförmige U-Verbindung sein. Wird das Pumpengehäuse 18 in einer derartigen Anordnung verdreht, so wird auch die Orientierung des flexiblen Antriebs verändert.
• Betrachtet man wieder Fig. 1, so ist ein hinterer Getriebegehäuseabschnitt 72 mit dem vorderen Getriebegehäuseabschnitt 68 über die Trennstelle 74, die parallel zu der Trennstelle 70 verläuft, verschraubt. Die Trennstelle 74 ermöglicht es, daß der gesamte Getriebegehäuseabschnitt 12 bei der Installation und beim Zusammenbau der in Fig. 1 gezeigten Wellen und Zahnräder geteilt werden kann. Der in dem Kupplungsverteiler 42 angeordnete Lagersatz 76 und der in dem hinteren Getriebegehäuseabschnitt 72 befindliche Lagersatz 78 tragen hinsichtlich einer gemeinsamen Achse mit der Eingangswelle 24 drehbar die Hauptantriebswelle 44.
• Fortschreitend auf der Welle von hinten nach vorne umgeben die Hauptwelle 44 konzentrisch und drehbar gelagert ein Rückwärtsgangzahnrad 80, ein Anfahrtsgangzahnrad 82, ein Hochgangzahnrad 84 und ein Mittelgangzahnrad 86. Die Zahnräder 80, 82, 84 und 86 weisen 21, 27, 36 bzw. 31 Zähne auf. Zwei Synchronisierkupplungen 88, 90 umgeben eingriffsmäßig die Welle 44 zwischen dem Rückwärts- und Anfahrgangzahnrad 80, 82 bzw. dem Hoch- und Mittelgangzahnrad 84, 86. Durch geeignete Steuermittel, die weiter unten beschrieben werden, können die Synchronisierkupplungen 88, 90 axial verschoben werden, um in das benachbarte Zahnradelement einzugreifen, sofern die Kupplung 26 die Leistungsübertragung von der Eingangswelle 24 zu der Hauptantriebswelle 44 unterbricht.
• Eine obere Nebenwelle 92 ist nach unten hin zu der Hauptantriebswelle 44 versetzt und wird drehbar parallel zu dieser von dem vorderen und dem hinteren Getriebegehäuseabschnitt 68, 72 über Lagersätze 94 bzw. 96 getragen. Jedes Zahnrad der Hauptwelle 44 steht in einer ständigen Antriebsbeziehung zu einem entsprechenden Zahnrad der Nebenwelle 92. Ein integriertes Zahnradelement 98 ist auf dem Umfang der Nebenwelle 92 benachbart zu dem Lagersatz 96 ausgeformt. Eine Gruppe von Zahnrädern 100, 102, 104, die 37, 28 bzw. 33 Zähne aufweisen, sind entlang der Welle 92 keilverzahnt und kämmen mit dem Anfahrtsgangzahnrad 82, dem Hochgangzahnrad 84 bzw. dem Mittelgangzahnrad 86. Das integrierte Zahnradelement 98 hat 24 Zähne, die auf seiner Peripherie angeordnet sind, und steht über ein Zwischenzahnrad 106, das wie in Fig. 10 gezeigt, das Zahnrad 80 zu einem Rückwärtsgangzahnrad macht, mit dem Zahnrad 80 in einer Antriebsbeziehung. Das Zwischenzahnrad 106 wird durch den hinteren Getriebegehäuseabschnitt 72 über einen Satz von Lagern 108, die an dem Gehäuse 72 befestigt sind, getragen und weist 23 Zähne auf.
• Zurückkehrend zu Fig. 1 trägt der vordere und der hintere Getriebegehäuseabschnitt 68, 72 durch Lagersätze 112, 114 entlang einer parallel zu der Achse der Hauptwelle 44 liegenden Achse eine drehbare untere Nebenwelle 110, die nach unten zu der oberen Nebenwelle 92 versetzt ist. Eine Reihe von Zahnrädern 118, 120, 122, 124 sind entlang der Welle 110 zueinander beabstandet von deren hinteren bis zu deren vorderen Ende angeordnet, wobei die Zahnräder 47, 34, 38 bzw. 24 Zähne aufweisen. Jedes dieser Zahnräder läßt sich um die Welle 110 relativ zu dieser verdrehen. Zwei Klauenschaltungselemente 125, 126 sind zwischen den Zahnrädern 118, 120 bzw. 122, 124 angeordnet. Jedes Klauenschaltungselement 125, 126 ist unsynchronisiert und kann verwendet werden, um wahlweise eines der benachbarten Zahnräder einzurücken, sofern es passend ausgerichtet ist und durch einen Schaltmechanismus, der weiter unten beschrieben ist, axial bewegt wird. Die Zahnräder 118, 120 kämmen dauernd mit den Zahnrädern 98 bzw. 100, während die Zahnräder 122, 124 mit einem anderen Paar von Zahnrädern, die auf der Ausgangswelle 128 befestigt sind, kämmen.
• Die Ausgangswelle 128 ist nach unten zu der unteren Nebenwelle 110 versetzt angeordnet und wird drehbar über Lagersätze 130 bzw. 132 von dem vorderen und hinteren Gehäuseabschnitt 68, 72 getragen. Wie alle Wellen ist die Ausgangswelle 128 drehbar um eine Achse, die parallel zu der Hauptantriebswelle 44 liegt, gelagert. Das vordere und hintere Ende der Ausgangswelle 128 erstreckt sich aus dem Getriebegehäuse 12 heraus und weist an ihr befestigte vordere und hintere Kupplungen 14, 16 auf. Ein integriertes Zahnradelement 134 mit 31 Zähnen ist auf dem Umfang der Ausgangswelle 128 angeformt und kämmt mit dem Zahnrad 122 der unteren Nebenwelle 110. Ein Zahnrad 136 mit 46 Zähnen ist in einer Lage, die vor dem Zahnrad 134 liegt, mit der Welle 128 verkeilt und kämmt mit dem Zahnrad 124 der unteren Nebenwelle 110.
• Fig. 4 zeigt entlang der Trennstelle 74 eine Ansicht der Wellen 44, 92,110 und 128 in ihrer relativen seitlichen Lage zusammen mit dem Zwischenzahnrad 108. Fig. 4 zeigt ferner die Lagen einer Gangwechselbaugruppe 138 und einer Bereichswechselbaugruppe 140 auf einer Seite der Wellen 44 bzw. 110. Diese Wechselbaugruppen rücken die Synchronisierkupplungen 88, 90 auf der Welle 44 bzw. die Klauenschaltungselemente 125,126 auf der Welle 110 ein und aus. Die Wechselbaugruppe 138 wird teilweise durch zwei Stangen 135,137 getragen. Die Wechselbaugruppe 140 wird teilweise durch zwei Stangen 139,141 getragen.
• Betrachtet man Fig. 5, so hält die Gangwechselbaugruppe 138 die Synchronisierer 88, 90 im Zustand geöffneter Eingriffsmuffen 142 bzw. 144. Jede Eingriffsmuffe 142,144 hat einen von ihr abstehenden Stößelführungsstift 152 bzw. 154. Eine Bewegung der Synchronisierer entlang der Achse der Welle 44 wird durch eine Schaltplatte 146 gesteuert, die zwei Führungsbahnen 148,150 für eine gleitende Aufnahme der Stifte 152 bzw. 154 aufweist. Die Platte 146 läßt sich durch eine Bewegung des Hebelarms 156, welcher mit dieser durch eine sich durch die Wandung des vorderen Getriebegehäuseabschnitts 68 erstrekkende Welle 158 verbunden ist, verdrehen. Ein Rastmechanismus 160 mit einer federbelasteten Kugel 162 gewährleistet eine genaue Drehsteuerung der Platte 146 und verleiht den Synchronisierern Stabilität bei deren Positionierung.
• Wie in Fig. 6 dargestellt, verwendet auf ähnliche Weise der Bereichswechsler 140 offene Schaltmuffen 164, 166, um die Klauenschaltungselemente 125 bzw. 126 zu halten. Eine Bewegung der Klauenschaltungselemente 125, 126 wird auch hier durch eine Schaltplatte 168 gesteuert, die Führungsbahnen 170, 172 zur gleitbaren Aufnahme von Stößelführungsstiften 174 bzw. 176, welche von den Schaltmuffen 164 bzw. 166 abstehen, enthält. Die Bereichswechselbaugruppe 140 hat einen Rastmechanismus 178 mit einer federbelasteten Kugel 180, was eine genaue Drehsteuerung der Platte 168 mit sich bringt. Ein Hebelarm 182 dreht die Schaltplatte 168 mittels einer Welle 184, die sich durch eine Wandung des Gehäuseabschnitts 68 erstreckt.
• Fig. 7 illustriert eine Seitenansicht beider Wechselbaugruppen 138, 140. Diese Figur zeigt offene Eingriffsmuffen 142, 144, die an ihrem oberen bzw. unteren Ende durch Tragstangen 135, 137 linear geführt werden. Analog werden offene Schaltmuffen 164, 166 entlang der oberen Stange 139 und der unteren Stange 141 linear geführt. Die Stangen 135, 137, 139 und 141 sind alle parallel zu der Hauptantriebswelle 44 ausgerichtet. Fig. 7 zeigt auch die Konfiguration der Bahnen 148, 150, die in der Schaltplatte 146 des Gangwechslers 138 ausgebildet sind, und der Bahnen 170, 172, die in der Schaltplatte 168 des Gruppenwechslers 140 ausgebildet sind.
• Die Rastkugel 162 (siehe Fig. 5) ist so ausgebildet, daß sie von einer Serie von zueinander auf der Peripherie der Schaltplatte 146 beabstandeter Taschen 194 aufgenommen werden kann. Mit dem Verdrehen der Schaltplatte 146 wird die Rastkugel 162 zu einer der peripheren, in Serie liegenden Taschen ausgerichtet und greift in diese ein. Jede Tasche entspricht einer Schaltposition des synchronisierten Schaltelements auf der Hauptgetriebeantriebswelle 44. Beginnend am oberen Ende der Taschenserie 194, wie in Fig. 7 gezeigt, und fortfahrend bis zum unteren Ende, entsprechen die Taschen dem Hoch-, Mittel-, Neutral-, Tief- und Rückwärtsgang. Wenn die Schaltplatte zu einer Schaltposition verdreht wird, nehmen die Führungsstifte 152, 154 die entsprechende radiale Position an, die durch die Kreise in ihren zugehörigen Bahnen 148, 150 angezeigt sind, welche auf einer gleichen Achse mit den zugehörigen Taschen 194 und der Mittellinie der Welle 158 liegen.
• Die Bereichsschaltplatte 168 kann auf ähnliche Weise verdreht werden, um mehrere der Betriebspositionen zu erhalten, die der Serie der Taschen 196, welche die Rastkugel 189 (siehe Fig. 6) aufnehmen, zugeordnet sind. Beginnt man wieder mit dem oberen Ende der Taschenserie 196 gemäß Fig. 7 und fährt zu dem unteren Ende fort, so entsprechen die Taschen einer Parkposition und den Gängen der Bereiche A bis D. Der vergrößerte Zwischenraum 197 zwischen den Bereichen B und C entspricht einer Neutralposition. Wird die Schaltplatte 168 zu einer Schaltstellung verdreht, so nehmen die Führungsstifte 174, 176 die relative radiale Lage ein, die durch die Kreise in ihren zugehörigen Bahnen 172, 174 angezeigt sind, die auf einer gemeinsamen Achse mit der entsprechenden Tasche 196 und der Mittellinie der Welle 184 oder im Falle der neutralen Position auf der Mittellinie der Welle 184 und einen Punkt ungefähr in der Mitte zwischen den Taschen 196 für die Bereiche B und C liegen. Radial benachbart zu den halbkugeligen Taschen 196 hat die Bereichsschaltplatte 168 einen nach außen ragenden Stößelanschlag 198, welcher mit einer Parksperre (nicht gezeigt) in Eingriff treten kann, um eine Drehung der Ausgangswelle 128 und damit eine Bewegung des Fahrzeuges zu verhindern, wenn die Schaltplatte 168 in die Parkposition verdreht wurde.
• Über ein geeignetes Gestänge können damit die Hebelarme 156, 182 die Synchronisierkupplungen 88, 90 und die Klauenschaltungselemente 125, 126 betätigt werden, um die Gang- und Gruppenverhältnisse zu erhalten, die in der nachfolgenden Tabelle angezeigt sind: Ineinandergreifende Elemente Gang und Bereich Antriebswelle zur oberen C-Welle obere C-Welle zur unteren C-Welle untere C-Welle zur Ausgangswelle Eingangs/Ausgangs-Verhältnis Low Med High Rev
• Die Tabelle kennzeichnet für jeden angegebenen Gang und Bereich jedes Ineinandergreifen zwischen den Wellen durch die Zahl der Zahnradzähne. "C- Welle" in dem Tabellenkopf ist das Kürzel für "Nebenwelle". In der Tabelle steht "Low" für Anfahrtsgang, "Med" für Mittelgang, "High" für Hochgang und "Rev" für Rückwärtsgang.
• Die Tabelle listet vier Gangbereiche A bis D auf. Die Gangbereiche sind durch die Position der Klauenschaltungselemente 125, 126 auf der unteren Nebenwelle 110 bestimmt, wobei jeder Bereich ein stufenweise höherliegendes Feld von Gängen liefert. In jedem Bereich kann eine untere, mittlere und hohe Vorwärtsgeschwindigkeit durch die Lage der Synchronisierkupplungen 88, 90 auf der Hauptantriebswelle 44 gewählt werden. Es gibt auch einen Rückwärtsgang für jeden Bereich, wie es in den letzten vier Zeilen der Tabelle angezeigt ist.
• Die Bereiche werden durch Einstellen des Bereichswechslers 140 in eine der vorstehend erwähnten Positionen A bis D gewählt. Der unterste Bereich A wird durch Verbinden der Zahnräder 118 und 124 mit der unteren Nebenwelle 110 erreicht. Der nächst höhere Bereich wird durch Verbinden der Zahnräder 120 und 124 mit der unteren Nebenwelle 110 erreicht. Bei dem Bereich C, der wiederum höher als Bereich B ist, werden die Zahnräder 118 und 122 mit der unteren Nebenwelle 110 verbunden. Bei dem Bereich D, dem höchsten Bereich, werden die Zahnräder 120 und 122 mit der unteren Nebenwelle 110 verbunden. Für jeden Bereich werden die niedrigen, mittleren, hohen und Rückwärtsgeschwindigkeiten erreicht, indem die obere Nebenwelle 92 mit der Hauptwelle 44 über entsprechende Zahnräder auf der Hauptwelle 44 verbunden wird. Demgemäß wird die Synchronisierkupplung 88 nach vorn oder hinten verschoben, um den tiefen oder Rückwärtsgang zu erhalten, und entsprechend wird die Synchronisierkupplung 90 nach vorn oder hinten verschoben, um den mittleren bzw. oberen Gang zu erhalten.
• Da die Klauenschaltungselemente 125,126, die mit dem Bereichswechsler 140 verbunden sind, unsynchronisierte Elemente sind, muß bei einer Umschaltung der Bereiche das Fahrzeug zum Stehen gebracht werden, so daß alle relativen Bewegungen zwischen der Welle 110 und den darauf befindlichen Zahnrädern ausgeschaltet werden. Die Schaltelemente können jedoch durch Synchronisierkupplungen ersetzt werden, um, wenn gewünscht, eine synchronisierte Schaltung zwischen den Bereichen zu ermöglichen. Wenn ein Bereich gewählt wurde, erlauben es die Synchronisierelemente 88, 90 der Bedienungsperson, zwischen Gängen umzuschalten, ohne das Fahrzeug anzuhalten. Es ist jedoch noch erforderlich, die Hauptkupplung 26 auszurücken und den Leistungsfluß durch das Getriebe zu unterbrechen, wenn zwischen den Gängen umgeschaltet wird. Durch die Ankopplung des Antriebsbereichs der Kupplung 26 unmittelbar an die Hauptantriebswelle 44 wird die Betriebslebensdauer der Synchronisierer 88, 90 entsprechend der Nähe zwischen Hauptkupplung und Synchronisierer verlängert, da hierdurch die Trägheit, die durch die Synchronisierer überwunden werden muß, minimiert wird.
• Um eine leistungsfähige Getriebeanordnung zu gewinnen, erleichtert die Versetzung der Wellenanordnung dieser Erfindung zusätzlich das wahlweise Hinzufügen einer Zapfwellenvorrichtung (PTO). Wieder bezugnehmend auf Fig. 1, ist die Zapfwellenanordnung insgesamt unter 200 gezeigt. Die Zapfwellenanordnung weist eine Vollwelle 202 auf, die sich durch das hohle Innere der Hauptantriebswelle 44 erstreckt. Das vordere Ende der Welle 202 wird in Eingriff stehend in einer Ausnehmung 203 an dem rückseitigen Ende der Eingangswelle 24 getragen. Ein Lagersatz 204 umgibt das andere Ende der PTO-Welle 202 und richtet die Welle drehbar in der Gehäusebuchse 208 aus. Die Gehäusebuchse 208 hält ihrerseits den Lagersatz 204. An dem Ende der Welle 202, das sich durch die Buchse 208 erstreckt, ist ein PTO-Kuppler 210 befestigt. Eine Öldichtung 212 umgibt den PTO-Kuppler 210 und stößt an die Innenseite der Buchse 208 an, um eine Ölleckage im Bereich der PTO-Welle 202 zu verhindern. Eine in dieser Weise installierte PTO stellt eine unmittelbare Leistungsverbindung zwischen der an die Eingangswelle 24 angeschlossenen Antriebsmaschine und dem PTO-Kuppler 210 dar.
• Der Querschnittsbereich der sich mitten durch das hohle Innere der Hauptantriebswelle 44 erstreckenden PTO-Welle 202 bildet einen ringförmigen Bereich 206, welcher einen begrenzten Durchfluß von Schmieröl erlaubt, um eine Reihe von Öffnungen zur Schmierung der Zahnräder zu erreichen. Befindet sich die Welle in richtiger Lage, so ist der ringförmige Bereich 206 schmal genug, um einen exzessiven Flüssigkeitsverlust aus dem hinteren Ende der Hauptantriebswelle 44 zu vermeiden.
• Ist die PTO für keine besonderen Anwendungen gewünscht, kann sie entfernt oder braucht nicht installiert zu werden. Ist die PTO-Welle 202 nicht vorhanden, wird die Öffnung an der Rückseite der Buchse 208 durch Anschrauben einer Abdeckplatte 214 von der Außenseite der Buchse 208 aus abgedichtet, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Um den Flüssigkeitsstrom durch das hohle Innere der Hauptantriebswelle 44 zu begrenzen, wenn die PTO-Welle nicht anwesend ist, blockiert ein Stopfen 216 das hohle Innere an der Rückseite der Hauptantriebswelle 44 und wird durch Quetschstifte 218 in seiner Lage gehalten.
• Fig. 8 zeigt detaillierter die Anordnung der Stopfen 216 und Stifte 218 auf der Rückseite der Hauptantriebswelle 44. Die Quetschstifte 218 sind konstruiert, um den Stopfen 216, wenn nötig, zurückzuhalten, wobei eine Entfernung der Stopfen 216 und der Stifte 218 erlaubt ist, ohne daß die Hauptantriebswelle 44 aus dem Getriebe entfernt werden muß. Wie am besten aus den Fig. 8 und 10 ersichtlich, befinden sich zwei Stifte 218 auf jeder Seite des Stopfens 216, die in diametral gegenüberliegende Öffnungen 219 passen. Die Öffnungen 219 sind so bemessen, daß die Stifte 218 zusammengedrückt werden, wenn sie darin eingesetzt werden, und daß sie letztere reibungsmäßig innerhalb des Endes der Welle 44 zurückhalten. Um den Stopfen 216 zu entfernen, verschiebt man die äußeren Stifte 218 nach innen, indem man von dem Ende der Welle 44 mit einer Beißzange in diese hineingreift. Nachdem der Stopfen 216 entfernt wurde, zieht man die inneren Stifte 218 auf ähnliche Weise heraus, wobei die freie Öffnung für den Einsatz der PTO-Welle 202 zurückbleibt. Die geteilte Anordnung der Stifte 218 ermöglicht ihre Entfernung, ohne daß die Hauptantriebswelle 44 aus dem Getriebe entfernt werden muß, was erforderlich wäre, wenn Vollstifte, die den inneren Durchmesser der Hauptantriebswelle 44 überbrücken, verwendet werden würden.
• Die Gesamtzahl der Geschwindigkeitswechsel oder Gänge kann verdoppelt werden, indem das Getriebe der Fig. 1 derart modifiziert wird, daß es einen lastschaltbaren (high-low) Planetengetriebeabschnitt 220, wie in Fig. 9 gezeigt enthält. Fig. 9 zeigt ferner die wahlweise Entfernung der Hydraulikpumpe 20 aus dem Gehäuseabschnitt 18, bei der die Öffnung für die Pumpe 20 durch eine Pumpenabdeckplatte 224 verschlossen ist. Zu dem Getriebegehäuse ist Raum für den lastschaltbaren Planetenabschnitt 220 hinzugefügt, indem ein Gehäuseabschnitt 222 zwischen den Pumpengehäuseabschnitt 18 und den vorderen Getriebegehäuseabschnitt 68 angeschraubt ist. Der Gehäuseabschnitt 222 weist an jedem seiner Enden Dichtflächen 223, 225 auf, die zu den Dichtflächen 69, 71 passen, um die frühere enge Dichtung aufrecht zu erhalten. Verlängerte Schrauben 221 erstrecken sich durch die Öffnungen in dem Abschnitt 222 bis zu dem Abschnitt 68, um den Abschnitt 18 in jeder seiner vielen Positionen zu tragen.
• Ein Planetengetriebegehäuse 226 des lastschaltbaren (high-low) Planetengetriebes 220 ist unmittelbar mit dem Gehäuseabschnitt 222 verschraubt. Die Vorderseite des Planetengetriebegehäuses 226 trägt über einen Lagersatz 227, der die Funktion des in Fig. 2 gezeigten Lagersatzes 32 und die des Tragarmes 34 ersetzt, die Welle 24. Eine Bremsbaugruppe 228 enthält einen Satz von Tellerfedern 234 und einen reibungsmäßig miteinander in Eingriff bringbaren Bremsscheiben- und Bremsbelagssatz 230. Die Bremsscheiben und Bremsbeläge des Satzes 230 sind an das Planetengetriebegehäuse 226 bzw. die Kupplungsglocke 232 drehfest gekoppelt, so daß bei einem Eingriff der Bremse 228 die Kupplungsglocke 232 an einer Drehung gehindert wird. Ein auf den Bremskolben 238 einwirkender Flüssigkeitsdruck hebt die Drehbehinderung der Kupplungstrommel 232 auf, indem die Kraft der Federn 234 gelockert und damit der Bremsscheiben- und Bremsbelagssatz 230 gelöst wird.
• Die Kupplungsglocke 232 wird durch eine Verbindungswelle 242 drehbar getragen. Die Kupplungsscheiben und -platten 246 sind an der Kupplungsnabe 248 bzw. der Kupplungsglocke 232 festgelegt. Die Kupplungsscheiben und -platten 246 kuppeln die Kupplungsglocke 232 über die Nabe 248 an die Welle 242, wenn sie durch auf den Kolben 250 wirkenden Flüssigkeitsdruck miteinander in Kontakt gedrängt werden.
• Die Welle 242 ist eingriffsmäßig in die Ausnehmung 203 der Eingangswelle 24 eingesetzt. An einem zu der Ausnehmung 203 gegenüberliegenden Ende trägt die Verbindungswelle 242 einen Lagersatz 256 innerhalb einer Ausnehmung 258. Der Lagersatz 256 umgibt das vordere Ende der Hauptantriebswelle 44, um das hintere Ende der Verbindungswelle 242 auszurichten und zu führen, während eine relative Drehung zwischen beiden zugelassen wird. Ein Bereich kleineren Durchmessers der Ausnehmung 258 weist einen Satz von Keilen 260 für den Eingriff der PTO-Welle 202 auf, die hier eingesetzt werden kann. Ein Planetenträger 262 umgibt die Verbindungswelle 242 und ist mit dieser verkeilt. Der Planetenträger 262 trägt über einen Satz von an ihm befestigten Wellen 266 einen Satz von drei drehbaren Doppelplanetenrädern 264. Die vorderen Verzahnungen 268 der Doppelplanetenräder 264 kämmen mit einem Sonnenrad 270, welches sich von der Kupplungsglocke 232 aus erstreckt. Die hinteren Verzahnungen 272 der Zahnräder 264 kämmen mit einem Ringrad 274. Das Ringrad 274 ist integral in eine vordere Kupplungskappe 276 eingeformt, welche die Kupplungskappe 30 der in Fig. 2 gezeigten Hauptantriebskupplung 26 ersetzt. Außer, daß sie mit dem Ringrad 274 kämmen, führen die Planetenräder 264 gleichzeitig die vordere Seite der Kupplung 26. Durch die Führung der Vorderseite der Kupplung 26 durch die Planetenräder 274 wird die Vorderseite der Kupplung 26 ohne einen Lagersatz getragen, wodurch Raum und Kosten eingespart werden und wodurch ein Lagersatz entfällt, der entsprechend den radialen Lasten, die mit der Wechselwirkung zwischen den Planetenrädern und dem Ringrad einhergehen, Ursache für hohe Belastungen wäre.
• Das lastschaltbare Planetengetriebe 220 wird über eine Magnetspulenöffnung 278 gesteuert, die eine Magnetspule (nicht gezeigt) aufnimmt, welche erregt wird, um gleichzeitig Flüssigkeitsdruck zu dem Brems- und dem Kupplungskolben zu leiten und welche aberregt wird, um den Flüssigkeitsdruck, der auf den Brems- und den Kupplungskolben wirkt, abzubauen. Bei einer Aberregung der Spule bleibt die Bremse 228 in Eingriff, so daß eine Drehung der Kupplungsglocke 232 verhindert und das Sonnenrad 242 festgehalten wird. Durch eine Drehbewegung der Verbindungswelle 242 werden dann die Planetenräder 264 um das Sonnenrad 270 umgewalzt, wodurch eine Drehung der Planetenräder 264 um das Sonnenrad 270 hervorgerufen wird. Der Eingriff der sich umwälzenden und drehenden Planetenräder 264 mit dem Ringrad 274 treibt die Hauptkupplungskappe 276 mit einer Drehzahl an, die größer ist als die Drehzahl der Verbindungswelle 242 und der Eingangswelle 24. Eine Erregung der Magnetspule löst die Bremsbaugruppe 228, während gleichzeitig die Kupplungsscheiben und -platten 246 in Eingriff treten, um über die Kupplungsnabe 248 die Verbindungswelle 242 mit der Kupplungsglocke 232 zu verbinden. Als Ergebnis dieser Kupplung bewegen sich das Sonnenrad 270 und der Planetenträger 262 mit der gleichen Drehzahl, so daß die Hauptkupplungskappe 276 über die Planetenräder 264 mit der gleichen Drehgeschwindigkeit angetrieben wird, wie die Verbindungswelle 242.
• Das Steuersystem ist damit so ausgelegt, das bei fehlendem Flüssigkeitsdruck das Planetengetriebe 220 automatisch in seinen Schnellgang (overdrive) oder hohen Antriebszustand wechselt, um die Planetengetriebekomponenten vor einem zu schnellen Laufen zu bewahren. Ferner kann das Planetengetriebe 220 unter Last von einem unmittelbaren Antrieb auf einen Schnellgangzustand und zurück umgeschaltet werden. Im Ergebnis fügt das Planetengetriebe einen lastschaltbaren Gang für jeden in einer Gruppe verfügbaren Gang hinzu.
• Das lastschaltbare Planetengetriebe 220 liefert vorzugsweise einen Direktantrieb und einen 20%-igen Overdrive zwischen Eingangswelle 24 und Hauptantriebswelle 44. Ferner ermöglicht die Einarbeitung der Magnetspulenöffnung 278 in den Gehäuseabschnitt 222 das einfache Hinzufügen des lastschaltbaren Planetengetriebes 220. Daher ist es relativ einfach, das lastschaltbare Planetengetriebe 220 in das Getriebe aufzunehmen. Weitere Einzelheiten der Anordnung und der Wirkungsweise dieses Planetengetriebetyps können der US-A-4,318,805 entnommen werden.

Claims (19)

1. Ein Mehrganggetriebe mit einer Hauptantriebswelle (44), ersten und zweiten Nebenwellen (92, 110) und einer Ausgangswelle (128), die alle miteinander parallel und seitlich zueinander versetzt sind, mit auf der Hauptantriebswelle (44) angeordneten Zahnrädern (80, 82, 84, 86), die mehrere Zahnräder (82, 84, 86), welche in ständigem Eingriff mit auf der ersten Nebenwelle (92) festgelegten entsprechenden Zahnrädern (100, 102, 104) stehen, sowie ein Rückwärtsgangzahnrad (80) umfassen, das über ein Zwischenzahnrad (106) in ständigem Eingriff mit einem auf der ersten Nebenwelle (92) festgelegten entsprechenden Zahnrad (98) steht, mit ersten auf der Hauptantriebswelle (44) angeordneten Auswahlvorrichtungen (88, 90) zur Kupplung eines ausgewählten Zahnrades (80, 82, 84, 86) mit dieser Welle und mit einer zweiten auf der zweiten Nebenwelle (110) angeordneten Auswahlvorrichtung (125) zur Kupplung eines beliebigen ausgewählten Zahnrades einer Vielheit von Zahnrädern (118, 120) mit dieser Welle, die in Eingriff mit besagten entsprechenden Zahnrädern (98, 100) der ersten Nebenwelle (92) stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder auf der Hauptantriebswelle (44) zwei Zahnradpaare (80, 82, 84, 86) enthalten und die ersten Auswahlvorrichtungen zwei erste Auswahlvorrichtungen (88, 90) enthalten, die jede zwischen den Zahnrädern eines betreffenden Zahnradpaars angeordnet sind, und daß eine dritte Auswahlvorrichtung (126) auf der zweiten Nebenwelle (110) vorgesehen ist, durch die diese Welle mit einem beliebigen ausgewählten Zahnrad einer Vielheit von Zahnrädern (122, 124), die mit entsprechenden auf der Ausgangswelle (128) festgelegten Zahnrädern (134, 136) kämmen, kuppelbar ist.

2. Ein Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Nebenwelle (110) zwei Zahnradpaare (118, 120, 122, 124) enthält, daß das erste Paar (118, 120) beidseits neben der zweiten Auswahlvorrichtung (125) liegt und in ständigem Eingriff mit zwei auf der ersten Nebenwelle (92) festgelegten Zahnrädern (98, 100) steht, und daß das zweite Paar (122, 124) beidseits der dritten Auswahlvorrichtung (126) liegt und in ständigem Eingriff mit zwei auf der Ausgangswelle (128) festgelegten Zahnrädern (134, 136) steht.

3. Ein Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und dritte Auswahlvorrichtung (125, 126) unsynchronisierte Klauenkupplungen sind.

4. Ein Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Auswahlvorrichtungen (88, 90) synchronisierte Auswahlvorrichtungen sind.

5. Ein Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Kupplung (26) in dem Getriebegehäuse (18, 68, 72) zwischen einer Eingangswelle (24) und einem Ende der Hauptantriebswelle (44).

6. Ein Getriebe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Bereichsvervielfältigungsgetriebe (220) zwischen der Eingangswelle (24) und der Kupplung (26).

7. Ein Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bereichsvervielfältigungsgetriebe (220) ein Planetengetriebe ist.

8. Ein Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (220) auf der Eingangswelle (24) ein Sonnenrad (270) und ein mit dem Eingangsbereich der Kupplung (26) verbundenes Ringrad (274) aufweist.

9. Ein Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Auswahlvorrichtungen (88, 90) Teil eines ersten Auswahlmechanismus (138) sind und die zweiten und dritten Auswahlvorrichtungen (125, 126) Teil eines zweiten Auswahlmechanismus (140) sind, der betätigbar ist, um verschiedene Einstellkombinationen der zweiten und dritten Auswahlvorrichtung auszuwählen.

10. Ein Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auswahlvorrichtung (138; 140) ein Kurvenbahnteil (146, 168) mit mehreren Kurvenbahnen (148, 150; 170, 172) enthält, die die entsprechenden Auswahlvorrichtungen (88, 90; 125,126) mittels Kurvenbahnfolgern (152, 154; 174,176) betätigen, wobei die Kurvenbahnen (148, 150) des ersten Auswahlmechanismus (138) derart geformt sind, daß in jeder Position des Kurvenbahnteils (146) lediglich eines der Zahnräder (80, 82, 84, 86) der Hauptantriebswelle (44) mit dieser kuppelbar ist, wohingegen die Kurvenbahnen (170,172) des zweiten Auswahlmechanismus (140) derart geformt sind, daß in jeder Position des Kurvenbahnteils (168) eines jeder der beiden Vielheiten von Zahnrädern (118, 120; 122, 124) der zweiten Nebenwelle mit dieser gekuppelt ist.

11. Ein Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kurvenbahnteil eine drehbare Kurvenbahnplatte (146, 168) ist.

12. Ein Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kurvenbahnplatte (146, 168) einen Rastmechanismus (160, 162, 194; 178, 180, 196) aufweist, durch den die Platten in den Positionen gehalten werden, in denen ausgewählte Zahnräder mit der Welle (44, 110) gekuppelt sind.

13. Ein Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptantriebswelle (44) hohl und für die Aufnahme einer PTO-Welle (202) angepaßt ist.

14. Ein Getriebe nach Anspruch 5 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die PTO-Welle (202) sich durch die Hauptantriebswelle (44) in einen unmittelbaren Antriebseingriff mit der Eingangswelle (24) erstreckt.

15. Ein Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Hauptgehäuse (68, 72) und einen Pumpengehäuseabschnitt (18) aufweist, der wenigstens eine Hydraulikpumpe (20, 22) trägt und in dem eine Eingangswelle (24) gelagert ist, die mit der Hauptantriebswelle (44) gekuppelt ist und ein Zahnrad (49) trägt, welches die Pumpe(n) (20, 22) antreibt.

16. Ein Getriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpengehäuseabschnitt (18) an dem Hauptgehäuse (68, 72) in einer Vielzahl von Orientierungen um die Achse der Eingangswelle (24) befestigbar ist.

17. Ein Getriebe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Pumpe (20, 22) außerachsig in bezug auf die Eingangswelle (24) ist.

18. Ein Getriebe nach Anspruch 15,16 oder 17, gekennzeichnet durch einen Zwischengehäuseabschnitt (222) zwischen dem Hauptgehäuse (68, 72) und dem Pumpengehäuseabschnitt (18).

19. Ein Getriebe nach Anspruch 6 und Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischengehäuseabschnitt (222) das Bereichsvervielfältigungsgetriebe (220) beherbergt.