WO2024013078A1 - Lastschaltbares getriebe für ein in gruppenbauweise ausgeführtes kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents

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shaft
input shaft
power
transmission
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Martin Dankesreiter
Thomas Oberbuchner
Michael Haas
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Definitions

  • the invention relates to a power-shiftable transmission for a motor vehicle transmission designed in a group design, comprising a drive shaft, a first input shaft, a second input shaft and an output shaft, with a first power-shift element being provided, via which the first input shaft is connected to the drive shaft can be coupled, with a second load-shifting element being provided, via which the second input shaft can be coupled to the drive shaft, with a first spur gear stage, a second spur gear stage and a third spur gear stage as well as a first switching element, a second switching element and a third switching element being provided, wherein in the first spur gear stage, a first spur gear is rotatably mounted on the first input shaft and can be connected in a rotationally fixed manner to the first input shaft via the first switching element, the first spur gear being in mesh with a second spur gear, which is arranged on the output shaft and coupled to a third spur gear , which is assigned to the second spur gear stage, the third spur gear stage being assigned a fourth spur gear and a fifth spur gear, which
  • such a motor vehicle transmission is made up of several transmission groups, often including a step group or main group, a split group upstream or downstream of the step group or main group, sometimes a range group usually connected downstream, and often also a reversing group. such as a creeper group.
  • the gear sequence of the motor vehicle transmission is specified via the main group, and this is influenced accordingly via the additional transmission groups connected upstream and/or downstream, depending on the gear ratios switched here.
  • a splitter group and a main group of such a motor vehicle transmission are designed to be powershiftable in order to be able to carry out the gear changes, which usually only have to be carried out in the splitter group and the main group, under load and thus with a high level of comfort during ongoing work of the commercial vehicle.
  • EP 2 916 044 A1 discloses a motor vehicle transmission designed in a group design, which is intended for use in an agricultural vehicle, such as an agricultural tractor.
  • the motor vehicle transmission is made up of several transmission groups, one of which is implemented as a transmission designed in the manner of a dual clutch transmission.
  • This transmission group has two input shafts that are axially parallel to one another, each of which is assigned a powershift element.
  • the individual input shaft can be coupled to a common drive shaft by actuating the associated power shift element, which at the same time also forms an output shaft of a multi-speed transmission upstream of the transmission.
  • spur gear stages are assigned to both input shafts, which can be integrated into a power flow by selective actuation of associated switching elements and thereby cause the associated input shaft to be coupled to an output shaft of the transmission, thereby representing a respective assigned gear ratio.
  • Idler gears of the spur gear stages are each rotatably mounted on the input shafts and can be fixed there by closing the associated switching element be set while fixed gears are placed on the output shaft.
  • the individual fixed gear is simultaneously in mesh with two idler gears, so that two spur gear stages are arranged axially in a wheel plane.
  • the object of the present invention is to create a powershift transmission which is characterized by a compact structure and low manufacturing costs and in which the highest possible number of different gears can be switched at the same time .
  • a powershift transmission includes a drive shaft, a first input shaft, a second input shaft and an output shaft.
  • a first power-shifting element is provided, via which the first input shaft can be coupled to the drive shaft, with a second power-shifting element also being provided, via which the second input shaft can be coupled to the drive shaft.
  • a first spur gear stage, a second spur gear stage and a third spur gear stage as well as a first switching element, a second switching element and a third switching element are provided, wherein in the first spur gear stage a first spur gear is rotatably mounted on the first input shaft and via the first switching element can be connected in a rotationally fixed manner to the first input shaft.
  • the first spur gear is in mesh with a second spur gear, which is arranged on the output shaft and coupled to a third spur gear, which is the second Spur gear stage is assigned.
  • the third spur gear stage is assigned a fourth spur gear and a fifth spur gear, which mesh with one another and of which the fourth spur gear is arranged on the first input shaft and the fifth spur gear is arranged on the output shaft.
  • the first input shaft and the output shaft are coupled to one another via the third spur gear stage when the second switching element is actuated.
  • a “shaft”, such as in particular the drive shaft, the first input shaft, the second input shaft and the output shaft, is to be understood as meaning a rotatable component of the power-shiftable transmission, via which a power flow can be guided between components, if necessary while simultaneously actuating a corresponding power-shifting element or switching element can be made.
  • the respective shaft can connect components of the transmission axially or radially or both axially and radially.
  • the respective shaft can also be present as an intermediate piece via which a respective component is connected radially, for example.
  • the respective shaft can be designed as a one-piece component or can be in several parts, in that the respective shaft is composed of several shaft parts that are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the individual shaft can be designed as a solid shaft, as a hollow shaft or as a solid shaft in sections and as a hollow shaft in sections.
  • axial means an orientation in the direction of a longitudinal central axis of the power-shiftable transmission, parallel to which axes of rotation of rotatable components of the transmission, such as in particular the shafts and the spur gears, are arranged.
  • Ring is then understood to mean an orientation in the diameter direction of a respective rotatable component, in particular a respective shaft or a respective spur gear.
  • the drive shaft can be coupled in a rotationally fixed manner to an input shaft via two powershift elements.
  • the first power shift element couples the drive shaft to a first input shaft
  • closing the second power shift element creates a coupling between the drive shaft and a second input shaft becomes.
  • Several spur gear stages are provided between the input shafts and the common output shaft, which are intended to be able to produce a coupling of the respective input shaft to the output shaft individually or in combination with one another.
  • the power-shiftable transmission according to the invention is composed of two partial transmissions, each of which has an input shaft.
  • the individual input shaft can be coupled to the output shaft by selective actuation of the switching elements to represent different gears, with a selective actuation of the switching elements and a corresponding power flow routing via at least one of the spur gear stages taking place to represent the individual gear.
  • the associated input shaft of the respective partial transmission can also be coupled to the drive shaft, so that ultimately the drive shaft is coupled to the output shaft with the ratio defined in the respective gear.
  • the powershiftability of the transmission is achieved by preselecting this target gear in the other sub-transmission in the shifted state of an actual gear in one sub-transmission when a change to a target gear above or below is due to occur
  • the output shaft is already coupled to the input shaft of the other sub-transmission.
  • the final gear change is then carried out by switching between the powershift elements, which can be carried out under load and therefore essentially without interruption of a tractive force. Accordingly, a representation of the gears with regard to the gear sequence is distributed alternately between the two sub-transmissions, so that in the course of a successive shifting of the gears of the transmission, it is always possible to change between adjacent gears under load by switching between the power-shifting elements.
  • a “spur gear stage” is composed of two spur gears, which are constantly in mesh with one another.
  • a spur gear can also be part of two spur gear stages at the same time, in that this spur gear simultaneously meshes with two spur gears assigned to different spur gear stages.
  • exactly three spur gear stages are provided between the input shafts and the output shaft in the form of the first spur gear stage, the second spur gear stage and the third spur gear stage, although one or more further spur gear stages may be provided in each case can be arranged between one of the input shafts and the output shaft.
  • a spur gear connected in a rotationally fixed manner to a respective shaft can also be present as a separate spur gear secured in a rotationally fixed manner on the respective shaft or as a spur gear designed in one piece with the respective shaft.
  • a “power switching element” is to be understood as meaning a switching element that can be switched under load, so that the respective power switching element, when actuated even under load, i.e. when transmitting a torque, provides a rotationally fixed connection of the components of the device that are directly connected to it Gearbox can cause.
  • the first power switching element is intended to couple the first input shaft and the drive shaft to one another when actuated, and this coupling can be carried out under load.
  • the second power switching element is designed to bring about a coupling between the second input shaft and the drive shaft when actuated, and this can also be carried out under load.
  • the first switching element, the second switching element and the third switching element are present as switching elements which, when actuated, each bring about a respective rotation-proof connection between the components of the transmission that are directly connected thereto, although this does not have to be possible under load.
  • the first switching element, the second switching element and the third switching element can also be designed as power-shiftable switching elements, although this is not absolutely necessary for the function of the power-shiftable transmission.
  • the first switching element, the second switching element and the third switching element are preferably designed as non-power-shiftable switching elements.
  • the respective further spur gear stage is in particular assigned a further switching element.
  • the first spur gear When the first switching element is actuated, the first spur gear is connected to the first input shaft in a rotationally fixed manner, the first spur gear being rotatably mounted as an idler gear on the first input shaft and constantly meshing with the second spur gear, which is placed on the output shaft and thus coaxially with the output shaft.
  • the second spur gear is also coupled to the third spur gear, whereby in the sense of the invention, a coupling of the second spur gear with the third spur gear is to be understood as meaning that the second spur gear and the third spur gear cannot rotate independently of one another, but rather Rotations of the second spur gear and the third spur gear take place at a fixed speed ratio.
  • the third spur gear is also assigned to the second spur gear stage.
  • the third spur gear stage is composed of the fourth spur gear and the fifth spur gear, with the two spur gears permanently meshing with one another and the fourth spur gear being placed on the first input shaft and thus coaxial to it, while the fifth spur gear is on the Output shaft and thus is arranged coaxially to the output shaft.
  • the invention now includes the technical teaching that the third spur gear is placed on the second input shaft in a rotationally fixed manner, while the second spur gear is rotatably mounted on the output shaft and can be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft via the third switching element.
  • the third spur gear is permanently rotatably connected to the second input shaft as a fixed gear
  • the second spur gear is rotatably mounted on the output shaft as an idler gear.
  • the third switching element then ensures a rotation-proof connection when actuated of the second spur gear with the output shaft, so that the second spur gear and the output shaft subsequently rotate together.
  • Such a design of a power-shiftable transmission has the advantage that the rotationally fixed arrangement of the third spur gear on the second input shaft and the design of the second spur gear as an idler gear rotatably mounted on the output shaft in combination with the rotatable mounting of the first Spur gear on the first input shaft, several different power flow routings can be implemented via these spur gears with a low number of switching elements.
  • actuating the third switching element in conjunction with a simultaneous actuation of the respective power switching element and possibly the first switching element, a direct power flow can be carried out from the respective input shaft to the output shaft.
  • a first gear is switched between the drive shaft and the output shaft by closing the first power shift element as well as the first shift element and the third shift element. This means that the power flow is guided via the drive shaft to the first input shaft, from which the power flow is then guided via the first spur gear stage to the output shaft.
  • the second powershift element is then closed, as is the third Switching element actuated.
  • the power flow is directed via the drive shaft to the second input shaft and from there via the second spur gear stage to the output shaft.
  • the first power shift element and the second shift element are then closed, as a result of which the power flow is guided from the drive shaft to the first input shaft, with the power flow then continuing via the third spur gear - stage is guided to the output shaft.
  • a fourth gear is switched between the drive shaft and the output shaft by closing the second power shift element and at the same time closing the first shift element and the second shift element.
  • the power flow is guided from the drive shaft to the second input shaft, whereby, as a special feature, the power flow is then guided to the first input shaft starting from the second input shaft via the second spur gear stage and the first spur gear stage, which is connected via the third spur gear stage Output shaft is coupled.
  • the power flow is transferred from the second input shaft via the second spur gear stage, the first spur gear stage and finally the third spur gear stage to the output shaft. Since the spur gear stages and also switching elements of the other gears are used, the low manufacturing costs and compact structure of the transmission according to the invention can be achieved.
  • Sequential shifting between the gears can be carried out under load, so that the gears can be power-shifted according to the gear sequence when changing gears.
  • a change from the first gear to the second gear can take place under load by simply transferring the load from the first power shift element to the second power shift element, since the third shift element is actuated in both gears.
  • the first switching element can then be transferred to an open state.
  • a downshift from second gear to first gear can also be carried out under load.
  • the downshift is prepared in the switched state of the second gear and with power flow via the second input shaft by actuating the first switching element in addition to the third switching element. Then, for the downshift, you only have to switch between the two power-shifting elements again by opening the second power-shifting element and closing the first power-shifting element.
  • this upshift is also prepared before the actual switching between the powershift elements.
  • the second switching element is actuated in addition to the third switching element and the load is then transferred from the second power switching element to the first power switching element by opening the second power switching element and then closing the first power switching element.
  • the third switching element can then be opened.
  • a downshift from third gear to second gear can be carried out under load by first actuating the third switching element in addition to the second switching element when the third gear is engaged.
  • the actual downshift is then carried out by opening the first powershift element and closing the second powershift element, whereby the second gear is engaged.
  • the second switching element can then be opened.
  • the upshift from the third gear to the fourth gear is achieved by closing the first switching element in addition to the second switching element in the shifted state of the third gear in preparation for the actual upshifting, with the actual upshifting then being carried out by opening the first Power switching element and closing of the second power switching element is carried out.
  • the actual upshifting then being carried out by opening the first Power switching element and closing of the second power switching element is carried out.
  • a transmission ratio represented via the first spur gear stage between the first input shaft and the output shaft essentially corresponds to a transmission ratio represented via the second spur gear stage between the second input shaft and the output shaft.
  • a gear ratio which is represented when the power flow is guided from the first input shaft to the output shaft via the first spur gear stage alone, corresponds largely to a gear ratio that is realized when the power flow is routed from the second input shaft to the output shaft only via the second spur gear stage.
  • gear ratio represented by the first spur gear stage and the gear ratio represented by the second spur gear stage “substantially” correspond means, in the sense of the invention, that there is only a slight and negligible deviation between these gear ratios.
  • the input shaft side spur gears of the first spur gear stage and the second spur gear stage only differ in their number of teeth by a few teeth, while a constant number of teeth is preferably provided on the output shaft side.
  • the drive shaft is placed axially offset from the first input shaft and the second input shaft, the drive shaft being coupled via a fourth spur gear stage to a first intermediate shaft, which is arranged coaxially to the first input shaft and by actuating the The first power switching element can be connected to the first input shaft.
  • the drive shaft is coupled via a fifth spur gear stage to a second intermediate shaft, which is arranged coaxially to the second input shaft and can be connected to the second input shaft in a rotationally fixed manner by actuating the second power shift element.
  • the common drive shaft is axially offset from both the first input shaft and the second input shaft, the drive shaft being permanently coupled to intermediate shafts, each of which is assigned to one of the input shafts and is connected to the one input shaft by closing the respective associated load switching elements can be connected in a rotationally fixed manner.
  • the coupling of the drive shaft with the respective intermediate shaft is carried out permanently via an associated spur gear stage.
  • the fourth spur gear stage is formed by two spur gears which mesh with one another and one of which is placed in a rotationally fixed manner on the drive shaft and one in a rotationally fixed manner on the first intermediate shaft.
  • the fifth spur gear stage is formed by two spur gears which mesh with one another and one of which is placed on the drive shaft in a rotationally fixed manner and one of which is placed on the second intermediate shaft in a rotationally fixed manner. In this way, a suitable coupling of the drive shaft with the two intermediate shafts can be achieved.
  • a common spur gear of the fourth spur gear stage and the fifth spur gear stage can also be placed on the drive shaft in a rotationally fixed manner, which is simultaneously connected to both one
  • the spur gear provided in a rotationally fixed manner on the first intermediate shaft meshes, as well as in tooth mesh with a spur gear arranged in a rotationally fixed manner on the second intermediate shaft.
  • a gear ratio that defines the fourth spur gear stage when power flows from the drive shaft to the first intermediate shaft deviates from a gear ratio that represents the fifth spur gear stage when the drive shaft is coupled to the second intermediate shaft.
  • the drive shaft is arranged coaxially to one of the input shaft and can be connected in a rotationally fixed manner to this input shaft by actuating the associated power switching element, the drive shaft being coupled to an intermediate shaft via a fourth spur gear stage and a fifth spur gear stage which is arranged coaxially to the other input shaft and can be connected to the other input shaft in a rotationally fixed manner by actuating the power switching element assigned to the other input shaft.
  • the drive shaft is coaxial with one of the input shafts, so that closing the associated power shift element results in a rotationally fixed connection of the drive shaft to this input shaft.
  • the other power-shifting element when the other power-shifting element is actuated, a coupling of the other input shaft with the drive shaft is shown in that the other input shaft is connected in a rotationally fixed manner via the associated power-shifting element to an intermediate shaft, which is coupled to the drive shaft via a fourth spur gear stage and a fifth spur gear stage .
  • the drive shaft is placed coaxially with the second input shaft and can be connected in a rotationally fixed manner to the second input shaft by closing the second powershift element, while the intermediate shaft is arranged coaxially with the first input shaft and in a rotationally fixed manner with the first by closing the first powershift element Input shaft can be connected.
  • a spur gear of the fourth spur gear stage is arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft and meshes with a spur gear, which is simultaneously in mesh with a spur gear of the fifth spur gear stage, the spur gear of the fifth spur gear stage being arranged in a rotationally fixed manner on the intermediate shaft.
  • the fourth spur gear stage and the fifth spur gear stage have a common spur gear, which, on the one hand, is connected to the spur gear arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft and, on the other hand, with the non-rotatably mounted on the intermediate shaft. le placed spur gear is in tooth mesh. This allows the drive shaft to be coupled to the intermediate shaft with a small number of spur gears via the two spur gear stages.
  • the fourth spur gear stage and the fifth spur gear stage can also each have two spur gears, with the spur gear of the fourth spur gear stage, which is arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft, meshing with a spur gear which is connected in a rotationally fixed manner with a spur gear of the fifth spur gear stage, this Spur gear of the fifth spur gear stage is then in mesh with the spur gear of the fifth spur gear stage, which is non-rotatably provided on the intermediate shaft.
  • the respective intermediate shaft is preferably designed at least in sections as a hollow shaft, which is arranged axially overlapping with and radially surrounding the respective associated input shaft and can be connected in a rotationally fixed manner to the respective associated input shaft by actuating the respective associated power switching element.
  • the respective intermediate shaft is completely present as a hollow shaft.
  • the respective intermediate shaft is arranged axially next to the respective associated input shaft and can be connected in a rotationally fixed manner to the respective associated input shaft by actuating the respective associated power switching element.
  • the respective intermediate shaft is preferably present at least on an end face facing the respective input shaft or completely as a solid shaft.
  • the fourth spur gear is rotatably mounted on the first input shaft and can be connected to the first input shaft in a rotationally fixed manner by actuating the second switching element, while the fifth spur gear is placed in a rotationally fixed manner on the output shaft.
  • the fourth spur gear in the third spur gear stage, is rotatably mounted as an idler gear on the first input shaft, while the fifth spur gear is rotatably arranged as a fixed gear on the output shaft. Actuating the second switching element then results in a rotationally fixed connection of the fourth spur gear to the first input shaft.
  • the construction of the third spur gear stage could also be exactly mirrored in that the fourth spur gear is arranged in a rotationally fixed manner on the input shaft as a fixed gear, while the fifth spur gear is rotatably mounted as an idler gear on the output shaft and can be fixed there by actuating the second switching element.
  • the first spur gear, the second spur gear and the third spur gear are arranged axially in one plane, with the second spur gear meshing with both the first spur gear and the third spur gear.
  • the second spur gear is part of both the first spur gear stage and the second spur gear stage.
  • the individual load switching element is designed as a non-positive switching element, in particular as a wet or dry-running friction switching element. This means that the respective input shaft can be coupled to the drive shaft without any problems under load.
  • a multi-plate clutch version is also an option here.
  • the individual switching element is designed as a positive switching element, in particular as an unsynchronized claw switching element.
  • This has the advantage that the individual switching element thus ensures little or no drag losses in its open state, which improves the efficiency of the transmission according to the invention.
  • the individual switching element could also be implemented as a locking synchronization.
  • there is also an execution of one or more of the Switching elements are considered as non-positive switching elements and here in particular as multi-plate switching elements.
  • the invention further relates to a motor vehicle transmission for an agricultural or municipal utility vehicle, this motor vehicle transmission being composed of several transmission groups and accordingly being designed in a group design.
  • a transmission which is designed in accordance with one or more of the aforementioned variants according to the invention, forms one of these transmission groups.
  • the transmission designed according to one or more of the aforementioned variants forms a main group of the motor vehicle transmission, with the drive shaft being coupled to an upstream, further transmission group.
  • This further transmission group is in particular a split group and particularly preferably a power-shiftable split group.
  • a coupling to a differential gear set is produced on the output shaft of the transmission according to the invention, via which distribution can be made either as a transverse differential to the drive wheels of a drive axle or as a longitudinal differential, a distribution can be made to several drive axles.
  • a power-shiftable motor vehicle transmission can possibly be realized.
  • the transmission designed according to one or more of the aforementioned variants can also be used as a PTO transmission in a group-design motor vehicle transmission, whereby the motor vehicle transmission is then in particular an agricultural machinery transmission.
  • the transmission designed according to one or more of the aforementioned variants can also be used alone or in combination with other transmissions as a motor vehicle transmission in a car or truck.
  • the invention also relates to a motor vehicle drive train in which an aforementioned motor vehicle transmission according to one or more of the above-mentioned written variants is provided.
  • a drive side of this motor vehicle transmission preferably the drive shaft of a transmission group provided on the drive side, such as a splitter group, is permanently coupled to an upstream drive machine, which is in particular an internal combustion engine.
  • a torsional vibration damper is provided in between.
  • a separating clutch can also be placed between the upstream drive machine and the gear group of the motor vehicle transmission provided on the drive side, by means of which the gear group provided on the drive side and thus the motor vehicle transmission can be decoupled from the drive machine.
  • the motor vehicle transmission is preferably permanently coupled on the output side within the motor vehicle drive train to at least one drive axle of the agricultural machinery via an intermediate differential gear.
  • a drive axle can be permanently coupled to an output side of the motor vehicle transmission, while a further drive axle can only be switched on by actuating a separating clutch.
  • the invention further relates to an agricultural or municipal utility vehicle, which is particularly preferably an agricultural tractor.
  • This commercial vehicle includes a motor vehicle drive train according to one or more of the aforementioned variants.
  • an aforementioned motor vehicle drive train can also be provided in a work machine.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a motor vehicle drive train of an agricultural vehicle
  • FIG. 2 shows a schematic detailed view of the motor vehicle drive train from FIG. 1, shown in the area of a motor vehicle transmission
  • Fig. 3 is a schematic individual view of a powershift transmission
  • Fig. 4 shows an exemplary switching diagram of the power-shiftable transmission
  • 5 to 8 show schematic individual views of the power-shiftable transmission from FIG. 3, shown in different switching states.
  • the motor vehicle drive train 1 shows a schematic view of a motor vehicle drive train 1 of an agricultural vehicle, which is preferably an agricultural tractor.
  • the motor vehicle drive train 1 includes a drive machine 2, which is designed as an internal combustion engine and which is followed by a motor vehicle transmission 3 in the motor vehicle drive train 1.
  • Two drive axles 4 and 5 are also provided in the motor vehicle drive train 1, each of which has two drive wheels 6 and 7 or 8 and 9.
  • the drive axle 5 is assigned a differential gear 10, which, as a transverse differential, distributes the input drive power to the two drive wheels 8 and 9, possibly compensating for speed differences.
  • the differential gear 10 is connected to the upstream motor vehicle transmission 3, wherein the differential gear 10 can be combined with the motor vehicle transmission 3 in a common housing.
  • the motor vehicle transmission 3 can also be connected on the output side to a differential gear 11 of the drive axle 4, whereby this connection can in particular be separated in a targeted manner.
  • a differential gear 11 guided drive power is distributed to the two drive wheels 6 and 7, if necessary by compensating for speed differences.
  • the drive axle 4 is preferably a front axle of the agricultural machine, while the drive axle 5 is present as the rear axle of the agricultural machine.
  • the power-shiftable transmission group 13 is a power-shiftable splitter group of the motor vehicle transmission 3, the transmission group 13 also being coupled to an output shaft 15 with a further transmission group 16 in the form of a transmission 17, which is also designed to be power-shiftable.
  • the transmission 17 is connected to the downstream differential gear 10 on an output shaft 18 within the motor vehicle drive train 1 from FIG. 1. Due to the structure of the motor vehicle transmission 3 from the transmission groups 13 and 16, the motor vehicle transmission 3 is designed in a group design.
  • FIG. 3 shows a schematic individual view of the transmission 17, the transmission 17 being designed in accordance with a first embodiment of the invention.
  • a drive shaft 19 of the transmission 17 is arranged coaxially with the output shaft 18, this drive shaft 19 simultaneously also forming the output shaft 15 of the transmission group 13 connected upstream of the transmission 17 in the motor vehicle drive train 1. Accordingly, a permanent coupling to the upstream gear group 13 is established on the drive shaft 19.
  • the transmission 17 also has two input shafts 20 and 21, which are placed axially offset from the output shaft 18 and the drive shaft 19 and also from one another.
  • An intermediate shaft 22 is also arranged coaxially with the input shaft 20, while an intermediate shaft 23 is provided coaxially with the input shaft 21.
  • the drive shaft 19, the output shaft 18 and the two inputs While the input shafts 20 and 21 are essentially designed as solid shafts, the two intermediate shafts 22 and 23 are in the form of hollow shafts.
  • the intermediate shaft 22 is arranged axially overlapping the input shaft 20 and radially surrounding it, whereas the intermediate shaft 23 is placed axially overlapping the input shaft 21 and radially surrounding it.
  • two power-shifting elements 24 and 25 are provided in the transmission 17, each of which is designed as non-positive switching elements in the form of wet or dry-running friction-shifting elements.
  • the power switching element 24 ensures a rotationally fixed connection of the input shaft 20 to the intermediate shaft 22, whereby this connection can be brought about via the power switching element 24 under load and with prevailing speed differences between the input shaft 20 and the intermediate shaft 22.
  • the power switching element 25 connects the input shaft 21 to the intermediate shaft 23 in a rotationally fixed manner, and this can also be carried out under load and existing speed differences between the input shaft 21 and the intermediate shaft 23.
  • the transmission 17 has several spur gear stages 26, 27, 28, 29 and 30 as well as switching elements A, B and C.
  • the spur gear stage 26 is a spur gear
  • the spur gear 32 is rotatably mounted on the output shaft 18.
  • the spur gear 32 is also part of the spur gear stage 27, in that the spur gear 32, in addition to the spur gear 31, also meshes with a spur gear 33 and forms the spur gear stage 27 with this.
  • the spur gear 33 is placed on the input shaft 21 in a rotationally fixed manner.
  • the spur gear stage 26 and the spur gear stage 27 are arranged axially in one plane.
  • the spur gear 31 and the spur gear 33 have essentially the same number of teeth, whereby a translation defined between the input shaft 20 and the output shaft 18 via the spur gear stage 26 largely corresponds to a translation that is achieved via the spur gear stage 27 between the input shaft 21 and the output shaft 18 is defined.
  • the spur gear stage 28 is composed of two spur gears 34 and 35, which mesh with one another and of which the spur gear 34 is rotatably mounted on the input shaft 20 axially adjacent to the spur gear 31, while the spur gear 35 is axially adjacent to the spur gear 32 is arranged non-rotatably on the output shaft 18.
  • spur gear stage 29 two spur gears 36 and 37 are provided, which permanently mesh with one another.
  • the spur gear 36 is placed non-rotatably on the intermediate shaft 22 and the spur gear 37 is arranged non-rotatably on the drive shaft 19, so that the drive shaft 19 and the intermediate shaft 22 are constantly coupled to one another via the spur gear stage 29.
  • a permanent coupling of the drive shaft 19 to the intermediate shaft 23 is also realized via the spur gear stage 30, in that the spur gear stage 30 is composed of two spur gears 38 and 39 which are constantly meshing with one another, of which the spur gear 38 is rotationally fixed on the intermediate shaft 23 and the spur gear 39 is rotationally fixed is arranged on the drive shaft 19.
  • the switching elements A, B and C are each designed as positive individual switching elements, with the individual switching element A or B or C being present in particular as an unsynchronized claw switching element.
  • the switching element A is arranged coaxially to the output shaft 18 and, in the closed state, ensures a rotationally fixed connection of the spur gear 32 to the output shaft 18.
  • the input shaft 21 is coupled to the output shaft 18 via the spur gear stage 27.
  • the switching element A is assigned a coupling element 40 in the form of a sliding sleeve, which can be moved via an associated actuator 41 from a neutral position into a switching position representing the closed state of the switching element A.
  • the switching elements B and C are arranged coaxially to the input shaft 20, with the switching element B in its closed state connecting the spur gear 31 to the input shaft 20 in a rotationally fixed manner.
  • the input shaft 20 is coupled to the input shaft 21 via the spur gear stages 26 and 27.
  • the switching element A is also switched to its closed state at the same time as the switching element B, leads, the input shaft 20 is coupled to the output shaft 18 via the spur gear stage 26.
  • a coupling element 42 in the form of a sliding sleeve is also assigned to the switching element B, wherein the coupling element 42 can be specifically moved from a neutral position into a switching position via an associated actuator 43, in which the coupling element 42 maintains the closed state of the switching element B causes.
  • the switching element C In its closed state, the switching element C connects the spur gear 34 to the input shaft 20 in a rotationally fixed manner, which accordingly also results in a coupling of the input shaft 20 to the output shaft 18 via the spur gear stage 28.
  • the closed state of the switching element C can be brought about via an assigned coupling element 44, which for this purpose is transferred from a neutral position to a switching position. This movement of the coupling element 44 between the neutral position and the switching position is generated via an actuator 45.
  • the actuators 41, 43 and 45 of the switching elements A, B and C are in particular automatically controlled via a transmission control unit - not shown here - of the transmission 17, so that the switching elements A, B and C are closed automatically.
  • the two powershift elements 24 and 25 are also automatically actuated via this transmission control unit.
  • the spur gear stage 30 is placed axially adjacent to the connection of the transmission 17 to the gear group 13 via the drive shaft 19, with the spur gear stage 29, then the spur gear stages 26 and 27 in one plane and finally the spur gear stage 28 following axially.
  • the two load-shifting elements 24 and 25 are arranged axially essentially at the same height and lie axially between the spur gear stage 29 on the one hand and the spur gear stages 26 and 27 on the other hand.
  • the switching elements A, B and C are placed axially between the spur gear stages 26 and 27 on the one hand and the spur gear stage 28 on the other hand, with the switching elements A and B essentially at the same height axially and axially adjacent to the spur gear stages 26 and 27 are provided.
  • gears G1 to G4 By means of the transmission 17, four different transmission ratios can be represented as gears G1 to G4 between the drive shaft 19 and the output shaft 18, with a switching of these gears G1 to G4 being shown in a table in FIG.
  • an x indicates a closed state for the load switching elements 24 and 25 as well as the switching elements A, B and C and an o indicates an open state.
  • x/o means a closed or open state of the respective switching element A or B or C.
  • the power shifting elements 24 and 25 are in the representation of the gears G1 to G4 alternately actuated, which means that gears G1 to G4 can be shifted successively under load in the manner of a dual clutch transmission.
  • the first gear G1 is switched between the drive shaft 19 and the output shaft 18 by closing the power shift element 24 and the shift elements A and B respectively.
  • the power flow starts from the drive shaft 19 via the spur gear stage 29 to the intermediate shaft
  • the third gear G3 is represented by closing the power shift element 24 and the switching element C, the switched state and the associated power flow routing of the third gear G3 being indicated in FIG. 7.
  • the power flow starts from the drive shaft 19 via the spur gear Stage 29 is guided to the intermediate shaft 22 and thus also to the input shaft 20, which is connected to it in a rotationally fixed manner via the load switching element 24, with further power flow guidance then being carried out from the input shaft 20 via the spur gear stage 28 to the output shaft 18.
  • fourth gear G4 is switched between the drive shaft 19 and the output shaft 18 by closing the power shift element 25 and the shift elements B and C.
  • the power flow is guided from the drive shaft 19 via the spur gear stage 30 to the intermediate shaft 23, which is connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 21 via the power switching element 25.
  • fourth gear G4 there is then a further power flow routing via the two spur gear stages 27 and 26 to the input shaft 20 and then via the spur gear stage 28 to the output shaft 18. Since the spur gears 31 and 33 essentially have the same number of teeth, the translations of the spur gear stages 26 and 27 largely cancel each other out when the rotational movement is transmitted from the input shaft 21 to the input shaft 20.
  • the power flow routing is shown in Fig. 8.
  • a change from the first gear G1 to the second gear G2 can take place under load by simply transferring the load from the power shift element 24 to the power shift element 25, since the shift element A is actuated in both gears. After switching to second gear G2, the switching element B can then be transferred to an open state.
  • a downshift from second gear G2 to first gear G1 can also be carried out under load. This is done in the switched state of the second Gear G2 prepares the downshift by actuating the switching element B in addition to the switching element A and then switching from the power switching element 25 to the power switching element 24 for the actual downshift by opening the power switching element 25 and then closing the power switching element 24.
  • this upshift is also prepared before the actual switching between the power shift elements 24 and 25.
  • the switching element C is actuated in addition to the switching element A and the load is then transferred from the power switching element 25 to the power switching element 24 by opening the power switching element 25 and then closing the power switching element 24.
  • the switching element A can then be opened.
  • a downshift from the third gear G3 to the second gear G2 can be carried out under load by first actuating the switching element A in addition to the switching element C when the third gear G3 is engaged.
  • the actual downshift is then carried out by opening the power-shifting element 24 and closing the power-shifting element 25, whereby the second gear G2 is engaged.
  • the switching element C can then be opened.
  • the upshift from the third gear G3 to the fourth gear G4 is achieved by closing the switching element B in addition to the switching element C in the switched state of the third gear G3 in preparation for the actual upshift, with the actual upshift then taking place Opening the load switching element 24 and closing the load switching element 25 is carried out.
  • a power-shiftable transmission 46 which is designed according to a second possible embodiment of the invention and is used as a transmission group 16 in the motor vehicle transmission 3 from FIGS. 1 and 2 instead of the transmission 17 can come.
  • the gearbox 46 essentially corresponds to the gearbox 17 from FIG.
  • intermediate shafts 47 and 48 are now designed as solid shafts.
  • the intermediate shaft 47 is located coaxially and at the front side of the input shaft 20, whereby the intermediate shaft 47 can be connected in a rotationally fixed manner to the input shaft 20 by closing the power switching element 24 and is coupled to the drive shaft 19 via the spur gear stage 29.
  • the intermediate shaft 48 is arranged coaxially and on the front side of the input shaft 21 and can be connected to the input shaft 21 in a rotationally fixed manner by closing the power switching element 25.
  • the intermediate shaft 48 is permanently coupled to the drive shaft 19 by means of the spur gear stage 30.
  • FIG 10 shows a schematic representation of a power-shiftable transmission 49 according to a further embodiment of the invention.
  • the transmission 49 can also be used in the motor vehicle transmission 3 from FIGS. 1 and 2 instead of the transmission 17 as a transmission group 16 and essentially corresponds to the transmission 17 from FIG of the motor vehicle drive train 1 establishes the drive-side connection of the transmission 49 to the upstream transmission group 13 and is formed by the output shaft 15 of the transmission group 13, is now coaxial with the input shaft 21.
  • the load switching element 25 By closing the load switching element 25, the drive shaft 50 is directly connected to the input shaft 21 in a rotationally fixed manner.
  • the drive shaft 50 is coupled to the intermediate shaft 22 via two spur gear stages 51 and 52, with a spur gear 53 being arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft 50 in the spur gear stage 51 and in tooth engagement with a spur gear 54, which is placed in a rotationally fixed manner on a shaft 55 .
  • the spur gear 54 is also part of the spur gear stage 52, in that, in addition to the spur gear 53, it also meshes with a spur gear 56, which is arranged in a rotationally fixed manner on the intermediate shaft 22.
  • the embodiment according to FIG. 10 corresponds to the variant according to FIG. 3, so that reference is made to what has been described in this regard.
  • With regard to the shifting of gears G1 to G4 reference is also made here to what is described in FIG. 4.
  • FIG. 11 shows a schematic view of a power-shiftable transmission 57 according to a further possible embodiment of the invention.
  • This design option can also be used as an alternative to the transmission 17 in the motor vehicle transmission 3 from FIGS. 1 and 2, with the transmission 57 largely corresponding to the previous variant according to FIG. 10.
  • an intermediate shaft 47 is now designed as a solid shaft and is placed coaxially and at the front of the input shaft 20. By closing the power switching element 24, the intermediate shaft 47 is connected to the input shaft 20 in a rotationally fixed manner.
  • the spur gear 56 is placed on this intermediate shaft 47 in a rotationally fixed manner.
  • the design option according to FIG. 11 corresponds to the variant according to FIG. 10, so that reference is made to what has been described in this regard.
  • Regarding the shifting of gears G1 to G4 reference is made to what is described in FIG. 4.
  • a power-shiftable transmission can be realized, which is characterized by a compact structure and low manufacturing effort and in which a large number of different gears can be shifted at the same time.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein lastschaltbares Getriebe (17), umfassend eine erste Stirnradstufe (26), eine zweite Stirnradstufe (27) und eine dritte Stirnradstufe (28) sowie ein erstes Schaltelement (B), ein zweites Schaltelement (C) und ein drittes Schaltelement (A). Bei der ersten Stirnradstufe (26) ist ein erstes Stirnrad (31) drehbar auf einer ersten Eingangswelle (20) gelagert und über das erste Schaltelement (B) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) verbindbar, wobei das erste Stirnrad (31) mit einem zweiten Stirnrad (32) im Zahneingriff steht, welches auf einer Ausgangswelle (18) angeordnet und mit einem dritten Stirnrad (33) gekoppelt ist, das der zweiten Stirnradstufe (27) zugeordnet ist. Der dritten Stirnradstufe (28) sind ein viertes Stirnrad (34) und ein fünftes Stirnrad (35) zugeordnet, die miteinander im Zahneingrifft stehen und von denen das vierte Stirnrad (34) auf der ersten Eingangswelle (20) sowie das fünfte Stirnrad (35) auf der Ausgangswelle (18) angeordnet ist. Die erste Eingangswelle (20) und die Ausgangswelle (18) sind durch Betätigung des zweiten Schaltelements (C) über die dritte Stirnradstufe (28) miteinander koppelbar. Zudem ist das dritte Stirnrad (33) drehfest auf einer zweiten Eingangswelle (21) platziert, während das zweite Stirnrad (32) drehbar auf der Ausgangswelle (18) gelagert und über das dritte Schaltelement (A) drehfest mit der Ausgangswelle (18) verbindbar ist.

Description

Lastschaltbares Getriebe für ein in Gruppenbauweise ausgeführtes
Kraftfahrzeuggetriebe
Die Erfindung betrifft ein lastschaltbares Getriebe für ein in Gruppenbauweise ausge- führtes Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend eine Antriebswelle, eine erste Eingangs- welle, eine zweite Eingangswelle und eine Ausgangswelle, wobei ein erstes Last- schaltelement vorgesehen ist, über welches die erste Eingangswelle mit der An- triebswelle koppelbar ist, wobei ein zweites Lastschaltelement vorgesehen ist, über das die zweite Eingangswelle mit der Antriebswelle koppelbar ist, wobei eine erste Stirnradstufe, eine zweite Stirnradstufe und eine dritte Stirnradstufe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein dritte Schaltelement vorgesehen sind, wobei bei der ersten Stirnradstufe ein erstes Stirnrad drehbar auf der ersten Eingangswelle gelagert und über das erste Schaltelement drehfest mit der ersten Eingangswelle verbindbar ist, wobei das erste Stirnrad mit einem zweiten Stirnrad im Zahneingriff steht, welches auf der Ausgangswelle angeordnet und mit einem dritten Stirnrad gekoppelt ist, das der zweiten Stirnradstufe zugeordnet ist, wobei der dritten Stirnradstufe ein viertes Stirnrad und ein fünftes Stirnrad zugeordnet sind, die mitei- nander im Zahneingrifft stehen und von denen das vierte Stirnrad auf der ersten Ein- gangswelle sowie das fünfte Stirnrad auf der Ausgangswelle angeordnet ist, und wo- bei die ersten Eingangswelle und die Ausgangswelle bei Betätigung des zweiten Schaltelements über die dritte Stirnradstufe miteinander gekoppelt sind. Des Weite- ren betrifft die Erfindung ein Gruppengetriebe, einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug und ein Verfahren zum Betrei- ben eines Getriebes.
Bei landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeugen und hier insbesondere Ackerschleppern sind aufgrund des breiten Aufgabenfeldes üblicherweise unter- schiedliche Fahrbereiche darzustellen, was bei einem Kraftfahrzeuggetriebe eines derartigen Nutzfahrzeuges eine große Spreizung zwischen einer langsamsten und einer schnellsten Gangstufe notwendig macht. Des Weiteren müssen bei einem Kraftfahrzeuggetriebe eines derartigen Nutzfahrzeuges üblicherweise kleine geomet- rische Stufensprünge zwischen den einzelnen Gangstufen realisiert werden, so dass in Kombination mit der großen Spreizung eine hohe Anzahl an Gängen darzustellen ist. Um diese große Anzahl an Gängen mit einem vertretbaren Aufwand verwirklichen zu können, werden Kraftfahrzeuggetriebe für landwirtschaftliche oder kommunale Nutzfahrzeuge häufig in Gruppenbauweise ausgeführt.
Zumeist setzt sich ein derartiges Kraftfahrzeuggetriebe dabei aus mehreren Getrie- begruppen zusammen, wobei hierbei häufig eine Stufen- oder Hauptgruppe, eine der Stufen- oder Hauptgruppe vor- oder nachgeschaltete Splitgruppe, zum Teil eine übli- cherweise nachgeschaltete Bereichsgruppe und häufig auch eine Wendegruppe so- wie eine Kriechganggruppe vorgesehen sind. Über die Hauptgruppe wird hierbei die Gangfolge des Kraftfahrzeuggetriebes vorgegeben, wobei diese über die vor- und/oder nachgeschalteten, weiteren Getriebegruppen je nach hier geschalteten Übersetzungen entsprechend beeinflusst wird. Teilweise werden eine Splitgruppe und eine Hauptgruppe eines derartigen Kraftfahrzeuggetriebes lastschaltbar gestal- tet, um die im laufenden Arbeitseinsatz des Nutzfahrzeuges zumeist nur in der Split- gruppe und der Hauptgruppe vorzunehmenden Gangwechsel unter Last und damit mit hohem Komfort durchführen zu können.
So offenbart die EP 2 916 044 A1 ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahr- zeuggetriebe, welches für die Anwendung bei einem landwirtschaftlichen Nutzfahr- zeug, wie einem Ackerschlepper, vorgesehen ist. Das Kraftfahrzeuggetriebe setzt sich dabei aus mehreren Getriebegruppen zusammen, von denen eine als nach Art eines Doppelkupplungsgetriebes ausgeführtes Getriebe realisiert ist. Diese Getriebe- gruppe weist zwei achsparallel zueinander liegende Eingangswellen auf, denen je- weils je ein Lastschaltelement zugeordnet ist. Dabei kann die einzelne Eingangswelle durch Betätigung des je zugehörigen Lastschaltelements mit einer gemeinsamen Antriebswelle gekoppelt werden, die gleichzeitig auch eine Abtriebswelle eines dem Getriebe vorgeschalteten Mehrstufengetriebe bildet. Beiden Eingangswellen sind mehrere Stirnradstufen zugeordnet, die durch selektive Betätigung zugehöriger Schaltelemente in einen Kraftfluss eingebunden werden können und dadurch jeweils eine Koppelung der zugehörigen Eingangswelle mit einer Ausgangswelle des Getrie- bes unter Darstellung eines je zugeordneten Übersetzungsverhältnisses bewirken. Losräder der Stirnradstufen sind dabei jeweils auf den Eingangswellen drehbar gela- gert und können dort durch Schließen des jeweils zugehörigen Schaltelements fest gesetzt werden, während Festräder drehtest auf der Ausgangswelle platziert sind. Dabei steht das einzelne Festrad gleichzeitig mit je zwei Losrädern im Zahneingriff, so dass jeweils zwei Stirnradstufen axial in einer Radebene angeordnet sind.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufga- be der vorliegenden Erfindung, ein lastschaltbares Getriebe zu schaffen, welches sich durch einen kompakten Aufbau und einen niedrigen Herstellungsaufwand aus- zeichnet und bei dem gleichzeitig eine möglichst hohe Anzahl an unterschiedlichen Gängen schaltbar ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen An- sprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe, bei welchem eine Getriebe- gruppe in Form eines erfindungsgemäßen Getriebes vorliegt, ist ferner Gegenstand der Ansprüche 13 und 14. Ferner betrifft Anspruch 15 einen Kraftfahrzeugantriebs- strang für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, während An- spruch 16 ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug zum Gegenstand hat. Schließlich betrifft noch Anspruch 17 ein Verfahren zum Betreiben eines last- schaltbaren Getriebes.
Gemäß der Erfindung umfasst ein lastschaltbares Getriebe eine Antriebswelle, eine erste Eingangswelle, eine zweite Eingangswelle und eine Ausgangswelle. Dabei ist ein erstes Lastschaltelement vorgesehen, über welches die erste Eingangswelle mit der Antriebswelle gekoppelt werden kann, wobei zudem ein zweites Lastschaltele- ment vorgesehen ist, über das die zweite Eingangswelle mit der Antriebswelle kop- pelbar ist. Des Weiteren sind eine erste Stirnradstufe, eine zweite Stirnradstufe und eine dritte Stirnradstufe sowie ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drittes Schaltelement vorgesehen, wobei bei der ersten Stirnradstufe ein ers- tes Stirnrad drehbar auf der ersten Eingangswelle gelagert ist und über das erste Schaltelement drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden werden kann. Das erste Stirnrad steht mit einem zweiten Stirnrad im Zahneingriff, welches auf der Aus- gangswelle angeordnet und mit einem dritten Stirnrad gekoppelt ist, das der zweiten Stirnradstufe zugeordnet ist. Zudem sind der dritten Stirnradstufe ein viertes Stirnrad und ein fünftes Stirnrad zugeordnet, die miteinander im Zahneingrifft stehen und von denen das vierte Stirnrad auf der ersten Eingangswelle sowie das fünfte Stirnrad auf der Ausgangswelle angeordnet ist. Dabei sind die ersten Eingangswelle und die Ausgangswelle bei Betätigung des zweiten Schaltelements über die dritte Stirnrad- stufe miteinander gekoppelt.
Unter einer „Welle“, wie insbesondere der Antriebswelle, der ersten Eingangswelle, der zweiten Eingangswelle und der Ausgangswelle, ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des lastschaltbaren Getriebes zu verstehen, über welches eine Kraftflussführung zwischen Komponenten ggf. bei gleichzeitiger Betätigung eines entsprechenden Lastschaltelements bzw. Schaltelements vorgenommen werden kann. Die jeweilige Welle kann Komponenten des Getriebes dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird. Zudem kann die jeweilige Welle als einstückiges Bauteil ausgeführt sein oder mehrteilig vorliegen, indem sich die jeweilige Welle aus mehreren drehfest miteinander verbundenen Wellenteilen zusammensetzt. Alternativ oder ergänzend dazu kann die einzelne Welle als Vollwelle, als Hohlwelle oder ab- schnittsweise als Voll- und abschnittsweise als Hohlwelle gestaltet sein.
Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittel- achse des lastschaltbaren Getriebes gemeint, parallel zu welcher Rotationsachsen von rotierbaren Komponenten des Getriebes, wie insbesondere der Wellen und der Stirnräder, angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmes- serrichtung einer jeweiligen rotierbaren Komponente, insbesondere einer jeweiligen Welle oder eines jeweiligen Stirnrades, zu verstehen.
Bei dem lastschaltbaren Getriebe kann die Antriebswelle über zwei Lastschaltele- mente jeweils drehfest mit je einer Eingangswelle gekoppelt werden. Dabei koppelt das erste Lastschaltelement im betätigten Zustand die Antriebswelle mit einer ersten Eingangswelle, wohingegen durch Schließen des zweiten Lastschaltelements eine Koppelung zwischen der Antriebswelle und einer zweiten Eingangswelle hergestellt wird. Zwischen den Eingangswellen und der gemeinsamen Ausgangswelle sind meh- rere Stirnradstufen vorgesehen, die dafür vorgesehen sind, im Einzelnen oder auch in Kombination miteinander jeweils eine Koppelung der jeweiligen Eingangswelle mit der Ausgangswelle herstellen können.
Insofern setzt sich das erfindungsgemäße, lastschaltbare Getriebe aus zwei Teilge- trieben zusammen, welche jeweils je eine Eingangswelle aufweisen. Die einzelne Eingangswelle kann dabei durch selektive Betätigung der Schaltelemente unter Dar- stellung unterschiedlicher Gänge mit der Ausgangswelle gekoppelt werden, wobei für die Darstellung des einzelnen Ganges dabei jeweils eine selektive Betätigung der Schaltelemente und eine entsprechende Kraftflussführung über mindestens eine der Stirnradstufen stattfindet. Durch zusätzlich Betätigung des zugehörigen Lastschalt- elements kann die zugehörige Eingangswelle des jeweiligen Teilgetriebes zudem mit der Antriebswelle gekoppelt werden, so dass letztendlich die Antriebswelle mit der in dem jeweiligen Gang definierten Übersetzung mit der Ausgangswelle gekoppelt ist.
Dabei wird die Lastschaltbarkeit des Getriebes dadurch erreicht, dass im geschalte- ten Zustand eines Ist-Ganges in dem einen Teilgetriebe bei einem anstehenden Wechsel in einen darüber oder darunter liegenden Soll-Gang dieser Soll-Gang in dem jeweils anderen Teilgetriebe vorgewählt wird, indem durch Betätigung der dem Soll-Gang zugeordneten Schaltelemente bereits die Abtriebswelle mit der Eingangs- welle des jeweils anderen Teilgetriebes gekoppelt wird. Der letztendliche Gangwech- sel wird dann durch Umschalten zwischen den Lastschaltelementen vorgenommen, was unter Last und damit im Wesentlichen ohne Unterbrechung einer Zugkraft durchgeführt werden kann. Dementsprechend ist eine Darstellung der Gänge hin- sichtlich der Gangfolge alternierend auf die beiden Teilgetriebe verteilt, so dass im Zuge einer aufeinanderfolgenden Schaltung der Gänge des Getriebes stets unter Last durch Umschalten zwischen den Lastschaltelementen zwischen benachbart lie- genden Gängen gewechselt werden kann.
Im Sinne der Erfindung setzt sich eine „Stirnradstufe“ aus zwei Stirnrädern zusam- men, die dabei ständig miteinander im Zahneingriff stehen. Dabei kann ein Stirnrad gleichzeitig auch Bestandteil von zwei Stirnradstufen sein, indem dieses Stirnrad gleichzeitig mit zwei, unterschiedlichen Stirnradstufen zugeordneten Stirnrädern kämmt. Besonders bevorzugt sind bei dem erfindungsgemäßen lastschaltbaren Ge- triebe zwischen den Eingangswellen und der Ausgangswelle genau drei Stirnradstu- fen in Form der ersten Stirnradstufe, der zweiten Stirnradstufe und der dritten Stirn- radstufe vorgesehen, wobei aber ggf. eine oder mehrere weitere Stirnradstufen je- weils zwischen je einer der Eingangswellen und der Ausgangswelle angeordnet sein können. Im Rahmen der Erfindung kann außerdem ein drehfest mit einer jeweiligen Welle verbundenes Stirnrad als separates und drehfest auf der jeweiligen Welle be- festigtes Stirnrad oder aber als einstückig mit der jeweiligen Welle ausgestaltetes Stirnrad vorliegen.
Unter einem „Lastschaltelement“ ist im Sinne der Erfindung ein unter Last schaltba- res Schaltelement zu verstehen, so dass das jeweilige Lastschaltelement bei Betäti- gung auch unter Last, d.h. bei Übertragung eines Drehmoments, eine drehfeste Ver- bindung der hieran unmittelbar angebundenen Komponenten des Getriebes herbei- führen kann. So ist das erste Lastschaltelement dafür vorgesehen, die erste Ein- gangswelle und die Antriebswelle bei Betätigung miteinander zu koppeln, wobei die- se Koppelung dabei unter Last vorgenommen werden kann. Das zweite Lastschalt- element ist dafür ausgestaltet, bei Betätigung eine Koppelung zwischen der zweiten Eingangswelle und der Antriebswelle herbeizuführen, wobei auch dies unter Last durchgeführt werden kann.
Hingegen liegen das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement als Schaltelemente vor, die bei Betätigung jeweils eine jeweilige dreh- feste Verbindung zwischen den hieran unmittelbar angebundenen Komponenten des Getriebes herbeiführen, wobei dies dabei nicht unter Last möglich sein muss. Inso- fern können auch das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement als lastschaltbare Schaltelemente ausgestaltet sein, wobei dies aber für die Funktion des lastschaltbaren Getriebes nicht zwangsweise notwendig ist. So sind das erste Schaltelement, das zweite Schaltelement und das dritte Schaltelement bevorzugt als nicht lastschaltbare Schaltelemente ausgestaltet. Bevorzugt sind bei dem erfindungsgemäßen Getriebe neben den beiden Lastschaltelement genau drei weitere Schaltelemente in Form des ersten Schaltelements, des zweiten Schaltele- merits und des dritten Schaltelements vorgesehen. Sind allerdings neben der ersten Stirnradstufe, der zweiten Stirnradstufe und der dritten Stirnradstufe noch eine oder mehrere weitere Stirnradstufen zwischen einer der Eingangswellen und der Aus- gangswelle angeordnet, so ist der jeweiligen weiteren Stirnradstufe insbesondere je ein weiteres Schaltelement zugeordnet.
Bei Betätigung des ersten Schaltelements wird das erste Stirnrad drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden, wobei das erste Stirnrad als Losrad drehbar auf der ersten Eingangswelle gelagert ist und ständig mit dem zweiten Stirnrad kämmt, welches auf der Ausgangswelle und damit koaxial zu der Ausgangswelle platziert ist. Das zweite Stirnrad ist zudem mit dem dritten Stirnrad gekoppelt, wobei im Sinne der Erfindung dabei unter eine Koppelung des zweiten Stirnrades mit dem dritten Stirn- rad zu verstehen ist, dass das zweite Stirnrad und das dritte Stirnrad nicht unabhän- gig voneinander rotieren können, sondern Rotationen des zweiten Stirnrades und des dritten Stirnrades mit einem festen Drehzahlverhältnis stattfinden. Das dritte Stirnrad ist dabei zudem der zweiten Stirnradstufe zugeordnet.
Ferner setzt sich die dritte Stirnradstufe aus dem vierten Stirnrad und dem fünften Stirnrad zusammen, wobei die beiden Stirnräder dabei permanent miteinander käm- men und das vierte Stirnrad auf der ersten Eingangswelle und damit koaxial zu die- ser platziert ist, während das fünfte Stirnrad auf der Ausgangswelle und damit koaxial zu der Ausgangswelle angeordnet ist. Durch Schließen des zweiten Schaltelements führen das vierte Stirnrad und das fünfte Stirnrad eine Koppelung der ersten Ein- gangswelle mit der Ausgangswelle herbei.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das dritte Stirnrad drehfest auf der zweiten Eingangswelle platziert ist, während das zweite Stirnrad drehbar auf der Ausgangswelle gelagert und über das dritte Schaltelement drehfest mit der Aus- gangswelle verbindbar ist. Mit anderen Worten ist also das dritte Stirnrad als Festrad permanent drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbunden, wohingegen das zweite Stirnrad als Losrad drehbar gelagert auf der Ausgangswelle vorgesehen ist. Das dritte Schaltelement sorgt dann bei Betätigung für eine drehfeste Verbindung des zweiten Stirnrades mit der Ausgangswelle, so dass das zweite Stirnrad und die Ausgangswelle in der Folge gemeinsam rotieren.
Eine derartige Ausgestaltung eines lastschaltbaren Getriebes hat dabei den Vorteil, dass durch die drehfeste Anordnung des dritten Stirnrades auf der zweiten Ein- gangswelle und die Ausführung des zweiten Stirnrades als drehbar auf der Aus- gangswelle gelagertes Losrad in Kombination mit der drehbaren Lagerung des ers- ten Stirnrades auf der ersten Eingangswelle mehrere unterschiedliche Kraftflussfüh- rungen über diese Stirnräder mit einer niedrigen Anzahl an Schaltelementen verwirk- licht werden können. Denn durch Betätigen des dritten Schaltelements kann in Zu- sammenspiel mit einer gleichzeitigen Betätigung des je zugehörigen Lastschaltele- ments sowie ggf. des ersten Schaltelements eine direkte Kraftflussführung von der jeweiligen Eingangswelle auf die Ausgangswelle vorgenommen werden. Außerdem findet aber im betätigten Zustand des zweiten Lastschaltelements und damit bei Füh- rung des Kraftflusses über die zweite Eingangswelle durch Zusammenspiel des ers- ten Stirnrades, des zweiten Stirnrades und des dritten Stirnrades eine Kraftflussfüh- rung auf die erste Eingangswelle statt, von welcher ausgehend über die dritte Stirn- radstufe eine Übersetzung auf die Ausgangswelle möglich ist. Insgesamt lässt sich dadurch mit einer niedrigeren Anzahl an Stirnradstufen und Schaltelementen eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Gängen realisieren, wodurch sich das erfindungs- gemäße Getriebe durch einen niedrigen Herstellungsaufwand und einen kompakten Aufbau auszeichnet.
So können bei dem erfindungsgemäßen Getriebe vier unterschiedliche Gänge zwi- schen der Antriebswelle und der Ausgangswelle geschaltet werden: ein erster Gang wird dabei zwischen der Antriebswelle und Ausgangswelle geschaltet, indem das erste Lastschaltelement sowie das erste Schaltelement und das dritte Schaltelement geschlossen werden. Dadurch findet eine Kraftflussführung über die Antriebswelle auf die erste Eingangswelle statt, von welcher der Kraftfluss dann über die erste Stirnradstufe auf die Ausgangswelle geführt wird.
Für eine Schaltung eines zweiten Ganges zwischen der Antriebswelle und der Aus- gangswelle wird dann das zweite Lastschaltelement geschlossen sowie das dritte Schaltelement betätigt. Dies hat zur Folge, dass der Kraftfluss über die Antriebswelle auf die zweite Eingangswelle und hiervon ausgehend über die zweite Stirnradstufe auf die Ausgangswelle geführt wird.
Zur Darstellung eines dritten Ganges zwischen der Antriebswelle und der Ausgangs- welle werden dann das erste Lastschaltelement sowie das zweite Schaltelement ge- schlossen, wodurch eine Kraftflussführung von der Antriebswelle auf die erste Ein- gangswelle stattfindet, wobei der Kraftfluss dann im Weiteren über die dritte Stirnrad- stufe auf die Ausgangswelle geführt wird.
Schließlich wird noch ein vierter Gang zwischen der Antriebswelle und der Aus- gangswelle geschaltet, indem das zweite Lastschaltelement geschlossen wird und gleichzeitig ein Schließen des ersten Schaltelements und des zweiten Schaltele- ments vorgenommen wird. Dadurch wird der Kraftfluss ausgehend von der Antriebs- welle auf die zweite Eingangswelle geführt, wobei als Besonderheit dann ausgehend von der zweiten Eingangswelle über die zweite Stirnradstufe und die erste Stirnrad- stufe eine Kraftflussführung auf die erste Eingangswelle stattfindet, die über die dritte Stirnradstufe mit der Ausgangswelle gekoppelt ist. Dementsprechend findet im vier- ten Gang eine Kraftflussführung von der zweiten Eingangswelle über die zweite Stirn- radstufe, die erste Stirnradstufe und schließlich die dritte Stirnradstufe auf die Aus- gangswelle statt. Da hierbei die Stirnradstufen und auch Schaltelemente der anderen Gänge genutzt werden, lässt sich der niedrige Herstellungsaufwand und kompakte Aufbau des erfindungsgemäßen Getriebes realisieren.
Ein aufeinanderfolgendes Schalten zwischen den Gängen lässt sich jeweils unter Last durchführen, so dass die Gänge bei Gangwechseln entsprechend der Gangfol- ge lastschaltbar sind. So kann ein Wechsel von dem ersten Gang in den zweiten Gang unter Last stattfinden, indem lediglich eine Lastübergabe von dem ersten Last- schaltelement auf das zweite Lastschaltelement vollzogen wird, da in beiden Gängen jeweils das dritte Schaltelement betätigt ist. Nach der erfolgten Schaltung in den zweiten Gang kann das erste Schaltelement dann in einen geöffneten Zustand über- führt werden. Eine Rückschaltung von dem zweiten Gang in den ersten Gang kann ebenfalls unter Last vollzogen werden. Dazu wird im geschalteten Zustand des zweiten Ganges und bei Kraftflussführung über die zweite Eingangswelle die Rückschaltung vorbereitet, indem das erste Schaltelement zusätzlich zum dritten Schaltelement betätigt wird. Anschließend muss dann für die Rückschaltung erneut lediglich zwischen den beiden Lastschaltelementen umgeschaltet werden, indem das zweite Lastschaltelement ge- öffnet und das erste Lastschaltelement geschlossen wird.
Neben der Rückschaltung unter Last von dem zweiten Gang in den ersten Gang kann zudem auch unter Last in den darüber liegenden, dritten Gang geschaltet wer- den, wozu auch diese Hochschaltung vor dem eigentlichen Umschalten zwischen den Lastschaltelemente vorbereitet wird. Dabei wird das zweite Schaltelement zu- sätzlich zu dem dritten Schaltelement betätigt und anschließend die Lastübergabe von dem zweiten Lastschaltelement auf das erste Lastschaltelement vollzogen, in- dem das zweite Lastschaltelement geöffnet und anschließend das erste Lastschalt- element geschlossen wird. Im Anschluss daran kann das dritte Schaltelement dann geöffnet werden.
Umgekehrt kann eine Rückschaltung von dem dritten Gang in den zweiten Gang un- ter Last vorgenommen werden, indem bei geschaltetem, dritten Gang zunächst zu- sätzlich zum zweiten Schaltelement eine Betätigung des dritten Schaltelements vor- genommen wird. Die eigentliche Rückschaltung wird dann vorgenommen, indem das erste Lastschaltelement geöffnet und das zweite Lastschaltelement geschlossen wird, wodurch der zweite Gang geschaltet ist. Daraufhin kann dann das zweite Schaltelement geöffnet werden.
Schließlich wird noch die Hochschaltung von dem dritten Gang in den vierten Gang dadurch verwirklicht, dass im geschalteten Zustand des dritten Ganges vorbereitend für die eigentliche Hochschaltung zusätzlich zum zweiten Schaltelement noch das erste Schaltelement geschlossen wird, wobei im Anschluss dann die eigentliche Hochschaltung durch Öffnen des ersten Lastschaltelements und Schließen des zwei- ten Lastschaltelements durchgeführt wird. Für die Rückschaltung aus dem vierten Gang in den dritten Gang ist hingegen lediglich ein Umschalten zwischen den Last- schaltelementen vorzunehmen und anschließend das erste Schaltelement zu öffnen.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung entspricht ein über die erste Stirnradstufe zwischen der ersten Eingangswelle und der Ausgangswelle dargestell- tes Übersetzungsverhältnis im Wesentlichen einem über die zweite Stirnradstufe zwischen der zweiten Eingangswelle und der Ausgangswelle dargestellten Überset- zungsverhältnis. Ein Übersetzungsverhältnis, welches bei Kraftflussführung von der ersten Eingangswelle auf die Ausgangswelle über die erste Stirnradstufe alleine dar- gestellt wird, entspricht also weitestgehend einem Übersetzungsverhältnis, das bei einer lediglich über die zweite Stirnradstufe vorgenommenen Kraftflussführung von der zweiten Eingangswelle auf die Ausgangswelle realisiert wird. Dies hat den Vor- teil, dass sich Übersetzungen der beiden Stirnradstufen bei einer Koppelung der bei- den Eingangswellen über die erste Stirnradstufe und die zweite Stirnradstufe gegen- seitig weitestgehend aufheben. Im vierten Gang des Getriebes hat dies zur Folge, dass bei der Koppelung der zweiten Eingangswelle mit der Ausgangswelle über die zweite Stirnradstufe, die erste Stirnradstufe und die dritte Stirnradstufe somit lediglich das durch die dritte Stirnradstufe definierte Übersetzungsverhältnis zum Tragen kommt.
Dass sich das über die erste Stirnradstufe dargestellte Übersetzungsverhältnis und das über die zweite Stirnradstufe dargestellte Übersetzungsverhältnis „im Wesentli- chen“ entsprechen, bedeutet im Sinne der Erfindung das es hier nur zu einer gering- fügigen und zu vernachlässigenden Abweichung zwischen diesen Übersetzungsver- hältnissen kommt. So weichen insbesondere die eingangswellenseitigen Stirnräder der ersten Stirnradstufe und der zweiten Stirnradstufe von ihren Zähnezahlen her nur durch einige wenige Zähne ab, während ausgangswellenseitig bevorzugt eine kon- stante Zähnezahl vorgesehen ist.
Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist die Antriebswelle achsver- setzt zu der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle platziert, wobei die Antriebswelle über eine vierte Stirnradstufe mit einer ersten Zwischenwelle gekoppelt ist, die koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet ist und durch Betätigen des ersten Lastschaltelements drehtest mit der ersten Eingangswelle verbunden werden kann. Zudem ist die Antriebswelle über eine fünfte Stirnradstufe mit einer zweiten Zwischenwelle gekoppelt, die koaxial zu der zweiten Eingangswelle angeordnet ist und durch Betätigen des zweiten Lastschaltelements drehfest mit der zweiten Ein- gangswelle in Verbindung gebracht werden kann. In diesem Fall liegt also die ge- meinsame Antriebswelle sowohl achsversetzt zu der ersten Eingangswelle, als auch der zweiten Eingangswelle, wobei die Antriebswelle permanent mit Zwischenwellen gekoppelt ist, die jeweils je einer der Eingangswellen zugeordnet sind und dabei mit der je einen Eingangswelle durch Schließen des jeweils zugehörigen Last Schalt- elements drehfest verbunden werden können. Die Koppelung der Antriebswelle mit der jeweiligen Zwischenwelle ist dabei über je eine zugehörige Stirnradstufe perma- nent vollzogen.
Insbesondere ist die vierte Stirnradstufe durch zwei Stirnräder gebildet, die miteinan- der im Zahneingriff stehen und von denen eines drehfest auf der Antriebswelle und eines drehfest auf der ersten Zwischenwelle platziert ist. Ebenso ist die fünfte Stirn- radstufe durch zwei Stirnräder gebildet, die miteinander im Zahneingriff stehen und von denen eines drehfest auf der Antriebswelle und eines drehfest auf der zweiten Zwischenwelle platziert ist. Hierdurch kann eine geeignete Koppelung der Antriebs- welle mit den beiden Zwischenwellen realisiert werden. Alternativ zu der vorgenann- ten Ausführung, bei welcher die vierte Stirnradstufe und die fünfte Stirnradstufe durch je zwei zugehörige Stirnräder gebildet sind, kann aber auch auf der Antriebswelle ein gemeinsames Stirnrad der vierten Stirnradstufe und der fünften Stirnradstufe drehfest platziert sein, welches gleichzeitig sowohl mit einem drehfest auf der ersten Zwi- schenwelle vorgesehenen Stirnrad kämmt, als auch mit einem drehfest auf der zwei- ten Zwischenwelle angeordneten Stirnrad im Zahneingriff steht. In beiden Fällen weicht ein Übersetzungsverhältnis, welches die vierte Stirnradstufe bei Kraftflussfüh- rung von der Antriebswelle auf die erste Zwischenwelle definiert, von einem Überset- zungsverhältnis ab, das die fünfte Stirnradstufe bei Koppelung der Antriebswelle mit der zweiten Zwischenwelle darstellt.
Alternativ dazu wäre es bei einer achsversetzten Anordnung der Antriebswelle zu beiden Eingangswellen aber auch denkbar, dass zwei Zwischenwellen koaxial zu der Antriebswelle angeordnet sind, wobei die einzelne Zwischenwelle über das je zuge- hörige Lastschaltelement jeweils drehfest mit Antriebswelle verbunden werden kann sowie über je eine Stirnradstufe mit der jeweils zugehörigen Eingangswelle gekoppelt ist.
Es ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung, dass die Antriebswelle koaxial zu einer der Eingangswelle angeordnet ist und durch Betätigen des zugehörigen Lastschaltelements drehfest mit dieser Eingangswelle verbunden werden kann, wo- bei die Antriebswelle über eine vierte Stirnradstufe und eine fünfte Stirnradstufe mit einer Zwischenwelle gekoppelt ist, die koaxial zu der anderen Eingangswelle ange- ordnet ist und durch Betätigen des der anderen Eingangswelle zugeordneten Last- schaltelements drehfest mit der anderen Eingangswelle in Verbindung gebracht wer- den kann. In diesem Fall liegt die Antriebswelle also koaxial zu einer der Eingangs- wellen, so dass ein Schließen des zugehörigen Lastschaltelements eine drehfeste Verbindung der Antriebswelle mit dieser Eingangswelle zur Folge hat. Hingegen wird bei Betätigung des anderen Lastschaltelements eine Koppelung der anderen Ein- gangswelle mit der Antriebswelle dargestellt, indem die andere Eingangswelle über das zugehörige Lastschaltelement drehfest mit einer Zwischenwelle verbunden wird, welche über eine vierte Stirnradstufe und eine fünfte Stirnradstufe mit der Antriebs- welle gekoppelt ist. Besonders bevorzugt ist die Antriebswelle dabei koaxial zu der zweiten Eingangswelle platziert und kann durch Schließen des zweiten Lastschalt- elements drehfest mit der zweiten Eingangswelle in Verbindung gebracht werden, während die Zwischenwelle koaxial zu der ersten Eingangswelle angeordnet und durch Schließen des ersten Lastschaltelements drehfest mit der ersten Eingangswel- le verbunden werden kann.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist ein Stirnrad der vierten Stirn- radstufe drehfest auf der Antriebswelle angeordnet und kämmt mit einem Stirnrad, welches gleichzeitig mit einem Stirnrad der fünften Stirnradstufe im Zahneingrifft steht, wobei das Stirnrad der fünften Stirnradstufe drehfest auf der Zwischenwelle angeordnet ist. Somit weisen die vierte Stirnradstufe und die fünfte Stirnradstufe ein gemeinsames Stirnrad auf, welches zum einen mit dem drehfest auf der Antriebswel- le angeordneten Stirnrad sowie zum anderen mit dem drehfest auf der Zwischenwel- le platzierten Stirnrad jeweils im Zahneingriff steht. Hierdurch kann eine Koppelung der Antriebswelle mit der Zwischenwelle mit einer niedrigen Anzahl an Stirnrädern über die beiden Stirnradstufen vollzogen werden. Alternativ dazu können die vierte Stirnradstufe und die fünfte Stirnradstufe aber auch jeweils zwei Stirnräder aufwei- sen, wobei das drehfest auf der Antriebswelle angeordnete Stirnrad der vierten Stirn- radstufe mit einem Stirnrad kämmt, welches drehfest mit einem Stirnrad der fünften Stirnradstufe verbunden ist, wobei dieses Stirnrad der fünften Stirnradstufe dann wiederum mit dem drehfest auf der Zwischenwelle vorgesehenen Stirnrad der fünften Stirnradstufe im Zahneingriff steht.
Bevorzugt ist die jeweilige Zwischenwelle bei den vorgenannten Varianten zumindest abschnittsweise als Hohlwelle ausgeführt, die axial überdeckend mit und radial um- liegend zu der je zugehörigen Eingangswelle angeordnet und durch Betätigen des je zugehörigen Lastschaltelements drehfest mit der je zugehörigen Eingangswelle ver- bunden werden kann. Insbesondere liegt die jeweilige Zwischenwelle dabei vollstän- dig als Hohlwelle vor.
Alternativ zu der vorgenannten Weiterbildung ist die jeweilige Zwischenwelle axial neben der je zugehörigen Eingangswelle liegend angeordnet und kann durch Betäti- gen des je zugehörigen Lastschaltelements drehfest mit der je zugehörigen Ein- gangswelle verbunden werden kann. Bevorzugt liegt die jeweilige Zwischenwelle bei dieser Variante zumindest an einer der jeweiligen Eingangswelle zugwandten Stirn- seite oder komplett als Vollwelle vor.
Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass das vierte Stirnrad drehbar auf der ersten Eingangswelle gelagert ist und durch Betätigung des zweiten Schaltelements drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden werden kann, wäh- rend das fünfte Stirnrad drehfest auf der Ausgangswelle platziert ist. In diesem Fall ist also bei der dritten Stirnradstufe das vierte Stirnrad als Losrad drehbar auf der ersten Eingangswelle gelagert, während das fünfte Stirnrad als Festrad drehfest auf der Ausgangswelle angeordnet ist. Ein Betätigen des zweiten Schaltelements hat dann eine drehfeste Verbindung des vierten Stirnrades mit der ersten Eingangswelle zur Folge. Im Rahmen Erfindung könnte der Aufbau der dritten Stirnradstufe aber auch genau gespiegelt sein, indem das vierte Stirnrad als Festrad drehfest auf der Eingangswelle angeordnet ist, während das fünfte Stirnrad als Losrad drehbar auf der Ausgangswelle gelagert und dort durch Betätigen des zweiten Schaltelements festgesetzt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind das erste Stirnrad, das zweite Stirnrad und das dritte Stirnrad axial in einer Ebene angeordnet, wobei das zweite Stirnrad sowohl mit dem ersten Stirnrad, als auch dem dritten Stirnrad jeweils kämmt. In diesem Fall ist das zweite Stirnrad also sowohl Teil der ersten Stirnradstufe, als auch der zweiten Stirnradstufe. Dadurch lässt sich ein axial kompakter Aufbau des lastschaltbaren Getriebes verwirklichen sowie der Herstellungsaufwand aufgrund der niedrigen Anzahl an Stirnrädern reduzieren. Prinzipiell wäre es im Rahmen der Erfin- dung aber auch denkbar, dass ein weiteres Stirnrad drehbar auf der Ausgangswelle gelagert ist, welches drehfest mit dem zweiten Stirnrad verbunden und gemeinsam mit diesem über das dritte Schaltelement an der Ausgangswelle festgesetzt werden kann, wobei dieses weitere Stirnrad dann mit dem dritten Stirnrad im Zahneingriff steht.
In Weiterbildung der Erfindung ist das einzelne Lastschaltelement als kraftschlüssi- ges Schaltelement ausgeführt, insbesondere als nass- oder trockenlaufendes Reibschaltelement. Dadurch kann die Koppelung der jeweiligen Eingangswelle mit der Antriebswelle problemlos unter Last vollzogen werden. Hierbei kommt auch eine Ausführung als Lamellenkupplung infrage.
Entsprechend einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist das einzelne Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgestaltet, insbesondere als un- synchronisiertes Klauenschaltelement. Dies hat den Vorteil, dass das einzelne Schaltelement somit in seinem geöffneten Zustand für keine oder nur geringe Schleppverluste sorgt, was den Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Getriebes verbessert. Alternativ zu einer Ausführung als unsynchronisiertes Klauenschaltele- ment könnte das einzelne Schaltelement aber auch als Sperrsynchronisation verwirk- licht sein. Ferner komm prinzipiell auch eine Ausführung einzelner oder mehrerer der Schaltelemente als kraftschlüssige Schaltelemente und hier insbesondere als Lamel- lenschaltelemente in Betracht.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeuggetriebe für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, wobei sich dieses Kraftfahrzeuggetriebe dabei aus meh- reren Getriebegruppen zusammensetzt und dementsprechend in Gruppenbauweise ausgeführt ist. Dabei bildet ein Getriebe, welches entsprechend einer oder mehrerer der vorgenannten erfindungsgemäßen Varianten ausgestaltet ist, eine dieser Getrie- begruppen.
Insbesondere bildet das gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten ausgeführte Getriebe einer Hauptgruppe des Kraftfahrzeuggetriebes, wobei an der Antriebswelle eine Koppelung mit einer vorgeschalteten, weiteren Getriebegruppe vorgenommen ist. Bei dieser weiteren Getriebegruppe handelt es sich dabei insbe- sondere um eine Splitgruppe und hierbei besonders bevorzugt um eine lastschaltba- re Splitgruppe. Weiter bevorzugt ist an der Ausgangswelle des erfindungsgemäßen Getriebes eine Koppelung zu einem Differentialradsatz hergestellt, über weichen entweder als Querdifferential eine Verteilung auf Antriebsräder einer Antriebsachse oder als Längsdifferential eine Verteilung auf mehrere Antriebsachsen vorgenommen werden kann. Durch Kombination des erfindungsgemäßen, lastschaltbaren Getriebes mit einer vorgeschalteten, lastschaltbaren Splitgruppe kann somit ggf. ein lastschalt- bares Kraftfahrzeuggetriebe verwirklicht werden. Alternativ dazu kann das gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten ausgeführte Getriebe aber auch als PTO - Getriebe in einem Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung kommen, wobei es sich bei dem Kraftfahrzeuggetriebe dann insbeson- dere um ein Landmaschinengetriebe handelt.
Weiter alternativ kann das gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten ausgeführte Getriebe auch alleine oder in Kombination mit weiteren Getrieben als Kraftfahrzeuggetriebe Anwendung bei einem PKW oder LKW finden.
Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, in welchem ein vorgenanntes Kraftfahrzeuggetriebe nach einer oder mehrerer der vorstehend be- schriebenen Varianten vorgesehen ist. Eine Antriebsseite dieses Kraftfahrzeugge- triebes, bevorzugt die Antriebswelle einer antriebseitig vorgesehenen Getriebegrup- pe, wie einer Splitgruppe, ist hierbei mit einer vorgeschalteten Antriebsmaschine permanent gekoppelt, bei welcher es sich insbesondere um eine Brennkraftmaschine handelt. Zwischenliegend ist hierbei insbesondere ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen. Allerdings kann zwischen der vorgeschalteten Antriebsmaschine und der jeweils antriebseitig vorgesehenen Getriebegruppe des Kraftfahrzeuggetriebes auch eine Trennkupplung platziert sein, mittels welcher die antriebseitig vorgesehene Getriebegruppe und damit das Kraftfahrzeuggetriebe von der Antriebsmaschine ent- koppelt werden kann.
Wie bereits vorstehend beschrieben, ist das Kraftfahrzeuggetriebe bevorzugt inner- halb des Kraftfahrzeugantriebsstranges abtriebsseitig über ein zwischenliegendes Differentialgetriebe permanent mit mindestens einer Antriebsachse der Landmaschi- nen gekoppelt. Dabei kann eine Antriebsachse permanent mit einer Abtriebsseite des Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt sein, während eine weitere Antriebsachse nur durch Betätigung einer Trennkupplung zuschaltbar ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, bei welchem es sich besonders bevorzugt um einen Ackerschlepper handelt. Dabei umfasst dieses Nutzfahrzeug einen Kraftfahrzeugantriebsstrang gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten. Alternativ kann ein vorgenannter Kraftfahr- zeugantriebsstrang aber auch bei einer Arbeitsmaschine vorgesehen sein.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges;
Fig. 2 eine schematische Detailansicht des Kraftfahrzeugantriebsstranges aus Fig. 1 , gezeigt im Bereich eines Kraftfahrzeuggetriebes; Fig. 3 eine schematische Einzelansicht eines lastschaltbaren Getriebes des
Kraftfahrzeuggetriebes aus Fig. 2, entsprechend einer ersten Ausfüh- rungsform der Erfindung;
Fig. 4 ein beispielhaftes Schaltschema des lastschaltbaren Getriebes aus
Fig. 3;
Fig. 5 bis 8 schematische Einzelansichten des lastschaltbaren Getriebes aus Fig. 3, gezeigt in unterschiedlichen Schaltzuständen; und
Fig. 9 bis 11 je eine schematische Einzelansicht je eines lastschaltbaren Getrie- bes gemäß jeweils einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Er- findung.
Aus Fig. 1 geht eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs hervor, bei welchem es sich bevorzugt um einen Ackerschlepper handelt. Der Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 umfasst eine An- triebsmaschine 2, welche als Brennkraftmaschine ausgeführt ist und der in dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 ein Kraftfahrzeuggetriebe 3 nachgeschaltet ist.
In dem Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 sind ferner zwei Antriebsachsen 4 und 5 vor- gesehen, die jeweils über je zwei Antriebsrädern 6 und 7 bzw. 8 und 9 verfügen. Der Antriebsachse 5 ist hierbei ein Differentialgetriebe 10 zugeordnet, welches als Quer- differential eine eingeleitete Antriebsleistung ggf. unter Ausgleich von Drehzahldiffe- renzen auf die beiden Antriebsräder 8 und 9 verteilt. Das Differentialgetriebe 10 ist dabei mit dem vorgeschalteten Kraftfahrzeuggetriebe 3 verbunden, wobei das Diffe- rentialgetriebe 10 dabei mit dem Kraftfahrzeuggetriebe 3 in einem gemeinsamen Ge- häuse zusammengefasst sein kann.
Abgesehen von dem Differentialgetriebe 10 kann das Kraftfahrzeuggetriebe 3 ab- triebsseitig noch mit einem Differentialgetriebe 11 der Antriebsachse 4 in Verbindung gebracht werden, wobei diese Verbindung hierbei insbesondere gezielt getrennt werden kann. Bei hergestellter Verbindung wird dann eine zum Differentialgetriebe 11 geführte Antriebsleistung ggf. unter Ausgleich von Drehzahldifferenzen auf die beiden Antriebsräder 6 und 7 verteilt. Bevorzugt handelt es sich dabei bei der An- triebsachse 4 um eine Vorderachse der Landmaschine, während die Antriebsachse 5 als Hinterachse der Landmaschinen vorliegt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils des Kraftfahrzeugantriebs- stranges 1 aus Fig. 1 im Bereich der Antriebsmaschine 2 und des Kraftfahrzeugge- triebes 3. Wie hierbei zu erkennen ist, ist die Antriebsmaschine 2 mit einer Antriebs- welle 12 einer lastschaltbaren Getriebegruppe 13 des Kraftfahrzeuggetriebes 3 ver- bunden, wobei an der Antriebswelle 12 dabei zudem eine Hydraulikpumpe 14 ange- bunden ist. Bei der lastschaltbaren Getriebegruppe 13 handelt es sich dabei um eine lastschaltbare Splitgruppe des Kraftfahrzeuggetriebes 3, wobei die Getriebegruppe 13 zudem an einer Abtriebswelle 15 mit einer weiteren Getriebegruppe 16 in Form eines Getriebes 17 gekoppelt ist, welches ebenfalls lastschaltbar ausgestaltet ist. Dabei steht das Getriebe 17 an einer Ausgangswelle 18 innerhalb des Kraftfahr- zeugantriebsstranges 1 aus Fig. 1 mit dem nachgeschalteten Differentialgetriebe 10 in Verbindung. Aufgrund des Aufbaus des Kraftfahrzeuggetriebes 3 aus den Getrie- begruppen 13 und 16 ist das Kraftfahrzeuggetriebe 3 in Gruppenbauweise ausge- führt.
In Fig. 3 ist eine schematische Einzelansicht des Getriebes 17 dargestellt, wobei das Getriebe 17 hierbei entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung aus- gestaltet ist. Bei dem Getriebe 17 ist koaxial zu der Ausgangswelle 18 eine Antriebs- welle 19 des Getriebes 17 angeordnet, wobei diese Antriebswelle 19 dabei gleichzei- tig auch die Abtriebswelle 15 der dem Getriebe 17 im Kraftfahrzeugantriebsstrang 1 vorgeschalteten Getriebegruppe 13 bildet. Dementsprechend ist an der Antriebswelle 19 permanent eine Koppelung zu der vorgeschalteten Getriebegruppe 13 hergestellt.
Ferner verfügt das Getriebe 17 noch über zwei Eingangswellen 20 und 21 , die achs- versetzt zu der Ausgangswelle 18 und der Antriebswelle 19 und auch zueinander platziert sind. Koaxial zu der Eingangswelle 20 ist ferner eine Zwischenwelle 22 an- geordnet, während koaxial zu der Eingangswelle 21 eine Zwischenwelle 23 vorgese- hen ist. Während die Antriebswelle 19, die Ausgangswelle 18 und die beiden Ein- gangswellen 20 und 21 im Wesentlichen jeweils als Vollwellen ausgeführt sind, lie- gen die beiden Zwischenwellen 22 und 23 als Hohlwellen vor. Die Zwischenwelle 22 ist dabei axial überdeckend mit der Eingangswelle 20 sowie radial umliegend zu die- ser angeordnet, wohingegen die Zwischenwelle 23 axial überdeckend mit der Ein- gangswelle 21 und radial umliegend zu dieser platziert ist.
Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, sind bei dem Getriebe 17 zwei Lastschaltelemente 24 und 25 vorgesehen, welche jeweils als kraftschlüssige Schaltelemente in Form von nass- oder trockenlaufenden Reibschaltelementen ausgeführt sind. Dabei sorgt das Lastschaltelement 24 im geschlossenen Zustand für eine drehfeste Verbindung der Eingangswelle 20 mit der Zwischenwelle 22, wobei diese Verbindung über das Last- schaltelement 24 dabei unter Last und bei vorherrschenden Drehzahldifferenzen zwischen der Eingangswelle 20 und der Zwischenwelle 22 herbeigeführt werden kann. Beim Schließen verbindet das Lastschaltelement 25 die Eingangswelle 21 drehfest mit der Zwischenwelle 23, wobei auch dies unter Last und vorhandenen Drehzahldifferenzen zwischen der Eingangswelle 21 und der Zwischenwelle 23 durchgeführt werden kann.
Ferner weist das Getriebe 17 noch mehrere Stirnradstufen 26, 27, 28, 29 und 30 so- wie Schaltelemente A, B und C auf. Die Stirnradstufe 26 ist dabei durch ein Stirnrad
31 und ein mit dem Stirnrad 31 im Zahneingriff stehendes Stirnrad 32 gebildet, wobei das Stirnrad 31 drehbar auf der Eingangswelle 20 gelagert ist, während das Stirnrad
32 drehbar gelagert auf der Ausgangswelle 18 angeordnet ist. Das Stirnrad 32 ist dabei zugleich auch Teil der Stirnradstufe 27, indem das Stirnrad 32 neben dem Stirnrad 31 auch noch mit einem Stirnrad 33 kämmt und mit diesem die Stirnradstufe 27 bildet. Das Stirnrad 33 ist dabei drehfest auf der Eingangswelle 21 platziert. In der Folge sind die Stirnradstufe 26 und die Stirnradstufe 27 axial in einer Ebene ange- ordnet. Zudem weisen das Stirnrad 31 und das Stirnrad 33 im Wesentlichen diesel- ben Zähnezahlen auf, wodurch eine zwischen der Eingangswelle 20 und der Aus- gangswelle 18 über die Stirnradstufe 26 definierte Übersetzung weitestgehend einer Übersetzung entspricht, die über die Stirnradstufe 27 zwischen der Eingangswelle 21 und der Ausgangswelle 18 definiert wird. Die Stirnradstufe 28 setzt sich aus zwei Stirnrädern 34 und 35 zusammen, die mitei- nander im Zahneingriff stehen und von denen das Stirnrad 34 axial benachbart zu dem Stirnrad 31 drehbar auf der Eingangswelle 20 gelagert ist, während das Stirnrad 35 axial benachbart zu dem Stirnrad 32 drehfest auf der Ausgangswelle 18 angeord- net ist.
Bei der Stirnradstufe 29 sind zwei Stirnräder 36 und 37 vorgesehen, die permanent miteinander kämmen. Hierbei ist das Stirnrad 36 drehfest auf der Zwischenwelle 22 platziert und das Stirnrad 37 drehfest auf der Antriebswelle 19 angeordnet, so dass die Antriebswelle 19 und die Zwischenwelle 22 über die Stirnradstufe 29 ständig mit- einander gekoppelt sind. Ebenso ist auch über die Stirnradstufe 30 eine permanente Koppelung der Antriebswelle 19 mit der Zwischenwelle 23 realisiert, indem sich die Stirnradstufe 30 aus zwei ständig miteinander kämmenden Stirnrädern 38 und 39 zusammensetzt, von denen das Stirnrad 38 drehfest auf der Zwischenwelle 23 und das Stirnrad 39 drehfest auf der Antriebswelle 19 angeordnet ist.
Die Schaltelemente A, B und C sind jeweils als formschlüssige Einzelschaltelemente ausgestaltet, wobei das einzelne Schaltelement A bzw. B bzw. C dabei insbesondere als unsynchronisiertes Klauenschaltelement vorliegt. Hierbei ist das Schaltelement A koaxial zu der Ausgangswelle 18 angeordnet und sorgt im geschlossenen Zustand für eine drehfeste Verbindung des Stirnrades 32 mit der Ausgangswelle 18. In der Folge ist die Eingangswelle 21 über die Stirnradstufe 27 mit der Ausgangswelle 18 gekoppelt. Für die Überführung in den geschlossenen Zustand ist dem Schaltele- ment A ein Koppelelement 40 in Form einer Schiebemuffe zugeordnet, welche über einen zugehörigen Stellaktuator 41 aus einer Neutralstellung in eine den geschlos- senen Zustand des Schaltelements A darstellende Schaltstellung bewegt werden kann.
Die Schaltelemente B und C sind koaxial zu der Eingangswelle 20 angeordnet, wobei das Schaltelement B in seinem geschlossenen Zustand das Stirnrad 31 drehfest mit der Eingangswelle 20 verbindet. Dadurch ist die Eingangswelle 20 über die Stirnrad- stufen 26 und 27 mit der Eingangswelle 21 gekoppelt. Ist zudem gleichzeitig zu dem Schaltelement B auch das Schaltelement A in seinen geschlossenen Zustand über- führt, so ist die Eingangswelle 20 über die Stirnradstufe 26 mit der Ausgangswelle 18 gekoppelt. Auch dem Schaltelement B ist ein Koppelelement 42 in Form einer Schie- bemuffe zugeordnet, wobei das Koppelelement 42 über einen zugeordneten Stellak- tuator 43 gezielt aus einer Neutralstellung in eine Schaltstellung bewegt werden kann, in welcher das Koppelelement 42 den geschlossenen Zustand des Schaltele- ments B hervorruft.
In seinem geschlossenen Zustand verbindet das Schaltelement C das Stirnrad 34 drehfest mit der Eingangswelle 20, was dementsprechend auch eine Koppelung der Eingangswelle 20 mit der Ausgangswelle 18 über die Stirnradstufe 28 zur Folge hat. Der geschlossene Zustand des Schaltelements C kann dabei über ein zugeordnetes Koppelelement 44 hervorgerufen werden, welches zu diesem Zweck aus einer Neut- ralstellung in eine Schaltstellung überführt wird. Diese Bewegung des Koppelele- ments 44 zwischen der Neutralstellung und der Schaltstellung wird dabei über einen Stellaktuator 45 erzeugt. Die Stellaktuatoren 41 , 43 und 45 der Schaltelemente A, B und C werden insbesondere automatisch über ein - vorliegend nicht weiter gezeigtes - Getriebesteuergerät des Getriebes 17 angesteuert, so dass ein Schließen der Schaltelemente A, B und C automatisch vorgenommen wird. Ebenso werden auch die beiden Lastschaltelemente 24 und 25 automatisch über dieses Getriebesteuerge- rät betätigt.
Die Stirnradstufe 30 ist axial benachbart zu der über die Antriebswelle 19 vorge- nommenen Anbindung des Getriebes 17 an die Getriebegruppe 13 platziert, wobei axial hierauf dann zunächst die Stirnradstufe 29, dann die Stirnradstufen 26 und 27 in einer Ebene und schließlich die Stirnradstufe 28 folgen. Die beiden Lastschaltele- mente 24 und 25 sind axial im Wesentlichen auf einer Höhe angeordnet und liegen axial zwischen der Stirnradstufe 29 einerseits sowie den Stirnradstufen 26 und 27 andererseits. Zudem sind die Schaltelemente A, B und C axial zwischen den Stirn- radstufen 26 und 27 einerseits sowie der Stirnradstufe 28 andererseits platziert, wo- bei die Schaltelemente A und B dabei axial im Wesentlichen auf derselben Höhe so- wie axial benachbart zu den Stirnradstufen 26 und 27 vorgesehen sind. Mittels des Getriebes 17 können vier unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge G1 bis G4 zwischen der Antriebswelle 19 und der Ausgangswelle 18 darge- stellt werden, wobei eine Schaltung dieser Gänge G1 bis G4 dabei tabellarisch in Fig. 4 gezeigt ist. In dieser Tabelle ist dabei für die Lastschaltelemente 24 und 25 sowie die Schaltelemente A, B und C mit einem x ein jeweils geschlossener Zustand sowie mit einem o ein jeweils geöffneter Zustand angedeutet. Dagegen bedeutet x/o je nach Gangvorwahl einen geschlossenen oder geöffneten Zustand des jeweiligen Schaltelements A bzw. B bzw. C. Wie zudem der Tabelle aus Fig. 4 zu entnehmen ist, sind die Lastschaltelemente 24 und 25 bei der Darstellung der Gänge G1 bis G4 wechselseitig betätigt, wodurch eine aufeinanderfolgende Schaltung der Gänge G1 bis G4 unter Last nach Art eines Doppelkupplungsgetriebes darstellbar ist.
Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, wird der erste Gang G1 zwischen der Antriebswelle 19 und der Ausgangswelle 18 geschaltet, indem das Lastschaltelement 24 sowie die Schaltelemente A und B jeweils geschlossen werden. Dadurch wird der Kraftfluss ausgehend von der Antriebswelle 19 über die Stirnradstufe 29 auf die Zwischenwelle
22 und die hiermit drehfest verbundene Eingangswelle 20 geführt, von welcher aus- gehend dann eine weitere Führung über die Stirnradstufe 26 auf die Ausgangswelle 18 stattfindet. Der geschaltete Zustand des ersten Ganges G1 und die zugehörige Kraftflussführung ist hierbei in Fig. 5 gezeigt.
Zur Darstellung des zweiten Ganges G2 sind hingegen, wie der Tabelle in Fig. 4 zu entnehmen ist, das Lastschaltelement 25 und das Schaltelement A zu schließen. Dies hat die in Fig. 6 gezeigte Kraftflussführung zur Folge, bei welcher der Kraftfluss ausgehend von der Antriebswelle 19 über die Stirnradstufe 30 auf die Zwischenwelle
23 geführt wird, die über das Lastschaltelement 25 drehfest mit der Eingangswelle 21 verbunden ist. Von der Eingangswelle 21 findet dann über die Stirnradstufe 27 eine weitere Kraftflussführung auf die Ausgangswelle 18 statt.
Der dritte Gang G3 wird durch Schließen des Lastschaltelement 24 und des Schalt- elements C dargestellt, wobei der geschaltete Zustand und die zugehörige Kraftfluss- führung des dritten Ganges G3 hierbei in Fig. 7 angedeutet ist. Wie hier zu erkennen ist, wird dabei der Kraftfluss ausgehend von der Antriebswelle 19 über die Stirnrad- stufe 29 auf die Zwischenwelle 22 und damit auch auf die über das Lastschaltele- ment 24 drehfest hiermit verbundene Eingangswelle 20 geführt, wobei ausgehend von der Eingangswelle 20 dann eine weitere Kraftflussführung über die Stirnradstufe 28 auf die Ausgangswelle 18 vollzogen wird.
Schließlich wird noch der vierte Gang G4 zwischen der Antriebswelle 19 und der Ausgangswelle 18 geschaltet, indem das Lastschaltelement 25 sowie die Schaltele- mente B und C jeweils geschlossen werden. Dadurch wird der Kraftfluss ausgehend von der Antriebswelle 19 über die Stirnradstufe 30 auf die Zwischenwelle 23 geführt, welche über das Lastschaltelement 25 drehfest mit der Eingangswelle 21 verbunden ist. Als Besonderheit findet im vierten Gang G4 dann eine weitere Kraftflussführung über die beiden Stirnradstufen 27 und 26 auf die Eingangswelle 20 und im Weiteren über die Stirnradstufe 28 auf die Ausgangswelle 18 statt. Da die Stirnräder 31 und 33 im Wesentlichen dieselben Zähnezahlen aufweisen, heben sich die Übersetzungen der Stirnradstufen 26 und 27 bei der Übertragung der Drehbewegung von der Ein- gangswelle 21 auf die Eingangswelle 20 gegenseitig weitestgehend auf. Die Kraft- flussführung ist hierbei in Fig. 8 gezeigt.
Ein aufeinanderfolgendes Schalten zwischen den Gängen G1 bis G4 ist hierbei je- weils ohne Zugkraftunterbrechung möglich, indem im aktuell geschalteten Zustand des jeweiligen Ist-Ganges und vor dem eigentlichen Schalten in den folgenden Soll- Gang ein Vorwählen des Soll-Ganges ggf. durch entsprechende Betätigung des hie- ran beteiligten Schaltelements vorgenommen und der eigentliche Gangwechsel dann nur noch durch Umschalten zwischen den Lastschaltelementen vollzogen wird.
So kann ein Wechsel von dem ersten Gang G1 in den zweiten Gang G2 unter Last stattfinden, indem lediglich eine Lastübergabe von dem Lastschaltelement 24 auf das Lastschaltelement 25 durchgeführt wird, da in beiden Gängen jeweils das Schaltele- ment A betätigt ist. Nach der erfolgten Schaltung in den zweiten Gang G2 kann das Schaltelement B dann in einen geöffneten Zustand überführt werden.
Eine Rückschaltung von dem zweiten Gang G2 in den ersten Gang G1 kann eben- falls unter Last vollzogen werden. Dazu wird im geschalteten Zustand des zweiten Ganges G2 die Rückschaltung vorbereitet, indem das Schaltelement B zusätzlich zum Schaltelement A betätigt und anschließend für die eigentliche Rückschaltung von dem Lastschaltelement 25 auf das Lastschaltelement 24 umgeschaltet wird, in- dem das Lastschaltelement 25 geöffnet und darauffolgend das Lastschaltelement 24 geschlossen wird.
Neben der Rückschaltung in den ersten Gang G1 kann zudem von dem zweiten Gang G2 auch unter Last in den darüber liegenden, dritten Gang G3 geschaltet wer- den, wozu auch diese Hochschaltung vor dem eigentlichen Umschalten zwischen den Lastschaltelemente 24 und 25 vorbereitet wird. Dabei wird das Schaltelement C zusätzlich zu dem Schaltelement A betätigt und anschließend die Lastübergabe von dem Lastschaltelement 25 auf das Lastschaltelement 24 vollzogen, indem das Last- schaltelement 25 geöffnet und anschließend das Lastschaltelement 24 geschlossen wird. Im Anschluss daran kann das Schaltelement A dann geöffnet werden.
Umgekehrt kann eine Rückschaltung von dem dritten Gang G3 in den zweiten Gang G2 unter Last vorgenommen werden, indem bei geschaltetem, dritten Gang G3 zu- nächst zusätzlich zum Schaltelement C eine Betätigung des Schaltelements A vor- genommen wird. Die eigentliche Rückschaltung wird dann vorgenommen, indem das Lastschaltelement 24 geöffnet und das Lastschaltelement 25 geschlossen wird, wodurch der zweite Gang G2 geschaltet ist. Daraufhin kann dann das Schaltelement C geöffnet werden.
Schließlich wird noch die Hochschaltung von dem dritten Gang G3 in den vierten Gang G4 dadurch verwirklicht, dass im geschalteten Zustand des dritten Ganges G3 vorbereitend für die eigentliche Hochschaltung zusätzlich zum Schaltelement C noch das Schaltelement B geschlossen wird, wobei im Anschluss dann die eigentliche Hochschaltung durch Öffnen des Lastschaltelements 24 und Schließen des Last- schaltelements 25 durchgeführt wird. Für die Rückschaltung aus dem vierten Gang G4 in den dritten Gang G3 ist hingegen lediglich ein Umschalten zwischen den Last- schaltelemente 24 und 25 vorzunehmen und anschließend das Schaltelement B zu öffnen. Aus Fig. 9 geht eine schematische Ansicht eines lastschaltbaren Getriebes 46 her- vor, welches gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausge- staltet ist und bei dem Kraftfahrzeuggetriebe 3 aus den Fig. 1 und 2 anstelle des Ge- triebes 17 als Getriebegruppe 16 zur Anwendung kommen kann. Dabei entspricht das Getriebe 46 im Wesentlichen dem Getriebe 17 aus Fig. 3, wobei sich das Getrie- be 46 von dem Getriebe 17 dahingehend unterscheidet, dass Zwischenwellen 47 und 48 nun als Vollwellen gestaltet sind. Dabei liegt die Zwischenwelle 47 koaxial und stirnseitig zu der Eingangswelle 20, wobei die Zwischenwelle 47 durch Schließen des Lastschaltelements 24 drehfest mit der Eingangswelle 20 verbunden werden kann und über die Stirnradstufe 29 mit der Antriebswelle 19 gekoppelt ist. Die Zwi- schenwelle 48 ist koaxial und stirnseitig zu der Eingangswelle 21 angeordnet und kann durch Schließen des Lastschaltelements 25 drehfest mit der Eingangswelle 21 verbunden werden. Ferner ist die Zwischenwelle 48 mittels der Stirnradstufe 30 per- manent mit der Antriebswelle 19 gekoppelt. Ansonsten entspricht die Ausführungs- form nach Fig. 9 der Variante nach Fig. 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Be- zug genommen wird. Bezüglich der Schaltung von Gängen G1 bis G4 wird Bezug auf das zu Fig. 4 Beschriebene genommen.
Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines lastschaltbaren Getriebes 49 ent- sprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Auch das Getriebe 49 kann bei dem Kraftfahrzeuggetriebe 3 aus den Fig. 1 und 2 anstelle des Getriebes 17 als Getriebegruppe 16 Anwendung finden und entspricht im Wesentlichen dem Ge- triebe 17 aus Fig. 3. Unterschiedlich ist hierbei, dass eine Antriebswelle 50, welche innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges 1 die antriebsseitige Anbindung des Getriebes 49 an die vorgeschaltete Getriebegruppe 13 herstellt und durch die Ab- triebswelle 15 der Getriebegruppe 13 gebildet ist, nun koaxial zu der Eingangswelle 21 liegt. Durch Schließen des Lastschaltelement 25 wird die Antriebswelle 50 dem- entsprechend direkt drehfest mit der Eingangswelle 21 verbunden.
Mit der Zwischenwelle 22 ist die Antriebswelle 50 über zwei Stirnradstufen 51 und 52 gekoppelt, wobei bei der Stirnradstufe 51 ein Stirnrad 53 drehfest auf der Antriebs- welle 50 angeordnet ist und mit einem Stirnrad 54 im Zahneingriff steht, welches drehfest auf einer Welle 55 platziert ist. Das Stirnrad 54 ist zudem Teil der Stirnrad- stufe 52, indem es neben dem Stirnrad 53 noch mit einem Stirnrad 56 kämmt, das drehfest auf der Zwischenwelle 22 angeordnet ist. Ansonsten entspricht die Ausfüh- rungsform nach Fig. 10 der Variante nach Fig. 3, so dass auf das hierzu Beschriebe- ne Bezug genommen wird. Bezüglich der Schaltung von Gängen G1 bis G4 wird auch hier Bezug auf das zu Fig. 4 Beschriebene genommen.
Schließlich geht noch aus Fig. 11 eine schematische Ansicht eines lastschaltbaren Getriebes 57 gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung hervor. Auch diese Ausgestaltungsmöglichkeit kann dabei alternativ zu dem Getriebe 17 bei dem Kraftfahrzeuggetriebe 3 aus den Fig. 1 und 2 Anwendung finden, wobei das Ge- triebe 57 hierbei weitestgehend der vorhergehenden Variante nach Fig. 10 ent- spricht. Einziger Unterschied ist hierbei, dass eine Zwischenwelle 47 nun als Vollwel- le ausgestaltet und dabei koaxial sowie stirnseitig der Eingangswelle 20 platziert ist. Durch Schließen des Lastschaltelements 24 wird die Zwischenwelle 47 drehfest mit der Eingangswelle 20 verbunden. Zudem ist das Stirnrad 56 drehfest auf dieser Zwi- schenwelle 47 platziert. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach Fig. 11 der Variante nach Fig. 10, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug ge- nommen wird. Bezüglich der Schaltung von Gängen G1 bis G4 wird Bezug auf das zu Fig. 4 Beschriebene genommen.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann jeweils ein lastschaltbares Getriebe realisiert werden, welches sich durch einen kompakten Aufbau und niedri- gem Herstellungsaufwand auszeichnet und bei dem gleichzeitig eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Gängen geschaltet werden kann.
Bezuqszeichen
Kraftfahrzeugantriebsstrang
Antriebsmaschine
Kraftfahrzeuggetriebe
Antriebsachse
Antriebsachse
Antriebsrad
Antriebsrad
Antriebsrad
Antriebsrad
Differentialgetriebe
Differentialgetriebe
Antriebswelle
Getriebegruppe
Hydraulikpumpe
Abtriebswelle
Getriebegruppe
Getriebe
Ausgangswelle
Antriebswelle
Eingangswelle
Eingangswelle
Zwischenwelle
Zwischenwelle
Lastschaltelement
Lastschaltelement
Stirnradstufe
Stirnradstufe
Stirnradstufe
Stirnradstufe
Stirnradstufe
Stirnrad 2 Stirnrad 3 Stirnrad 4 Stirnrad 5 Stirnrad 6 Stirnrad
37 Stirnrad
38 Stirnrad
39 Stirnrad
40 Koppelelement
41 Stellaktuator
42 Koppelelement
43 Stellaktuator
44 Koppelelement
45 Stellaktuator
46 Getriebe
47 Zwischenwelle
48 Zwischenwelle
49 Getriebe
50 Antriebswelle
51 Stirnradstufe
52 Stirnradstufe
53 Stirnrad
54 Stirnrad
55 Welle
56 Stirnrad
57 Getriebe
A Schaltelement
B Schaltelement
C Schaltelement
G1 erster Gang
G2 zweiter Gang G3 dritter Gang
G4 vierter Gang

Claims

Patentansprüche
1. Lastschaltbares Getriebe (17; 46; 49; 57) für ein in Gruppenbauweise ausgeführ- tes Kraftfahrzeuggetriebe (3), umfassend eine Antriebswelle (19; 50), eine erste Ein- gangswelle (20), eine zweite Eingangswelle (21 ) und eine Ausgangswelle (18), wobei ein erstes Lastschaltelement (24) vorgesehen ist, über welches die erste Eingangs- welle (20) mit der Antriebswelle (19; 50) koppelbar ist, wobei ein zweites Lastschalt- element (25) vorgesehen ist, über das die zweite Eingangswelle (21) mit der An- triebswelle (19; 50) koppelbar ist, wobei eine erste Stirnradstufe (26), eine zweite Stirnradstufe (27) und eine dritte Stirnradstufe (28) sowie ein erstes Schaltelement (B), ein zweites Schaltelement (C) und ein drittes Schaltelement (A) vorgesehen sind, wobei bei der ersten Stirnradstufe (26) ein erstes Stirnrad (31 ) drehbar auf der ersten Eingangswelle (20) gelagert und über das erste Schaltelement (B) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) verbindbar ist, wobei das erste Stirnrad (31 ) mit einem zweiten Stirnrad (32) im Zahneingriff steht, welches auf der Ausgangswelle (18) an- geordnet und mit einem dritten Stirnrad (33) gekoppelt ist, das der zweiten Stirnrad- stufe (27) zugeordnet ist, wobei der dritten Stirnradstufe (28) ein viertes Stirnrad (34) und ein fünftes Stirnrad (35) zugeordnet sind, die miteinander im Zahneingrifft stehen und von denen das vierte Stirnrad (34) auf der ersten Eingangswelle (20) sowie das fünfte Stirnrad (35) auf der Ausgangswelle (18) angeordnet ist, und wobei die erste Eingangswelle (20) und die Ausgangswelle (18) bei Betätigung des zweiten Schalt- elements (C) über die dritte Stirnradstufe (28) miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Stirnrad (33) drehfest auf der zweiten Eingangswelle (21 ) platziert ist, während das zweite Stirnrad (32) drehbar auf der Ausgangswelle (18) gelagert und über das dritte Schaltelement (A) drehfest mit der Ausgangswelle (18) verbindbar ist.
2. Lastschaltbares Getriebe (17; 46; 49; 57) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich- net, dass ein über die erste Stirnradstufe (26) zwischen der ersten Eingangswelle
(20) und der Ausgangswelle (18) dargestelltes Übersetzungsverhältnis im Wesentli- chen einem über die zweite Stirnradstufe (27) zwischen der zweiten Eingangswelle
(21 ) und der Ausgangswelle (18) dargestellten Übersetzungsverhältnis entspricht.
3. Lastschaltbares Getriebe (17; 46) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass die Antriebswelle (19) achsversetzt zu der ersten Eingangswelle (20) und der zweiten Eingangswelle (21 ) platziert ist, wobei die Antriebswelle (19) über eine vierte Stirnradstufe (29) mit einer ersten Zwischenwelle (22; 47) gekoppelt ist, die koaxial zu der ersten Eingangswelle (20) angeordnet und durch Betätigen des ersten Lastschaltelements (24) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) verbindbar ist, und wobei die Antriebswelle (19) über eine fünfte Stirnradstufe (30) mit einer zweiten Zwischenwelle (23; 48) gekoppelt ist, die koaxial zu der zweiten Eingangswelle (21 ) angeordnet und durch Betätigen des zweiten Lastschaltelements (25) drehfest mit der zweiten Eingangswelle (21 ) in Verbindung bringbar ist.
4. Lastschaltbares Getriebe (17; 46) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Stirnradstufe (29) durch zwei Stirnräder (36, 37) gebildet ist, die mitei- nander im Zahneingriff stehen und von denen eines drehfest auf der Antriebswelle (19) und eines drehfest auf der ersten Zwischenwelle (22; 47) platziert ist, wobei die fünfte Stirnradstufe (30) durch zwei Stirnräder (38, 39) gebildet ist, die miteinander im Zahneingriff stehen und von denen eines drehfest auf der Antriebswelle (19) und ei- nes drehfest auf der zweiten Zwischenwelle (23; 48) platziert ist.
5. Lastschaltbares Getriebe (49; 57) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass die Antriebswelle (50) koaxial zu einer der Eingangswellen (20, 21 ) ange- ordnet und durch Betätigen des zugehörigen Lastschaltelements (25) drehfest mit dieser Eingangswelle (21 ) verbindbar ist, wobei die Antriebswelle (50) über eine vier- te Stirnradstufe (51 ) und eine fünfte Stirnradstufe (52) mit einer Zwischenwelle (22; 47) gekoppelt ist, die koaxial zu der anderen Eingangswelle (20) angeordnet und durch Betätigen des der anderen Eingangswelle (20) zugeordneten Lastschaltele- ments (24) drehfest mit der anderen Eingangswelle (20) in Verbindung bringbar ist.
6. Lastschaltbares Getriebe (49; 57) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stirnrad (53) der vierten Stirnradstufe (51 ) drehfest auf der Antriebswelle (50) angeordnet ist und mit einem Stirnrad (54) kämmt, welches gleichzeitig mit ei- nem Stirnrad (56) der fünften Stirnradstufe (52) im Zahneingrifft steht, wobei das Stirnrad (56) der fünften Stirnradstufe (52) drehfest auf der Zwischenwelle (22; 47) angeordnet ist.
7. Lastschaltbares Getriebe (17; 49) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass die jeweilige Zwischenwelle (22, 23; 22) zumindest abschnitts- weise als Hohlwelle ausgeführt ist, die axial überdeckend mit und radial umliegend zu der je zugehörigen Eingangswelle (20, 21 ; 20) angeordnet und durch Betätigen des je zugehörigen Lastschaltelements (24, 25; 24) drehfest mit der je zugehörigen Ein- gangswelle (20, 21 ; 20) verbindbar ist.
8. Lastschaltbares Getriebe (46; 57) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die jeweilige Zwischenwelle (47, 48; 47) axial neben der je zuge- hörigen Eingangswelle (20, 21 ; 20) liegend angeordnet und durch Betätigen des je zugehörigen Lastschaltelements (24, 25; 24) drehfest mit der je zugehörigen Ein- gangswelle (20, 21 ; 20) verbindbar ist.
9. Lastschaltbares Getriebe (17; 46; 49; 57) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Stirnrad (34) drehbar auf der ers- ten Eingangswelle (20) gelagert und durch Betätigung des zweiten Schaltelements (C) drehfest mit der ersten Eingangswelle (20) verbindbar ist, während das fünfte Stirnrad (35) drehfest auf der Ausgangswelle (18) platziert ist.
10. Lastschaltbares Getriebe (17; 46; 49; 57) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stirnrad (31 ), das zweite Stirnrad (32) und das dritte Stirnrad (33) axial in einer Ebene angeordnet sind, wobei das zweite Stirnrad (32) sowohl mit dem ersten Stirnrad (31 ), als auch dem dritten Stirn- rad (33) jeweils kämmt.
11. Lastschaltbares Getriebe (17; 46; 49; 57) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Lastschaltelement (24, 25) als kraftschlüssiges Schaltelement, insbesondere als nass- oder trockenlaufendes Reibschaltelement ausgeführt ist.
12. Lastschaltbares Getriebe (17; 46; 49; 57) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Schaltelement (A, B, C) als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als unsynchronisiertes Klauenschalt- element ausgestaltet ist.
13. Kraftfahrzeuggetriebe (3) für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahr- zeug, umfassend mehrere Getriebegruppen (13, 16), von denen eine als lastschalt- bares Getriebe (17; 46; 49; 57) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 ausgeführt ist.
14. Kraftfahrzeuggetriebe (3) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die als lastschaltbares Getriebe (17; 46; 49; 57) nach einem oder mehreren der Ansprü- che 1 bis 12 ausgeführte Getriebegruppe (16) eine Hauptgruppe ist und an der An- triebswelle (19; 50) mit einer vorgeschalteten, weiteren Getriebegruppe (13), insbe- sondere einer Splitgruppe, gekoppelt ist.
15. Kraftfahrzeugantriebsstrang (1) für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend ein Kraftfahrzeuggetriebe (3) nach Anspruch 13 oder 14.
16. Landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, insbesondere Acker- schlepper, umfassend einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (1 ) nach Anspruch 15.
17. Verfahren zum Betreiben eines lastschaltbaren Getriebes (17; 46; 49; 57) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12,
- wobei ein erster Gang (G1 ) zwischen der Antriebswelle (19; 50) und der Aus- gangswelle (18) geschaltet wird, indem das erste Lastschaltelement (24) so- wie das erste Schaltelement (B) und das dritte Schaltelement (A) geschlossen werden,
- wobei ein zweiter Gang (G2) zwischen der Antriebswelle (19; 50) und der Ausgangswelle (18) geschaltet wird, indem das zweite Lastschaltelement (25) sowie das dritte Schaltelement (A) geschlossen werden, - wobei ein driter Gang (G3) zwischen der Antriebswelle (19; 50) und der Aus- gangswelle (18) geschaltet wird, indem das erste Lastschaltelement (24) so- wie das zweite Schaltelement (C) geschlossen werden,
- und wobei ein vierter Gang (G4) zwischen der Antriebswelle (19; 50) und der Ausgangswelle (18) geschaltet wird, indem das zweiten Lastschaltelement (25) sowie das erste Schaltelement (B) und das zweite Schaltelement (C) ge- schlossen werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2079877A (en) * 1980-07-05 1982-01-27 Rolls Royce Motors Ltd Multi-ratio gearbox
WO1992008067A1 (en) * 1990-11-01 1992-05-14 Ab Volvo Motor vehicle gearbox
US5353661A (en) * 1993-02-09 1994-10-11 General Motors Corporation Power transmission with coaxial input and output shafts supported at one end of each shaft by a floating bearing support
WO2001065144A1 (en) * 2000-03-01 2001-09-07 Volvo Lastvagnar Ab Motor vehicle gearbox
US20100269613A1 (en) * 2009-04-24 2010-10-28 Kang Myungkoo Multi-clutch transmission having dual front-positioned gears and method of operating the same
EP2853431A2 (de) * 2013-09-19 2015-04-01 CLAAS Tractor S.A.S. Zapfwellengetriebe für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine
EP2916044A1 (de) 2013-09-27 2015-09-09 CLAAS Tractor S.A.S. Schaltgetriebeanordnung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7896770B2 (en) * 2007-08-01 2011-03-01 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission
WO2021089126A1 (en) * 2019-11-05 2021-05-14 Volvo Truck Corporation Transmission assembly for a vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2079877A (en) * 1980-07-05 1982-01-27 Rolls Royce Motors Ltd Multi-ratio gearbox
WO1992008067A1 (en) * 1990-11-01 1992-05-14 Ab Volvo Motor vehicle gearbox
US5353661A (en) * 1993-02-09 1994-10-11 General Motors Corporation Power transmission with coaxial input and output shafts supported at one end of each shaft by a floating bearing support
WO2001065144A1 (en) * 2000-03-01 2001-09-07 Volvo Lastvagnar Ab Motor vehicle gearbox
US20100269613A1 (en) * 2009-04-24 2010-10-28 Kang Myungkoo Multi-clutch transmission having dual front-positioned gears and method of operating the same
EP2853431A2 (de) * 2013-09-19 2015-04-01 CLAAS Tractor S.A.S. Zapfwellengetriebe für eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine
EP2916044A1 (de) 2013-09-27 2015-09-09 CLAAS Tractor S.A.S. Schaltgetriebeanordnung

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