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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Nebenabtrieb. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, mit einem solchen Kraftfahrzeuggetriebe.
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Ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfasst als Hauptkomponenten ein Antriebsaggregat und ein Getriebe, wobei das Getriebe zwischen das Antriebsaggregat und einen Abtrieb geschaltet ist. Über eine Getriebeeingangswelle des Getriebes ist dasselbe an eine Antriebsaggregatwelle und über eine Getriebeausgangswelle des Getriebes ist dasselbe beispielsweise an ein Verteilergetriebe oder eine angetriebene Achse koppelbar. Getriebe mit einem Nebenabtrieb werden in Nutzfahrzeugen verwendet, bei denen die Antriebsmaschine nicht nur dem Fahrbetrieb dient, sondern auch dem Antrieb von Zusatzaggregaten. Solche Zusatzaggregate können Aggregate sein, die vom Fahrbetrieb unabhängig eingesetzt werden.
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Aus der Praxis bekannte Getriebe mit Nebenabtrieb stellen die gewünschte Leistung über eine Nebenabtriebswelle zur Verfügung, wobei diese Nebenabtriebswelle ein Teil eines Getriebes mit Nebenabtrieb ist.
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Aus der
EP 1 699 658 B1 ist ein Getriebe mit Nebenabtrieb bekannt, bei dem der Nebenabtrieb über eine Nebenabtriebskupplung, eine Zwischenwelle und über zwei Leistungszweige eines Verteilergetriebes mit einer Antriebsleistung einer Eingangswelle, die an ein Schwungrad angeschlossen ist, koppelbar ist. Um die Nebenabtriebswelle zuschalten zu können, ist die Nebenabtriebskupplung als synchronisierende Kupplung, insbesondere als Scheibenkupplung ausgebildet, Ein Getriebe mit einem solchen Nebenabtrieb ist sehr aufwändig.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Getriebe mit einem Nebenabtrieb bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher Getriebe mit Nebenabtrieb vermieden werden können. Die Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, ein Getriebe mit Nebenabtrieb bereitzustellen, das mit geringem Aufwand und bauraumtechnisch als kompaktes Bauteil hergestellt werden kann.
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Diese Aufgaben werden durch ein Fahrzeuggetriebe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Gemäß allgemeinen Gesichtspunkten der Erfindung wird ein Kraftfahrzeuggetriebe bereitgestellt, umfassend eine antriebsseitige Getriebeeingangswelle und eine abtriebsseitige Abtriebswelle. Zwischen der Getriebeeingangswelle und der Abtriebswelle kann beispielsweise ein Getriebeabschnitt angeordnet sein, der die Motordrehzahl auf die Antriebsdrehzahl übersetzt. Der Getriebeabschnitt kann z. B. als Schaltgetriebeabschnitt oder als Wandle-Automatgetriebeabschnitt ausgeführt sein. Das Fahrzeuggetriebe, nachfolgend kurz als Getriebe bezeichnet, umfasst ferner einen Nebenabtrieb (engl. Power take-off, PTO). Der Nebenabtrieb ist im Momentenfluss nach dem Getriebeabschnitt angeordnet. Zur Ausbildung des Nebenabtriebs ist ein Nebenabtriebsgehäuse vorgesehen, das in einem abtriebsseitigen Endbereich des Kraftfahrzeuggetriebes angeordnet ist. In dem Nebenabtriebsgehäuse sind eine Nebenabtriebskupplung, ein Nebenabtriebsräderwerk und zumindest ein Abschnitt der Abtriebswelle angeordnet. Hierbei ist mittels der Nebenabtriebskupplung die Abtriebswelle wahlweise mit einem Getriebeabtriebsflansch und dem Nebenabtriebsräderwerk zur Übertragung der Antriebsleistung koppelbar.
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Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäßen Realisierung liegt darin, dass das Getriebe mit Nebenabtrieb mit geringem Aufwand und bauraumtechnisch als kompaktes Bauteil hergestellt werden kann, da vergleichsweise wenige Komponenten zur Realisierung des Nebenabtriebs vonnöten sind, die kompakt an einem abtriebsseitigen Endbereich des Getriebes angeordnet werden können. Ein weiterer besonderer Vorzug ist, dass mit diesem technischen Ansatz eine bestehende Getriebekonstruktion vergleichsweise leicht angepasst werden kann, so dass eine Variante mit Nebenabtrieb einfach konstruiert werden kann. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass die Position des Abtriebs des Nebenabtriebs sehr flexibel gewählt werden kann. Im Vergleich zu anderen aus der Praxis bekannten Nebenabtriebskonzepten können vorteilhafterweise durch die unterschiedlichen Gangstufen des Getriebes unterschiedliche Übersetzungen am Nebenabtrieb erzeugt werden, ohne dass vom Nebenabtriebsräderwerk Varianten erzeugt werden müssen. Dies ist ansonsten bei den anderen heutigen Nebenabtriebskonzepten notwendig. Ein weiterer Vorzug ist, dass das volle Motor-Drehmoment an den Nebenabtrieb übertragen werden kann, wenn dieser entsprechend ausgelegt ist. Bei heutigen Nebenabtrieben, insbesondere bei Handschaltgetrieben und automatisierten Getrieben, ist dies oft nicht möglich.
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Eine wahlweise Koppelung der Abtriebswelle mit einem Getriebeabtriebsflansch und dem Nebenabtriebsräderwerk soll bedeuten, dass die Abtriebswelle mittels der Nebenabtriebskupplung entweder mit dem Getriebeabtriebsflansch oder mit dem Nebenabtriebsräderwerk koppelbar ist, so dass ein Momentenfluss von der Abtriebswelle über die Nebenabtriebskupplung entweder zum Getriebeabtriebsflansch oder zum Nebenabtriebsräderwerk erfolgt, je nach Stellung der Nebenabtriebskupplung. Anders ausgedrückt: Eine gleichzeitige Kraftübertragung auf den Nebenabtriebsflansch und den Getriebeabtriebsflansch ist nicht möglich. Die Kopplung der Nebenabtriebskupplung mit den Getriebeabtriebsflansch kann über eine Getriebeausgangswelle erfolgen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann eine Nebenabtriebswelle mit dem Nebenabtriebsräderwerk und mit einem Nebenabtriebsflansch in Antriebsverbindung stehen. Über den Nebenabtriebsflansch kann die Antriebsleistung an einen Fahrzeugaufbau oder ein anderes Nebenabtriebsaggregat geleitet werden. Der Nebenabtriebsflansch ist vorzugsweise außerhalb des Nebenabtriebsgehäuses angeordnet. Die Nebenabtriebswelle kann antriebsseitig mit dem Nebenabtriebsräderwerk und abtriebsseitig mit einem Nebenabtriebsflansch in Antriebsverbindung stehen. Alternativ oder zusätzlich kann die Nebenabtriebswelle zumindest abschnittsweise im Nebenabtriebsgehäuse verlaufen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Nebenabtriebsgehäuse am antriebsseitigen Endbereich eines Kraftfahrzeuggetriebegehäuses befestigt. Das Kraftfahrzeuggetriebe kann modular konstruiert sein, vorzugsweise derart, dass es mit zwei Varianten des Endgehäuses bereitgestellt wird. Entsprechend kann ein Kraftfahrzeuggetriebe mit und ohne einen Nebenabtrieb, wie in diesem Dokument beschrieben, dargestellt werden und damit auch mit zwei Varianten der Abtriebswelle des Getriebes.
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Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann das Nebenabtriebsgehäuse als Teil eines Kraftfahrzeuggetriebegehäuses ausgebildet sein. Gemäß dieser Ausführungsform bildet das Nebenabtriebsgehäuse eine bauliche Einheit mit dem Getriebegehäuse und bildet einen Gehäuseabschnitt des Getriebegehäuses aus. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Nebenabtrieb besonders bauraumkompakt in das Getriebe integriert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Nebenabtriebskupplung in Richtung der Abtriebswelle zwischen dem Nebenabtriebsräderwerk und dem Getriebeabtriebsflansch angeordnet sein. Anders ausgedrückt kann die Nebenabtriebskupplung in Abtriebsrichtung zwischen dem Nebenabtriebsräderwerk und dem Getriebeabtriebsflansch angeordnet sein. Hierbei kann die Nebenabtriebswelle achsparallel zur Abtriebswelle verlaufen.
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Gemäß einem Aspekt kann das Kraftfahrzeuggetriebe derart ausgebildet sein, dass ein Momentenfluss zum Nebenabtrieb nur über einen Leistungszweig erzeugbar ist, der einen Endabschnitt der Abtriebswelle, die Nebenabtriebskupplung und das Nebenabtriebsräderwerk umfasst. Anders ausgedrückt erfolgt die Leistungsverzweigung im Getriebe zum wahlweisen Antreiben des Getriebeabtriebflansches und des Nebenabtriebflansches ausschließlich im abtriebsseitigen Endbereich des Getriebes.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann in dem Nebenabtriebsgehäuse nur die Abtriebswelle, das Nebenabtriebsräderwerk, eine Nebenabtriebswelle, die Nebenabtriebskupplung sowie eine die Nebenabtriebskupplung mit dem Getriebeabtriebsflansch verbindende Getriebeausgangswelle angeordnet sein, was eine besonders kompakte Realisierung der Nebenabtriebleistungsverzweigung ermöglicht.
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Ferner kann eine an der Getriebeeingangswelle anliegende Antriebsleistung ausschließlich über zwei Leistungszweige ausgebbar sein, nämlich über einen ersten Leistungszweig und über einen zweiten Leistungszweig. Beim ersten Leistungszweig wird mittels der Nebenabtriebskupplung die Abtriebswelle mit dem Getriebeabtriebsflansch zur Übertragung der Antriebsleistung an eine angetriebene Fahrzeugachse und/oder einem einer angetriebenen Fahrzeugachse vorgeschalteten Verteilergetriebe gekoppelt. Beim zweiten Leistungszweig wird mittels der Nebenabtriebskupplung die Abtriebswelle mit dem Nebenabtriebsräderwerk zur Übertragung der Antriebsleistung an den Nebenabtrieb gekoppelt.
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In möglichen Ausführungsformen kann das Kraftfahrzeuggetriebe als ein automatisiertes Schaltgetriebe, ein Handschaltgetriebe oder ein Wandler-Automatgetriebe ausgeführt sein. Das Kraftfahrzeuggetriebe ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeuggetriebe eines Nutzfahrzeugs. Ferner kann die Nebenabtriebskupplung eine Klauenkupplung sein. Es wird jedoch betont, dass auch andere Getriebetypen und Ausführungen der Nebenabtriebskupplung möglich sind.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Antriebsstranganordnung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend ein Kraftfahrzeuggetriebe wie vorstehend beschrieben. Hierbei ist an die Getriebeeingangswelle ein Antriebsaggregat, vorzugsweise eine Brennkraftmaschine, des Kraftfahrzeugs koppelbar und/oder gekoppelt. Ferner ist an den Getriebeabtriebsflansch eine angetriebene Achse und/oder ein Verteilergetriebe des Kraftfahrzeugs koppelbar und/oder gekoppelt.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, mit einem Kraftfahrzeuggetriebe wie in diesem Dokument beschrieben. Das Nutzfahrzeug kann ein Lastkraftwagen oder ein Omnibus sein.
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Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuggetriebes mit Nebenabtrieb gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Bei dem Kraftfahrzeuggetriebe 1 kann es sich um ein automatisiertes Schaltgetriebe, ein Handschaltgetriebe oder ein Wandler-Automatgetriebe eines Nutzfahrzeugs (nicht dargestellt) handeln. Das Getriebe 1 umfasst eine antriebsseitige Getriebeeingangswelle 4, eine abtriebsseitige Abtriebswelle 5 und einen dazwischen angeordneten Getriebeabschnitt 9, der die Motordrehzahl auf die Antriebsdrehzahl übersetzt. Der Getriebeabschnitt 9 kann in an sich bekannter Weise ausgeführt sein, z. B. als Schaltgetriebeabschnitt oder Wandler-Automatgetriebeabschnitt, und wird daher hier nicht näher beschrieben.
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Das Getriebe 1 ist im eingebauten Zustand Teil einer Antriebsstranganordnung 50, wobei das Getriebe mit eine Antriebsmaschine 30, z.B. einen Verbrennungsmotor, in Antriebsverbindung steht, so dass eine Antriebsleistung 3 der Antriebsmaschine auf die Eingangswelle 4 des Getriebes 1 übertragen wird. Beispielsweise kann eine Eingangswelle 4 des Getriebes 1 mit dem Schwungrad der Antriebsmaschine verbunden sein. Eine mögliche Variante ist, dass das Getriebe, mit seinem Getriebegehäuse, welches antriebsseitig einen Kupplungsflansch aufweist, an die Antriebsmaschine 30 derart angeflanscht ist, dass die Antriebsleistung der Antriebsmaschine auf die Eingangswelle 4 des Getriebes 1 übertragen wird. Im Falle einer Ausführung des Getriebes als Wandler-Automatgetriebe wäre es stattdessen gemäß einer anderen Variante eine Schnittstelle zum Drehmomentwandler.
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Das Getriebe umfasst ferner einen Nebenabtrieb 10. Zur Ausbildung des Nebenabtriebs 10 ist ein Nebenabtriebsgehäuse 11 vorgesehen, das in bzw. an einem abtriebsseitigen Endbereich 2a des Kraftfahrzeuggetriebes 1 angeordnet und an diesem befestigt ist. Vorstehend wurde bereits festgestellt, dass alternativ das Nebenabtriebsgehäuse mit dem Getriebegehäuse 2 auch eine bauliche Einheit bilden kann. In dem Nebenabtriebsgehäuse 11 sind eine Nebenabtriebskupplung 13, ein Nebenabtriebsräderwerk 12, eine Nebenabtriebswelle 1, zumindest ein Abschnitt der Abtriebswelle 5 und eine die Nebenabtriebskupplung 11 mit den Getriebeabtriebsflansch verbindende Getriebeausgangswelle 6 angeordnet.
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Die Abtriebswelle 5 des Getriebes kann über die Nebenabtriebskupplung 13 entweder mit dem Radsatz 12 des Nebenabtriebs 10 geschaltet werden oder mit der Getriebeausgangswelle 6 und dem Getriebeabtriebsflansch 7 verbunden werden. In ersterem Fall wird die Antriebsleistung 3 über einen Nebenabtriebsflansch 15 an einen Aufbau oder ein Zusatzaggregat geleitet, schematisch illustriert durch den Pfeil 16, der den Abtrieb zum Nebenabtriebsaufbau illustrieren soll. Der Nebenabtriebsflansch 15 kann in an sich bekannter Weise in unterschiedlichen Ausführungen dargestellt werden und ist daher hier nicht näher beschrieben. Anstelle des Nebenabtriebsflansch kann auch eine andere Nebenabtriebsschnittstelle vorgesehen sein, um ein Nebenaggregat antriebsmässig an den Nebenabtrieb anzuschließen. Beispielsweise kann die Nebenabtriebsschnittstelle als Nabe zur Aufnahme und Antrieb einer Steckwelle ausgebildet sein, insbesondere als Nabe zur Ausbildung einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung, beispielsweise um auf diese Weise eine hydraulische Pumpe direkt an den Nebenabtrieb 10 montieren zu können. Derartige Pumpen weisen üblicherweise eine Steckwelle auf, die in den Nebenabtrieb gesteckt wird.
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Wird die Kupplung 13 über die Getriebeausgangswelle 6 mit dem Getriebeabtriebsflansch 7 verbunden, dann wird die Antriebsleistung 3 zur Achse oder zu einem Verteilergetriebe 40 des Fahrzeugs geleitet, illustriert durch den Pfeil 8 zur Illustration des Abtriebes.
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Die gleichzeitige Kraftübertragung auf den Nebenabtriebsflansch 15 und den Getriebeabtriebsflansch 7 ist nicht vorgesehen.
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Der Nebenabtriebsradsatz (Nebenabtriebsräderwerk) 12 kann eine unterschiedliche Anzahl an Zahnrädern enthalten. Lediglich beispielhaft ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Eingangsrad 12a, einem Zwischenrad 12b und einem Ausgangsrad 12c vorgesehen. Dabei ist das Ausgangsrad 12c drehfest auf der Nebenabtriebswelle 14 angeordnet, und das Eingangsrad 12a ist auf der Abtriebswelle 5 gelagert.
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Um über den Rädertrieb 12 die Nebenabtriebswelle 14 und damit den Nebenabtriebsflansch 15 anzutreiben, ist, wie vorstehend bereits beschrieben, die Nebenabtriebskupplung 13 vorgesehen, welche als Klauenkupplung ausgebildet sein kann. Die Nebenabtriebskupplung 13 ist somit im Momentfluss nach dem Schaltgetriebeabschnitt 9 angeordnet, insbesondere ist die Nebenabtriebskupplung 13 in Richtung der Abtriebswelle zwischen dem Nebenabtriebsräderwerk 12 und dem Getriebeabtriebsflansch 7 angeordnet.
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Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 2
- Kraftfahrzeuggetriebegehäuse
- 2a
- Endbereich des Kraftfahrzeuggetriebegehäuses
- 3
- Antriebsleistung
- 4
- Getriebeeingangswelle
- 5
- Abtriebswelle
- 6
- Getriebeausgangswelle
- 7
- Getriebeabtriebsflansch
- 8
- Abtrieb zur Achse oder Verteilergetriebe
- 9
- Schaltgetriebeabschnitt
- 10
- Nebenabtrieb
- 11
- Nebenabtriebsgehäuse
- 12
- Nebenabriebs-Räderwerk
- 12a, 12b, 12c
- Rad des Räderwerks
- 13
- Nebenabtriebskupplung
- 14
- Nebenabtriebswelle
- 15
- Nebenabtriebsflansch
- 16
- Abtrieb zum Nebenabtriebsaufbau
- 30
- Antriebsaggregat, z. B. Verbrennungsmotor
- 40
- Verteilergetriebe
- 50
- Antriebsstranganordnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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