(57)【要約】  本発明は、農業用車両のためのギア組立体（１０）に関し、ギア組立体（１０）は、第１のギアユニット（１２）と、第１のユニットに出力側で連結された第２のギアユニット（１４）と、第２のユニットに出力側で連結された第３のギアユニット（１６）とを含む。第２のギアユニット（１４）は、入力軸（４６）と、出力軸（４８）と、２つの副軸（５０、５２）とを含み、入力軸（４６）は、副軸（５０、５２）と駆動係合されることが可能であり、副軸（５０、５２）は、出力軸（４８）と駆動係合されることが可能である。第３のギアユニット（１６）は、それと平行に設置された出力軸（９６）と駆動係合されることが可能な入力軸（９４）を含み、第１のギアユニット（１２）は、第１のギアユニット（１２）と連動する遊星ギアおよび第１の太陽ギア（２２）として設計され、第２のギアユニット（１４）の入力軸（４６）および出力軸（４８）、ならびに第３のギアユニット（１６）の入力軸（９４）が、互いに対して同軸に設置されており、第１のギアユニット（１２）の出力は、第２のギアユニット（１４）の入力軸（４６）に回転できないように接続され、第２のギアユニット（１４）の出力軸（４８）は、第３のギアユニット（１６）の入力軸（９４）に回転できないように接続される。【選択図】図１
2013527410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農業用車両のためのギア組立体（１０）であって、前記ギア組立体（１０）は、第１のギアユニット（１２）と、前記第１のユニットに出力側で連結された第２のギアユニット（１４）と、前記第２のユニットに出力側で連結された第３のギアユニット（１６）とを含み、前記第２のギアユニット（１４）は、入力軸（４６）と、出力軸（４８）と、２つの副軸（５０、５２）とを含み、前記入力軸（４６）は、前記副軸（５０、５２）と駆動係合されることが可能であり、前記副軸（５０、５２）は、前記出力軸（４８）と駆動係合されることが可能であり、前記第３のギアユニット（１６）は、それと平行に設置された出力軸（９６）と駆動係合されることが可能な入力軸（９４）を含む、ギア組立体（１０）において、前記第１のギアユニット（１２）は、前記第１のギアユニット（１２）と連動する遊星ギアおよび太陽ギア（２２）であり、前記第２のギアユニット（１４）の前記入力軸（４６）および前記出力軸（４８）、ならびに前記第３のギアユニット（１６）の前記入力軸（９４）が、互いに対して同軸に設置されており、前記第１のギアユニット（１２）の出力は、回転に関して、前記第２のギアユニット（１４）の前記入力軸（４６）に固定接続され、前記第２のギアユニット（１４）の前記出力軸（４８）は、回転に関して、前記第３のギアユニット（１６）の前記入力軸（９４）に固定接続されることを特徴とする、ギア組立体（１０）。
【請求項２】
前記入力軸（４６）および前記出力軸（４８）は、共通のベアリング点（９３）を有することを特徴とする、請求項１に記載のギア組立体（１０）。
【請求項３】
前記第２のギアユニット（１４）において、前記副軸（５０、５２）は、異なる歯車の組（５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、８６、８８、９０、９２）を介して、前記出力軸（４８）に駆動係合されることが可能であり、クラッチデバイス（７４、７６、７８、８０）は、前記副軸（５０、５２）の上に備えられ、前記クラッチデバイスは、選択された歯車の組（５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、８６、８８、９０、９２）の作動を可能とすることを特徴とする、請求項１または２に記載のギア組立体（１０）。
【請求項４】
ギアシャフト（３８）が備えられ、前記ギアシャフトが、第１に、第１のギアユニット（１２）の入力軸（４０）を表し、第２に、前記ギア組立体（１０）の出力軸（４１）を表し、前記ギアシャフト（３８）は、前記入力軸（４０）として、前記第１のギアユニット（１２）と駆動係合し、前記ギアシャフト（３８）は、前記出力軸（４１）として、前記第１、第２、および第３のギアユニット（１２、１４、１６）を通って、前記太陽ギア（２２）、前記第２のギアユニット（１４）の前記入力軸（４６）および前記出力軸（４８）、ならびに前記第３のギアユニット（１６）の前記入力軸（９４）へ同軸に延在することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）。
【請求項５】
前記第３のギアユニット（１６）において、前記入力軸（９４）は、異なる歯車の組（１０４、１０６、１１２、１１４）を介して、前記出力軸（９６）と駆動係合されることが可能であり、少なくとも１つのクラッチデバイス（１０２）が、前記入力軸（９４）または前記出力軸（９６）の上に備えられ、前記クラッチデバイスは、対応する前記歯車の組（１０４、１０６、１１２、１１４）の選択を可能にすることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）。
【請求項６】
前記第３のギアユニット（１６）において、前記入力軸（９４）と前記出力軸（９６）との間に、さらなるクラッチデバイス（９８）が、連動する歯車の組（１００、１１０）を備えて配置され、それによって、前記入力軸（９４）は、前記出力軸（９６）と駆動係合されることが可能であることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）。
【請求項７】
前記第１のギアユニット（１２）は、反転可能である遊星ギアとして構成されることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）。
【請求項８】
さらなるギアユニット（１８）において、出力軸（１２０）が、前記第３のギアユニット（１６）の前記出力軸（９６）と平行に配置され、歯車の組（１１６、１２４）、およびそれに接続されたクラッチデバイス（１２２）を介して、随意的に接続されることが可能であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）。
【請求項９】
中間ギアユニット（１６４）が、前記第２および第３のギアユニット（１４、１６）の間に配置され、前記第２のギアユニット（１４）の前記出力軸（４８）を前記第３のギアユニット（１６）の前記入力軸（９４）へ連結し、前記中間ギアユニット（１６４）は、接続されることが可能な減速ギアを含むことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）。
【請求項１０】
前記第２のギアユニット（１４）の中に配置された前記副軸（５０、５２）は、前記第２のギアユニット（１４）のハウジングモジュール（１３４）に対して、前記入力軸および出力軸（４６、４８）の上方に配置され、また、前記第２のギアユニット（１４）の中の前記クラッチデバイス（７４、７６、７８、８０）は、電磁気アクチュエータ（１６０）も含み、前記電磁気アクチュエータ（１６０）は、前記第２のギアユニット（１４）の前記ハウジングモジュール（１３４）に対して、前記出力軸（４８）の下方に配置されることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）。
【請求項１１】
前記第２のギアユニット（１２）において、前記入力軸（４６）と前記副軸（５０、５２）との間に、各々の場合において、追加のクラッチデバイス（１２６、１２８）が配置され、それによって、前記入力軸（４６）は、それぞれの前記副軸（５０、５２）と駆動係合されることが可能であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）。
【請求項１２】
１つまたは複数のクラッチデバイス（７４、７６、７８、８０、９８、１０２、１２６、１２８）が、同期デバイスおよび／またはマルチプレートクラッチおよび／またはドッグクラッチとして構成されることを特徴とする、請求項３から１１までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一項に記載のギア組立体（１０）のためのギアハウジング構成体（１３０）において、前記ギアハウジング構成体（１３０）は、モジュール式構造であり、前記第１のギアユニット（１２）に対して第１のハウジングモジュール（１３２）、前記第２のギアユニット（１４）に対して第２のハウジングモジュール（１３４）、および前記第３のギアユニット（１６）に対して第３のハウジングモジュール（１３６）を含み、前記第１のハウジングモジュール（１３２）は、前記入力側にハウジング壁（１３８）を有し、前記出力側にハウジングフランジ（１４０）を有し、前記第２のハウジングモジュール（１３４）は、前記入力側にハウジング壁（１４２）を有し、前記出力側にハウジングフランジ（１４４）を有し、前記第３のハウジングモジュール（１３６）は、前記入力側にハウジングフランジ（１４６）を有し、前記出力側にハウジング壁（１４８）を有し、その間の内側に配置された固定点（１５０）を有し、前記第１のハウジングモジュール（１３２）の前記ハウジングフランジ（１４０）は、前記第２のハウジングモジュール（１３４）の前記ハウジング壁（１４２）に固定されることが可能であり、前記第３のハウジングモジュール（１３６）の前記ハウジングフランジ（１４６）は、前記第２のハウジングモジュール（１３４）に固定されることが可能であり、また、前記ギアハウジング構成体（１３０）は、また前記第２のハウジングモジュール（１３４）のハウジングベアリング壁（１５２）を含み、前記第３のハウジングモジュール（１３６）のハウジングベアリング壁（１５４）を含み、前記第２のハウジングモジュール（１３４）の前記ハウジングベアリング壁（１５２）は、前記第２のハウジングモジュール（１３４）の前記ハウジングフランジ（１４４）に固定されることが可能であり、前記第３のハウジングモジュール（１３６）の前記ハウジングベアリング壁（１５４）は、前記内側に配置された前記第３のハウジングモジュール（１３６）の前記固定点（１５０）に固定されることが可能であることを特徴とする、ギアハウジング構成体（１３０）。
【請求項１４】
前記第３のハウジングモジュール（１３６）は、前記ハウジングフランジ（１４４）に固定されることが可能であるか、または、前記第２のハウジングモジュール（１３４）の前記ハウジングベアリング壁（１５２）において、前記第２のハウジングモジュール（１３４）に固定されることが可能であることを特徴とする、請求項１３に記載のギアハウジング構成体（１３０）。
【請求項１５】
前記第３のハウジングモジュール（１３６）の前記ハウジングベアリング壁（１５４）は、前記さらなるクラッチデバイス（９８）の前記歯車の組（１００、１１０）と、少なくとも１つの前記クラッチデバイス（１０２）の前記歯車の組（１０４、１０６、１１２、１１４）との間に配置されることを特徴とする、請求項１３または１４に記載のギアハウジング構成体（１３０）。
【請求項１６】
中間ハウジングモジュール（１６２）が、中間ギアユニット（１６４）に備えられ、入力側および出力側にハウジングフランジ（１６６、１６８）を有しており、前記入力側の前記ハウジングフランジ（１６６）は、前記ハウジングフランジ（１４４）に固定されることが可能であるか、または、前記第２のハウジングモジュール（１３４）の前記ハウジングベアリング壁（１５２）に固定されることが可能であり、前記出力側の前記ハウジングフランジ（１６８）は、前記第３のハウジングモジュール（１３６）の前記ハウジングフランジ（１４６）に入力側で固定されることが可能であることを特徴とする、請求項１３から１５までのいずれか一項に記載のギアハウジング構成体（１３０）。
【請求項１７】
さらなるハウジングモジュールが、さらなるギアユニット（１８）に備えられ、前記ハウジングモジュールは、入力側にハウジングフランジを有しており、前記ハウジングフランジは、入力側の前記ハウジングフランジ（１４６）と、出力側の前記第３のハウジングモジュール（１３６）の前記ハウジング壁（１４８）との間に配置された接続フランジに固定されることが可能であることを特徴とする、請求項１３から１６までのいずれか一項に記載のギアハウジング構成体（１３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用車両のためのギア組立体に関し、ギア組立体は、第１のギアユニットと、第１のユニットに出力側で連結された第２のギアユニットと、第２のユニットに出力側で連結された第３のギアユニットとを含み、第２のギアユニットは、入力軸と、出力軸と、２つの副軸とを含み、入力軸は、副軸と駆動係合されることが可能であり、副軸は、出力軸と駆動係合されることが可能であり、第３のギアユニットは、それと平行に設置された出力軸と駆動係合されることが可能な入力軸を含む。本発明は、そのようなギア組立体のためのギアハウジング構成体にさらに関する。
【背景技術】
【０００２】
農業作業用車両のためのギア組立体が、例えば、トラクタまたは収穫機などについての先行技術から知られており、前記ギア組立体は、連続して配置された複数のギアユニットによって実行されるギアシステムを有する。そのようなギア組立体は、ギアスプレッド（ｇｅａｒ  ｓｐｒｅａｄ）によって要求される高度の要求を満たすように使用され、それは、農業作業用車両で要求されるように、できる限り繊細で広範である。そのうえ、同じ理由で、そのようなギア組立体は、建設機械の分野でも使用される。
【０００３】
ＥＰ１６２４２３２Ａ１は、連続して配置された複数のギアユニットを含む、作業用車両のためのギア組立体を開示する。第１のギアユニットは、後退ギアとして構成され、第２のギアユニットに接続される。第２のギアユニットは、分配段および出力軸に接続された入力軸を有する。そのうえ、２つの副軸が、第２のギアユニットの中に備えられる。副軸は、分配段を介して駆動される。副軸および出力軸の上の歯車によって構成された歯車の組によって、出力軸は、様々なギア段で駆動されることが可能である。第２のギアユニットの出力軸は、第３のギアユニットに接続される。第３のギアユニットは、二次的なトランスミッションを表し、第２のギアユニットの中で選択されたギア段のさらなる多段化を可能にする。開示されたギア組立体は、比較的低い建設コストで有利なギアシフトを可能にするように設計されており、対応する全体ギアスプレッドがある。しかし、選択されたギアユニットのタイプによって追加的に要求される、選択された設計は、低度のコンパクト性および変化性だけを有し、すなわち、選択された構造に基づいて、所定のおよび／または選択された最大または最小出力速度に対して、変化の可能性は、困難を伴ってのみ実行されることが可能であり、比較的高い構造的なコストおよび多数の様々な部品を伴ってのみ実行されることが可能である。この点で、例えば、少なくとも１つの軸線方向距離が、変更されなければならず、それは、シフトフォークなどを適用することなどのような、さらなる構造的手段を必要とする。同じことが、ギア組立体によって事前に決定されたパワー範囲を増加および適合させる可能性、ならびに、追加的なまたは補助的な駆動装置と組み合わせる可能性に当てはまる。
【０００４】
ＥＰ１６２４２３２Ａ１に開示されたギア組立体の設計と、上述のタイプの他の既知のギア組立体の設計の両方とも、回転速度および／またはそれぞれの車両の駆動速度に応じて、高振動に関連する、効率および／またはパワー損失の不均等な経路を有するということがさらなる欠点である。不均等であり、かつ／または、振動に関連するそのような経路は、迅速に振動シフトを引き起こすことが可能であるので、それは、とりわけ最適化された燃料消費に関する駆動計画を適用するときに、オートマチックギアシステムを実装することにとっての欠点である。そのうえ、パワーテイクオフシャフトは、単に、ギア組立体の入力軸に間接的に接続されることが可能であるので、また、そのようなギア組立体は、例えば、トラクタなどのような限定された範囲で農業用機械の中で使用することにも適している。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、導入部で述べられたタイプのギア組立体を特定し、それによって、１つまたは複数の上述の問題を克服することである。
本発明の目的は、本発明にしたがって、請求項１および／または１２の教示によって実現される。本発明のさらなる有利な実施形態および発展例が、従属項から明らかにされる。
【０００６】
本発明によれば、導入部で述べられたタイプのギア組立体は、第１のギアユニットが、遊星ギアおよび遊星ギアに関係する太陽ギアとして設計され、第２のギアユニットの入力軸および出力軸、ならびに第３のギアユニットの入力軸が、互いに対して同軸に設置されており、遊星ギアの出力は、回転に関して、第２のギアユニットの入力軸に固定接続され、第２のギアユニットの出力軸は、回転に関して、第３のギアユニットの入力軸に固定接続されるように構成される。遊星ギアは、有利には、ギア組立体の内側におけるその小さな構造的な軸線方向の寸法によって特徴付けられる。また、遊星ギアを使用することによって、ギア組立体全体の回転軸線が事前に決定され、回転軸線の上に、太陽ギア、第２および第３のギアユニット、ならびに第２のギアユニットの出力軸の両方が、配置されることが可能である。上述の軸および／または太陽ギアが互いに対して同軸であることによって、ギアコンポーネントついて、とりわけ有利な取り付け可能性が提供され、そして、それによって、個々のギアコンポーネントを事前に組み立てるためのオプションを備えてコンパクトな構造が可能になり、したがって、より低い組み立てコスト、ならびに、高度の適合性および変化性が提供される。
【０００７】
第２のギアユニットの入力軸および出力軸は、共通のベアリング点を有しており、例えば、入力軸を、中空軸として形成し、入力軸の内側に出力軸を取り付けることによって、またはその逆によって、入力軸に出力軸を取り付けることが可能である。少なくとも２つのベアリングが、共通のベアリング点において、取り付けのために備えられ、そのうちの１つは入力軸と連動し、１つは出力軸と連動する。両方の軸の共通のベアリング点によって、構造的な空間は、軸の回転軸線に沿って最小化される。
【０００８】
第２のギアユニットにおいて、副軸は、異なる選択された歯車の組を介して出力軸に駆動係合されることが可能であり、クラッチデバイスが、副軸の上に備えられ、クラッチデバイスは、選択された歯車の組の作動および／または接続を可能にする。従来、それぞれのクラッチデバイスに対して、２つの歯車の組が作動および／または接続され、より大きな数または小さな数の歯車の組を１つのクラッチデバイスに接続することも考えられる。それぞれの副軸の上のクラッチデバイスの数は、変化することが可能であり、１つ、２つまたはそれ以上が備えられることが可能である。用語「クラッチデバイス」は、以下同じく、とりわけ請求項において、それによって歯車の組が作動および／または接続されることが可能であるというデバイスを表すものとして理解されるべきである。この点で、同期デバイス、または、さらにはマルチプレートクラッチ、ドッグクラッチなどが、使用されることが可能である。しかし、以下同じく、同期デバイスは、クラッチデバイスとして使用されることが好ましく、代替的に、マルチプレートクラッチまたはドッグクラッチなども使用されることが可能である。第２のギアユニットの設計に応じて、歯車の組は、数およびサイズが異なることが可能であり、とりわけ、入力軸および／または出力軸からの副軸の間隔に応じて様々に設計されることが可能である。したがって、ギア組立体は、顧客によって所望されるパワー要求に適合されることが可能である。入力軸および／または出力軸からの副軸の間隔が同じであれば、実質的にステップレスのギアステップジャンプが、第２のギアユニットによって実行されることが可能であり、副軸の上において、一方の副軸の同期された歯車は、もう一方の副軸の同期された歯車と同一である。これによって、両方の副軸の上の歯車の組が、同じ数の歯、同じ歯の形状、および、製造技術に関して同じ数の部品をも有することができるということが可能となる。これは、第２のギア組立体の費用効率的な設計をもたらす。ステップレスのギアステップジャンプは、主に、例えばトラクタなどの農業用車両において、有利であることが可能であり、ギアステップジャンプのサイズは、主として、車両の駆動機械の特性によって決定され、しがたって、それぞれの農業用車両の特定の要求に適合されることが可能である。一般的に、１６％から２５％までのステップレスのギアステップジャンプが、農業用車両では普通である。本発明によるギア組立体では、入力軸および／または出力軸から同じ軸線方向距離の副軸を備えた第２のギアユニットについて、ステップレスのギアステップジャンプが＋／−１．０％ポイントだけの比較的小さい偏差を伴って上述の範囲で実現されることが可能である、歯車の組が形成されることが可能である。この場合、同じサイズのモジュールが、全ての歯車について使用されることが可能であり、そして、それは、歯車を製造するときのコストの利点を意味する（歯切り盤のセットアップ時間のためのコストを最小化する）。＋／−１．０％ポイントより小さい偏差を得ることが所望されるならば、これは、それぞれの歯車の組（歯車のつながり（ｗｈｅｅｌ  ｃｈａｉｎｓ））について異なるモジュールを選択することに���って実現されることが可能である。入力軸および／または出力軸からの副軸の軸線方向距離が不均等であれば、可変ギアステップジャンプも、第２のギアユニットによって実行されることが可能である。この場合、一方の副軸の上の同期された歯車は、もう一方の副軸の上の対向する同期された歯車と、もはや同じではない。しかし、第２のギア組立体のほとんど全体の残りの構造体（ハウジング、クラッチデバイス、軸の取り付け、シフトデバイス、ならびに、一連のギアシステムの組み立ておよび調節など）は、変更されないままである。シフトデバイスの（１つまたは複数の）シフトフォークだけが、新しい幾何学形状にしたがって適合されなければならない。例えば、輸送目的が優先されるときは、可変ギアステップジャンプが、農業用車両および多目的車両に使用される。したがって、それは、農業用車両の分野および多目的車両の分野の両方において、根本的に異なるギア設計が使用される必要がなしに、非常に様々な使用および要求が満たされることを可能にするので、ギア組立体は、上述の高度のコンパクト性に加えて、その高度の適合性および変化性によって特徴付けられる。
【０００９】
ギア組立体は、第１に遊星ギアの入力軸を表し、第２にギア組立体の出力軸を表すギアシャフトを有することが可能である。このため、ギアシャフトは、遊星ギアの入力軸として、例えば、遊星スパイダー側（ｐｌａｎｅｔ  ｓｐｉｄｅｒ  ｓｉｄｅ）において、それに接続されることが可能であり、出力軸として、第１、第２、および第３のギアユニットを通って、太陽ギア、第２のギアユニットの入力軸および出力軸、ならびに第３のギアユニットの入力軸へ同軸に延在することが可能である。遊星ギアの太陽ギアは、例えば、第２のギアユニットの入力軸に接続されることが可能である。遊星ギアの太陽ギアに接続された入力軸、ならびに、第２のギアユニットの出力軸および第３のギアユニットの入力軸は、中空軸として構成されることが可能であり、中空軸を通って、ギアシャフトは延在するこが可能である。したがって、ギアシャフトは、さらなるギアユニットのための駆動装置として使用されることが可能である。例えば、ギアシャフトは、さらなるギアユニットとして、ギア組立体に接続されることが可能なパワーテイクオフシャフトギアボックスのための駆動装置としての役割を果たすことが可能である。
【００１０】
第３のギアユニットに対して、入力軸は、異なる歯車の組を介して、出力軸と駆動係合されることが可能である。このため、少なくとも１つ（または複数）のクラッチデバイスが、入力軸の上または出力軸の上にも備えられ、（１つまたは複数の）クラッチデバイスは、対応する歯車の組の選択を可能にする。出力軸は、入力軸と平行に配置され、したがって、さらなるギアユニットのための入力軸として使用されることが可能である。例えば、第３のギアユニットの出力軸は、さらなるギアユニットとしてギア組立体に接続されることが可能な、差動ギアのための駆動装置としての役割を果たす。出力軸は、かさ歯車を備えることが可能であり、かさ歯車を介して、差動ギアの駆動装置が動かされる。したがって、第３のギアユニットは、ギアのセットを表し、ギアのセットによって、様々な速度レベルが、第２のギアユニットによって提供されたギア段に応じて、実行されることが可能である。
【００１１】
そのうえ、第３のギアユニットにおいて、入力軸と出力軸との間に、さらなるクラッチデバイスが、連動する歯車の組を備えて配置されることも可能であり、それによって、入力軸は、出力軸と駆動係合されることが可能である。結果として、例えば、最大出力速度を実現するために、第３のギアユニットのクラッチデバイスの上述の歯車の組に加えて、入力軸と出力軸との間の追加的な駆動係合が、第３のギアユニットの中に提供されることが可能である。したがって、例えば、追加的な伝達比が提供されることが可能であり、それによって、上述のクラッチデバイスの歯車の組によって実現可能な出力速度を超える最大出力速度を可能にする。さらなるクラッチデバイスの歯車の組は、追加的に、他の歯車の組と独立して交換可能および／または可変であり、高い組み立てコストなしに、最大出力速度を変化させることができるようになっている。したがって、農業用車両の最大の速度は、例えば、従来のギア組立体では普通であるような、例えば、差動ギアのギア取り換えを行う必要なく、法的要求に適合されることが可能である。そのうえ、作動ギアの伝達比を変化させるとき、全ての他の比率の群の速度も変更され、それは、その用途の欠点である。したがって、第３のギアユニットの中のクラッチデバイスの歯車の組を変更することによって、最大速度を適合させることは、非常に正確に、および、異なる国の法的要求に対して非常に厳密に適合されることが可能であり、すなわち、ギア組立体の残りの速度およびギア段がそれによって影響されることなく、レトロスペクティブ（ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ）であり、それに応じて費用効率的である。
【００１２】
遊星ギアは、反転されることが可能な、および／または、反転可能である遊星ギアとして、好ましくは、デュアル遊星ギアセットを備えて構成され、太陽ギアと中空歯車との間で、互いに噛み合う２つの遊星歯車セットが配置され、遊星歯車セットは、共通の遊星スパイダーを介して駆動される。１つの運転方向について、太陽ギアは、回転に関して、突起部に固定接続されることが可能であり、中空歯車は、自由に動作する。反対の運転方向について、太陽ギアは、遊星スパイダーから解放されて動作することが可能であり、したがって、中空歯車はブロックされる。また、太陽ギアが、例えば、被駆動要素として使用されることによって、遊星ギアのさらなる構成体も考えられ、第２のギアユニットの入力軸が、出力要素として遊星スパイダーに接続されることとなる。また、入力要素または出力要素として中空歯車を配置することも考えられる。
【００１３】
さらなるギアユニットにおいて、出力軸が、第３のギアユニットの出力軸と平行に配置され、歯車の組、およびそれに接続されたクラッチデバイスを介して、随意的に接続されることが可能である。したがって、第３のギアユニットの出力軸から進み、例えば、前輪駆動装置が、実装されることが可能であり、前輪駆動装置は、ギア組立体に接続された差動ギアに平行におよび差動ギアから独立して、接続されることおよび／または切り離されることが可能である。したがって、さらなるギアユニットは、随意的に、第３のギアユニットに接続されることが可能である。したがって、また、本発明によるギア組立体を備えた車両は、特定のギア組立体が設計される必要なしに、４輪駆動の車両として設計されることも可能である。また、この場合、異なる種類のギア組立体の数が、再度生じるようになる。
【００１４】
ギア組立体のさらなる実施形態では、中間ギアユニットが、第２および第３のギアユニットの間に配置され、中間ギアユニットを通して、第２のギアユニットの出力軸が、第３のギアユニットの入力軸へ連結されることが可能であり、中間ギアユニットは、接続されることが可能な減速ギアを含む。第２のギアユニットの出力軸によって提供される速度は、この場合、第３のギアユニットの入力軸に変更せずに伝達されるか、または、減速ギアによって低減され、第３のギアユニットの入力軸から低減された形態で提供されるかのいずれかである。また、そのような減速ギアは、当業者によって、超低速用ギアモジュールとして意味され、超低速用ギアモジュールによって、極めて低い駆動速度が実行されることが可能である。したがって、中間ギアユニットは、随意的に、より大きい組み立てコストが適用される必要なしに、車両構造体の中で、第２および第３のギアユニットとの間に配置されることが可能である。必要とされる用途および／または性能プロファイルに応じて、本発明によるギア組立体を備えた車両は、特定のギア組立体が設計される必要なしに、超低速用ギアモジュールを備えることが可能である。また、この場合、異なる種類のギア組立体の数が、生じるようになる。
【００１５】
第２のギアユニットの中に配置された副軸は、第２のギアユニットのギアハウジングおよび／またはハウジングモジュールに対して、入力軸および出力軸の上方に配置され、第２のギアユニットの中のクラッチデバイスは、電磁気アクチュエータを含むことが可能であり、電磁気アクチュエータは、第２のギアユニットのハウジングモジュールに対して、出力軸の下方に配置される。したがって、副軸は、ハウジングモジュールの上側部分に配設され、有利には、ギア組立体の油レベルの上方に位置付けられ、それによって、撹拌損失が低減されることが可能であり、かつ／または、改善された効率が実現されることが可能である。クラッチデバイスを同期させるためのシフト力を発生させ、かつ／または、シフト力を対応するシフトデバイスへ送る電磁気アクチュエータが、第２のギアユニットの出力軸の下方に、ギア組立体の油の流れの中に配設され、最適に冷却されることが可能である。
【００１６】
第２のギアユニットにおいて、入力軸と副軸との間に、デュアルクラッチデバイスが配置されることが可能であり、デュアルクラッチデバイスは、一方の副軸の上に第１のクラッチデバイスを含み、もう一方の副軸の上に第２のクラッチデバイスを含み、それによって、入力軸は、それぞれの副軸と駆動係合されることが可能である。第２のギアユニットのそのような実施形態は、デュアルクラッチトランスミッションを表し、入力軸と出力軸との間の駆動係合を中断することなくギア段の間のシフトを可能にする。配置は、連続するギアが２つの副軸のうちの１つに交互に割り当てられるようになっており、例えば、あるギアから次のギアへシフトするとき、第１の追加のクラッチデバイスが閉じられ、同時に、もう一方の副軸の第２の追加のクラッチデバイスが開放される前に、第１の追加のクラッチデバイスが開放されている場合は、次のギアに割り当てられた副軸が、出力軸によって、同期化するために、クラッチデバイスを介して、そのギアに対応する速度にされることが可能である。したがって、駆動係合を中断することなく、負荷時において、追加のクラッチデバイスのマニュアル作動させることによって、出力軸についての出力トルクが、一方の副軸からもう一方へ伝達されることが可能である。しかし、また、第２のギアユニットは、２つの追加のクラッチデバイスなしで、すなわち、デュアルクラッチデバイスなして、操作されることが可能である。この場合、両方の副軸は、入力軸と恒久的な駆動係合をする。１つのギアから別のギアへシフトすることは、単に、歯車の組に対応して接続された、同期化のためのクラッチデバイスによって行われ、それぞれの駆動係合を中断することによっても行われる。第２のギアユニットのそのような構成は、マニュアルトランスミッションを表す。また、この場合、ギア組立体が、実質的に構造的なコストなしで、デュアルクラッチトランスミッションとともにまたはマニュアルトランスミッションとともに、随意的に実行されることが可能であることによって、異なる種類のギア組立体全体の数が、再び生じるようになる。
【００１７】
本発明によれば、また、上述のギア組立体のために設計されたギアハウジング構成体も提案され、ギアハウジング構成体は、モジュール式構造である。これに関連して、「モジュール式」は、ギアハウジング構成体が、複数のギアハウジングから構成され、特定のギアハウジングおよび／またはハウジングモジュールは、上述のギアユニットのそれぞれのために、および／または中間ギアユニットのために構成されており、中間ギアユニットは、他のハウジングモジュールと組み合わせて、ギアハウジング構成体全体を表すということを意味することが意図される。第１のギアユニットのための第１のハウジングモジュールは、入力側にハウジング壁を有し、出力側にハウジングフランジを有する。第２のギアユニットのための第２のハウジングモジュールは、入力側にハウジング壁を有し、出力側にハウジングフランジを有する。第３のギアユニットのための第３のハウジングモジュールは、入力側にハウジングフランジを有し、出力側にハウジング壁を有し、その間の内側に配置された固定点を有する。第１のハウジングモジュールのハウジングフランジは、第２のハウジングモジュールのハウジング壁に固定されることが可能であり、第３のハウジングモジュールのハウジングフランジは、第２のハウジングモジュールに固定されることが可能である。また、ギアハウジング構成体は、第２のハウジングモジュールのハウジングベアリング壁を含み、第３のハウジングモジュールのハウジングベアリング壁を含み、第２のハウジングモジュールのハウジングベアリング壁は、第２のハウジングモジュールのハウジングフランジに固定されることが可能であり、第３のハウジングモジュールのハウジングベアリング壁は、内側に配置された第３のハウジングモジュールの固定点に固定されることが可能である。
【００１８】
第３のハウジングモジュールは、ハウジングフランジに固定されることが可能であるか、または、第２のハウジングモジュールのハウジングベアリング壁において、第２のハウジングモジュールに固定されることが可能である。第２のハウジングモジュールのハウジングフランジは、この場合、第２のハウジングモジュールのハウジングベアリング壁が、ハウジングフランジの内側固定表面に固定され、第３のハウジングモジュールのハウジングフランジが、入力側においてハウジングフランジの外側固定表面に固定されるように寸法決めされ、有利には、第２および第３のハウジングモジュールの間に、接合面が１つだけ形成されるようになっている。上述のように、第２のハウジングモジュールのハウジングベアリング壁を、そのハウジングフランジに固定することも可能であり、第３のハウジングモジュールのハウジングフランジを、第２のハウジングモジュールのハウジング壁に入力側で固定することも可能であり、この場合、２つの接合面が形成されることとなる。代替的に、同様の態様で、第２のハウジングモジュールのハウジングベアリング壁を固定することが、第３のハウジングモジュールのハウジングフランジの内側固定表面の上に実施されることも可能である。
【００１９】
第３のハウジングモジュールの内側に配置された固定点は、ハウジングモジュールの内側に配置されており、ハウジングモジュールが組み立てられると、第３のハウジングモジュールの取り付けられたハウジングベアリング壁が、さらなるクラッチデバイスを備えた歯車の組とクラッチデバイスを備えたもう一方の歯車の組との間に配置されるようになっている。そのような配置によって、第３のギアユニットの中のさらなるクラッチデバイスの歯車の組の取り換えが可能となり、すなわち、最大出力速度を変化させることが可能な歯車の組の取り換えが、第３のギアユニットが完全に分解される必要なく、簡単におよび費用効率的に実施されることが可能となる。この場合、本発明によるギア組立体、および／または、それのために構成されたギアハウジング構成体が、より低い組み立てコスト、高度の適合性および変化性に関して、再度明確になる。
【００２０】
そのうえ、中間ハウジングモジュールが、中間ギアユニットに備えられることが可能であり、中間ハウジングモジュールは、入力側にハウジングフランジを有し、出力側にハウジングフランジを有する。ハウジングフランジが、ハウジングフランジに出力側で固定されることが可能であるか、または、第３のハウジングモジュールについて説明されたように、第２のハウジングモジュールのハウジングベアリング壁に固定されることが可能であるように、入力側のハウジングフランジが設計されることが可能である。フランジが、第３のハウジングモジュールのハウジングフランジに入力側で固定されることが可能であるように、出力側のハウジングフランジが設計される。結果として、中間ギアユニットが、超低速用ギアモジュールの形態であることが所望されるという場合には、組み立てコストは、最小限に低減されることが可能である。中間ハウジングモジュールは、例えば、突起部または他の固定デバイスの形態の、対応する内部ベアリング点を有することが可能であり、その上に、例えば、歯車減速ギアなどのような中間ギアユニットの構造部材が、取り付けられることが可能である。とりわけ、この場合、従来のギアハウジング構成体に対して、より低い組み立てコスト、ならびに、高度の適合性および変化性も明確になる。
【００２１】
そのうえ、さらなるハウジングモジュールが、さらなるギアユニットに備えられることが可能であり、前記ハウジングモジュールは、入力側にハウジングフランジを有しており、前記ハウジングフランジは、入力側のハウジングフランジと、出力側の第３のハウジングモジュールのハウジング壁との間に配置された接続フランジに固定されることが可能である。前記接続フランジは、例えば、第３のハウジングモジュールの下側に配置されることが可能であり、例えば、前輪駆動装置のための駆動モジュールの形態に構成された第４のギアユニットは、第３のハウジングモジュールに装着および／または接続されることが可能である。接続フランジ、および入力側の第４のハウジングモジュールのハウジングフランジを通って延在する歯車の組が、この場合、前輪駆動装置で必要とされる駆動トルクを提供することが可能であり、歯車の組は、第３のギアユニットの出力軸の上に配置された歯車と、第４のギアユニットの中に配置された歯車とによって作り出されることが可能である。説明されたさらなるハウジングモジュールに加えて、さらなるハウジングモジュールも、既存のモジュール式ギアハウジング構成体に接続されることが可能である。したがって、例えば、さらなる接続フランジを介して、パーキングブレーキモジュールが、第３のハウジングモジュールに接続されることが可能であり、それによって、第３のギアユニットの入力軸または出力軸の上に配置された歯車のブロッキングが可能になる。例えば、差動ギアまたはパワーテイクオフシャフトギアを、第３のハウジングモジュールのハウジング壁を通って延在するギアシャフトおよび／または出力軸に接続することを可能にするために、さらなるハウジングモジュールのためのさらなる接続オプションが、第３のハウジングモジュールのハウジング壁の上に備えられることが可能である。
【００２２】
コンパクト性、適合性、および変化性に対して既に述べられた利点に加えて、本発明によるギア組立体は、ギア組立体の効率および／またはパワー損失の分離した一定の経路が、回転速度および／または車両の駆動速度の範囲全体にわたって、提供されることが可能になる。これは、例えば、最適化された燃料消費に関する駆動計画を適用するときに、オートマチックギアシステムを実装するための大きな利点である。既に上述されたような従来のギア組立体では、ギア組立体のパワー損失の不均等な経路が、回転速度および／または車両の駆動速度に応じて、代わりに登録されることが可能であり、それは、上述の駆動計画を適用するのに最適ではない。
【００２３】
さらなる利点、ならびに、本発明の有利な発展例および実施形態だけでなく、本発明が、より詳細に記載され、図面を参照して以下に説明され、図面は、本発明の例示の実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による第１のギア組立体の運動学的な図である。
【図２】本発明による第２のギア組立体の運動学的な図である。
【図３】本発明による第２のギアハウジング構成体の運動学的な図である。
【図４】第２のギアユニットのギア断面の概略図である。
【図５】本発明によるさらなるギアハウジング構成体の運動学的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１では、本発明によるギア組立体１０が、概略的に示されている。ギア組立体１０は、第１のギアユニット１２、第２のギアユニット１４、第３のギアユニット１６、およびさらなる（第４の）ギアユニット１８を含む。
【００２６】
第１のギアユニット１２は、反転可能なデュアル遊星ギア２０として構成されており、遊星ギア２０は、２つのギア段を有しており、遊星ギア２０の太陽ギア２２が、第１のセットの遊星歯車２４と噛み合う。第１のセットの遊星歯車２４は、一方で太陽ギア２２と噛み合い、他方で第２のセットの遊星歯車２６と噛み合う。そして、第２のセットの遊星歯車２６は、中空歯車２８と噛み合う。第１および第２のセットの遊星歯車２４、２６は、それぞれの軸受車軸３０、３２に取り付けられ、第１のセットの遊星歯車２４の軸受車軸３０は、第２のセットの遊星歯車２６の軸受車軸３２よりも、太陽ギア２２から小さい間隔を有する。全ての軸受車軸３０、３２、ならびに、したがって第１および第２のセットの遊星歯車２４、２６が、共通の遊星キャリア３４の上に配置される。クラッチデバイス３６が、遊星キャリア３４と太陽ギア２２との間に配置される。ギアシャフト３８は、遊星ギア２０のための入力軸４０としての役割を果たし、ギア組立体１０のための出力軸４１としての役割を果たす。入力軸４０は、遊星キャリア３４に接続される。中空歯車３２は、ブロッキングデバイス４２を介して、ギア組立体１０のハウジング部分４４に接続されることが可能であり、かつ／または、そこから取り外されることが可能である。太陽ギア２２は、第２のギアユニット１４の入力軸４６に同軸に接続される。
【００２７】
第１のギアユニットは、いわゆる後退ギアを表し、ギア組立体１０のための入力回転方向を事前に決定するという目的を有し、クラッチデバイス３６および／またはブロッキングデバイス４２の作動によって、入力回転方向は反転可能である。結果として、ギア組立体１０によって駆動される車両に、前進ギアまたは後退ギアがセットされる。クラッチデバイス３６および／またはブロッキングデバイス４２を接続するために、各々の場合において、特定の比例弁（図示せず）が配置され、とりわけ回転方向を変化させるとき、および始動のときに、最適な運転快適性が可能となるようになっている。
【００２８】
第２のギアユニット１４は、平歯車として構成されており、入力軸４６に加えて、出力軸４８、第１の副軸５０、および第２の副軸５２を有し、入力軸４６および出力軸４８は同軸に配置される。入力軸４６は、第１の歯車５４および第２の歯車５６が備えられ、第２の歯車５６は、第１の歯車５４よりも大きい直径を有する。副軸５０、５２は、各々の場合において、４つの同期ギア５８、６０、６２、６４および／または６６、６８、７０、７２を備え、各々の場合において直径が低減されており、それは、対応する副軸５０および／もしくは５２と駆動係合されることが可能であり、かつ／または、対になって配置されたクラッチデバイス７４、７６および／もしくは７８、８０を介して、対応する副軸５０および／もしくは５２と接続されることが可能である。そのうえ、副軸５０、５２は、各々の場合において、歯車８２、８４を備えており、歯車８２が、入力軸４６の歯車５４と噛み合い、歯車８４が、入力軸４６の歯車５６と噛み合う。入力軸４６は、歯車の組５４、８２および／または５６、８４を介して、第１および第２の副軸５０、５２を駆動する。出力軸４８は、４つの歯車８６、８８、９０、９２を備え、各々の場合において直径が増加されており、歯車８６は、同期ギア５８、６６と同時に噛み合い、歯車８８は、同期ギア６０、６８と同時に噛み合い、歯車９０は、同期ギア６２、７０と同時に噛み合い、歯車９２は、同期ギア６４、７２と同時に噛み合う。入力軸４６および出力軸４８は、互いの中に取り付けられ、回転に関して、一緒に固定接続されておらず、両方の軸は、中空軸として構成されており、出力軸４８は、入力軸４６に面する一端部において、出力軸４８に面する入力軸４６の端部において入力軸４６の中にある共通のベアリング点９３の上に半径方向に取り付けられる。共通のベアリング点９３の上で、入力軸４６の中に出力軸４８を取り付けるために、２つのベアリング９３’、９３”が備えられ、そのうちの１つが、出力軸４８に割り当てられ、１つが、入力軸４６に割り当てられる。
【００２９】
第３のギアユニット１６は、入力軸９４、および入力軸９４と平行に配置された出力軸９６を含む。入力軸９４は、回転に関して、第２のギアユニット１４の出力軸４８に固定接続される。第３のギアユニット１６の入力軸９４の上に配置されるのは、さらなるクラッチデバイス９８に接続された第１の歯車１００、より小さい直径のクラッチデバイス１０２に接続された２つの同期ギア１０４、１０６であり、同期ギア１０４は、同期ギア１０６よりも大きい直径を有する。さらなる歯車１０８が、同期ギア１０６に接続され、パーキングブレーキデバイス（図示せず）のためのブロッキング要素の役割を果たす。入力軸９４の上の第１の歯車１００は、反対側の出力軸９６の上に配置された第１の歯車１１０と噛み合う。同期ギア１０４は、反対側の出力軸９６の上に配置された第２の歯車１１２と噛み合う。同期ギア１０６は、反対側の出力軸９６の上に配置された第３の歯車１１４と噛み合い、前述の出力軸９６の上の歯車１１０、１１２、１１４は、増加する直径を有する。第２の歯車１１２と第３の歯車１１４との間に、さらなる歯車１１６が配置され、さらなる（第４の）ギアユニット１８のための駆動ギアの役割を果たす。かさ歯車１１８が、出力軸９６の出力側の端部の上に配置され、前記かさ歯車は、さらなるギアユニット（図示せず）のための駆動ギア、例えば、第３のギアユニット１６にフランジ接続された差動ギアのための駆動ギアとしての役割を果たす。第２のギアユニットの入力軸４６および出力軸４８のように、第３のギアユニット１６の入力軸９４は、中空軸として構成されており、ギア組立体１０のギアシャフト４０が、第１のギアユニット１２の入力側から、ギア組立体１０を通って、第３のギアユニット１６の出力側へ延在し、ギア組立体１０のための出力軸４１としてそこに存在するようになっている。第３のギアユニット１６は、ギア比群のフレキシブルな構成を提供する。したがって、ギア組立体１０を備えた車両に対する要求は、特定の顧客の要求に適合されることが可能である。
【００３０】
さらなる（第４の）ギアユニット１８は、出力軸１２０を含み、その上に、クラッチデバイス１２２に連結された歯車１２４が配置され、歯車１２４は、さらなるギアユニット１８を駆動するために備えられた第３のギアユニット１６の歯車１１６と噛み合う。出力軸１２０は、第３のギアユニット１６の出力軸４１と実質的に平行に配置される。クラッチデバイス１２２を接続することによって、対応する出力トルクは、出力軸１２０に接続されることが可能であり、かつ／または、出力軸１２０から切り離されることが可能である。さらなる（第４の）ギアユニット１８によって、例えば、第３のギアユニット１６から分岐され、クラッチデバイス１２２を介して接続されることおよび／または切り離されることが可能な前輪駆動装置が、ギア組立体１０を備えた車両に実装されることが可能であり、例えば、出力軸１２０は、前輪駆動装置（図示せず）のためのドライブトレインに接続される。
【００３１】
３セットのギア比を備えたギアシステムとして構成された第３のギアユニット１６は、例えば、トラクタとして構成された車両について３つの運転モードを提供する。例えば、第１の「畑作業」運転モードは、畑での重作業をする用途のために設計されることが可能であり、一般的に、重牽引作業は、低速度範囲（例えば、２から１１ｋｍ／ｈの間）で実施されなければならない。例えば、第２の「パワーテイクオフシャフトモード」運転モードは、パワーテイクオフシャフト駆動を使用して畑での軽作業をする用途のために設計されることが可能であり、平均速度範囲は、（例えば、４．５から１８ｋｍ／ｈの間に）生じるようになることが可能である。例えば、第３の「輸送」運転モードは、純粋に輸送作業のために設計されることが可能であり、より大きい速度範囲（例えば、１４ｋｍ／ｈから最大速度の間）を提供する。そのうえ、顧客の要求および様々な法的要求は、ギア組立体１０が様々な最大速度に適合されることを要求することが一般的である。これは、可能な限り最も正確な態様で実現されることが意図される。従来、これは、ギアトランスミッションの下流にある差動ギア（図示せず）の伝達比を変更することによって実行される。これは、一般的にコストがかかり、また、一般的に、正確な態様で実行することができず、また、さらなるギアユニット１８を適合させることが必要になることとなり、さらなるギアユニット１８は、第３のギアユニット１６から分岐されることが可能であり、例えば、すでに上述されたような前輪駆動装置などのようなものである。そのうえ、差動ギアの伝達比を適合させるとき、他の群の中でも速度が変更され、それは、その運転モードの用途についての欠点である可能性がある。しかし、示されたギア組立体１０の中で最大速度を適合させることは、非常に正確な態様でなされることが可能であり、かつ、第３のギアユニット１６の中の歯車１００および１１０の歯車の組を適合させることによって、組み立てることが容易で費用効率的な態様で、レトロスペクティブに容易に実行されることが可能である。ここで最大の利点は、例えば「畑作業」および「パワーテイクオフシャフトモード」などの他の運転モードの速度およびギア段は、変更されないままであるということである。
【００３２】
図１に示されたギア組立体１０は、第２のギアユニット１４によって、マニュアルトランスミッションの形態のギアユニットを含み、マニュアルトランスミッションでは、副軸５０、５２は、入力軸４６によって常時駆動の状態にある。クラッチデバイス７４、７６および／または７８、８０を作動させることによって、様々なギア段が調節されることが可能であり、クラッチデバイス７４、７６および／または７８、８０の作動が、マニュアル作動で行われることが可能であり、または、対応するシフト手段およびアクチュエータ（図示せず）によって、例えば、電気的に、電磁気的に、もしくは流体圧的になど、自動的にでも行われることが可能である。この場合、それぞれの２つの連続するギア段が、クラッチデバイス７４、７６および／または７８、８０を作動させることによって選択され、より高いまたはより低い隣の２つのギア段に変化させるとき、それぞれの対向する副軸５０、５２のクラッチデバイス７４、７６および／または７８、８０が選択される。図１に示された例示の実施形態について、ギア段１および２が、クラッチデバイス７６によって選択され、ギア段３および４が、クラッチデバイス８０によって選択され、ギア段５および６が、クラッチデバイス７４によって選択され、ギア段７および８が、クラッチデバイス７８によって選択される。
【００３３】
ギア組立体の拡張された実施形態が、図２に示されており、第２のギアユニット１４が、ここではデュアルクラッチトランスミッションとして構成される。そのため、第１のクラッチデバイス１２６が、副軸５０の上に配置され、第２のクラッチデバイス１２８が、副軸５２の上に配置される。ギア組立体１０の残りの部分は、変更されていない。第１のクラッチデバイス１２６が、歯車８２に接続され、第２のクラッチデバイス１２８が、歯車８４に接続される。クラッチデバイス１２６、１２８は、クラッチデバイス１２６、１２８を作動させることによって、歯車８２、８４が、それぞれの副軸５０、５２と駆動係合されることが可能であるように構成および配置される。したがって、入力軸４６と副軸５０、５２との間の駆動係合は、同時にまたは所望通りに交互に中断されることが可能である。第２のギアユニット１４のそのような実施形態は、デュアルクラッチトランスミッションを表し、入力軸４６と出力軸４８との間の駆動係合を中断することなくギア段の間のシフトを可能にする。したがって、連続するギアが２つの副軸５０、５２のうちの１つに交互に割り当てられるように配置がなされており、あるギアから次のギアへシフトするとき、一方の副軸５０、５２のクラッチデバイス１２６、１２８が閉じられ、同時に、もう一方の副軸５０、５２のクラッチデバイス１２６、１２８が開放される前に、クラッチデバイス１２６、１２８が開放されている場合は、次のギアと連動する副軸５０、５２が、出力軸４８によって、クラッチデバイス７４、７６、７８、８０を介して、そのギアに対応する回転速度にされることが可能である。したがって、駆動係合を中断することなく、負荷時において、副軸５０、５２に割り当てられたクラッチデバイス１２６、１２８を交互に作動させることによって、出力軸４８についての出力トルクが、一方の副軸５０、５２からもう一方へ伝達されることが可能である。図２に示された例示の実施形態について、ギア段１および３が、クラッチデバイス７６によって選択され、ギア段２および４が、クラッチデバイス８０によって選択され、ギア段５および７が、クラッチデバイス７４によって選択され、ギア段６および８が、クラッチデバイス７８によって選択される。
【００３４】
図１および図２に示されるように、副軸５０、５２は、入力軸および／または出力軸４６、４８からａ１および／またはａ２の距離に配置される。入力軸および出力軸４６、４８から副軸５０、５２の軸線方向距離が同じであれば（軸線方向距離ａ１＝ａ２）、比較的一定のギア段ジャンプが、図１および図２の観点によるギア組立体１０によって実行されることが可能であり、一方の副軸５０の４つの異なる同期ギア５８、６０、６２、６４は、第２の副軸５２の上の同期ギア６６、６８、７０、７２と同一である。このことは、図１によるマニュアルでシフト可能な第２のギアユニット１４を備えたギア組立体１０についての表１および表２に示されるような、ならびに、図２によるデュアルクラッチトランスミッションとして構成された第２のギアユニット１４を備えたギア組立体１０についての表３および表４に示されるような、比較的にステップレスのギア段ジャンプを備えたギア組立体１０の費用効率的な構成ということになる。同じ歯車モジュールの同期ギア５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２および歯車８６、８８、９０、９２の歯の数の組み合わせの例（表１および表２に示される）として、例えば、２０％から２３％までのギア段ジャンプが実現され、この例では、第１の歯車５４、第２の歯車５６、歯車８２、および歯車８４について、対応する歯数は、４３、５５、８８、および７６に選択される。
【００３５】
【表１】
2013527410.tif 000003
【００３６】
【表２】
2013527410.tif 000004
【００３７】
同じ歯車モジュールの同期ギア５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２および歯車８６、８８、９０、９２の歯の数の組み合わせの例（表３および表４に示される）として、例えば、２２％から２３％までのギア段ジャンプが実現され、この例では、第１の歯車５４、第２の歯車５６、歯車８２、および歯車８４について、対応する歯数は、２７、３１、３８、および３６に選択された。
【００３８】
【表３】
2013527410.tif 000005
【００３９】
【表４】
2013527410.tif 000006
【００４０】
表１および表２、ならびに／または表３および表４にしたがって構成された第２のギアユニット１４は、副軸５０、５２の軸線方向距離が同じであり（ａ１＝ａ２）、全ての歯車（５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２、８６、８８、９０、９２）が同じサイズのモジュールを使用することによって、上述の範囲の中の比較的にステップレスのギア段ジャンプを可能にし、それによって、歯車を製造するときにコストの利点を伴う。（歯切り盤のセットアップ時間のコストを最小化する。）小さく逸脱することが所望されるならば、このことは、それぞれの歯車の組が異なるサイズのモジュールを選ぶことによって実現されることが可能である。歯の数を決定することは、所望のギア段ジャンプ、所望の軸線方向距離、および所望の歯車モジュールの関数として、コンピュータを使った方法によって行われることが可能である。
【００４１】
しかし、また、例えば農業用車両、または、主に輸送目的のために使用されることが意図される作業用車両について、可変ギア段ジャンプが所望されるならば、ギア組立体１０は、第２のギアユニット１４の副軸５０、５２について、均等でない軸線方向距離で構成されることも可能である（図示せず）。第２のギアユニット１４の入力軸および／または出力軸４６、４８からの副軸５０、５２の均等でない軸線方向距離（軸線方向距離ａ１≠ａ２）によって、図１によるギア組立体１０および図２のギア組立体の両方に対して、可変ギア段ジャンプが、ギア組立体１０によって実行されることが可能である。この場合、それぞれの副軸５０、５２の上の対向する同期ギアは、もはや同じ直径を有しないこととなるが、ギア組立体１０の残りの構造は、変更されないままとなる。図２によるデュアルクラッチトランスミッションとして構成された第２のギアユニット１４を備えたギア組立体１０について、異なる軸線方向距離（軸線方向距離ａ１≠ａ２）の歯車の組み合わせの例が、表５および表６に示される。同期ギア５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２および歯車８６、８８、９０、９２の歯の数の組み合わせの例（表５および表６に示される）として、例えば、２３％から３６％までのギア段ジャンプが実現され、この例では、第１の歯車５４、第２の歯車５６、歯車８２、および歯車８４について、対応する歯数は、４５、５１、８６、および８６に選択される。
【００４２】
【表５】
2013527410.tif 000007
【００４３】
【表６】
2013527410.tif 000008
【００４４】
図１および図２に示されたギア設計によって、車両製造者は、特定の農業用車両および作業用車両の部門において、根本的に異なるギア設計を開発および製造する必要なく、非常に様々な用途および要求を満たすことが可能なギア組立体１０を提供することが可能である。
【００４５】
図３は、図１および図２で示された例示の実施形態によるギア組立体１０について、本発明によるギアハウジング構成体１３０を示す。ギアハウジング構成体１３０は、モジュール式であり、すなわち、それは、互いに分離されることが可能な複数のハウジング部分またはハウジングモジュール１３２、１３４、１３６から組み立てられ、第１のギアユニット１２対して第１のハウジングモジュール１３２、第２のギアユニット１４に対して第２のハウジングモジュール１３４、および第３のギアユニット１６に対して第３のハウジングモジュール１３６を有する。第１のハウジングモジュール１３２は、入力側にハウジング壁１３８を含み、出力側にハウジング壁１４０を含む。第２のハウジングモジュール１３４は、入力側にハウジング壁１４２を含み、出力側にハウジングフランジ１４４を含む。第３のハウジングモジュール１３６は、入力側にハウジングフランジ１４６を含み、出力側にハウジング壁１４８を含み、その間の内側に配置された固定点１５０を含む。第１のハウジングモジュール１３２のハウジングフランジ１４０は、第２のハウジングモジュール１３４のハウジング壁に固定され、第３のハウジングモジュール１３６のハウジングフランジ１４６は、第２のハウジングモジュール１３４に固定される。ギアハウジング構成体１３０は、第２のハウジングモジュール１３４のハウジングベアリング壁１５２および第３のハウジングモジュール１３６のハウジングベアリング壁１５４を含み、第２のハウジングモジュール１３４のハウジングベアリング壁１５２は、第２のハウジングモジュール１３４のハウジングフランジ１４４に固定されることが可能であり、第３のハウジングモジュール１３６のハウジングベアリング壁１５４は、内側に配置された第３のハウジングモジュール１３６の固定点１５０に固定されることが可能である。個々のハウジングモジュールを互いに固定することが、個々のハウジングモジュール１３２、１３４、１３６の接合面の間の対応するシールを用いた従来のねじ接続（図示せず）を介して行われる。図３に示された例示の実施形態では、第３のハウジングモジュール１３６が、第２のハウジングモジュール１３４のハウジングフランジ１４４に直接ねじ止めされる。第２のハウジングモジュール１３４のハウジングフランジ１４４は、第２のハウジングモジュール１３４のハウジングベアリング壁１５２が、ハウジングフランジ１４４の内側固定表面１５６に固定され、第３のハウジングモジュール１３６のハウジングフランジ１４６が、入力側においてハウジングフランジ１４４の外側固定表面１５８に固定されるように寸法決めされ、有利には、第２および第３のハウジングモジュール１３４、１３６の間に、接合面が１つだけ形成されるようになっている。
【００４６】
内側に配置された第３のハウジングモジュール１３６の固定点１５０が、ハウジングモジュール１３６の内側に配置され、ハウジングモジュール１３６が組み立てられるとき、組み立てられた第３のハウジングモジュール１３６のハウジングベアリング壁１５４が、クラッチデバイス９８を備えた歯車の組１００、１１０と、クラッチデバイス１０２を備えた歯車の組１０４、１１２および／または１０６、１１４との間に配置されるようになっている。そのような配置によって、第３のギアユニット１６の中のクラッチデバイス９８の歯車の組１００、１１０の取り換えまたは交換が可能になり、すなわち、最大出力速度を変化させることが可能な歯車の組１００、１１０への取り換えまたは交換が、第３のギアユニット１６が完全に分解される必要なく、容易におよび費用効率的に実施されることが可能となる。
【００４７】
図４に概略的に図示されるように、第２のギアユニット１４の中に配置された副軸５０、５２は、図３に示されたギアハウジング構成体１３０に対して、入力軸および出力軸４６、４８の上方に配置される。第２のギアユニット１４の中のクラッチデバイス７４、７６、７８、８０は、この場合、電磁気アクチュエータ１６０を含み、電磁気アクチュエータ１６０は、第２のギアユニット１４のギアハウジングおよび／またはハウジングモジュール１３４に対して、出力軸４８の下方に配置される。したがって、副軸５０、５２は、ギアハウジングおよび／またはハウジングモジュール１３４の上側部分に配設され、有利には、ギア組立体１０の油レベルの上方に位置付けられ、それによって、撹拌損失が低減されることが可能であり、かつ／または、改善された効率が実現されることが可能である。クラッチデバイス７４、７６、７８、８０を同期させるためのシフト力を発生させ、かつ／または、シフト力を対応するシフトデバイス（図示せず）へ送る電磁気アクチュエータ１６０が、第２のギアユニット１４の出力軸４８の下方に、ギア組立体１０の油の流れの中に配設され、結果として、最適に冷却されることが可能である。とりわけ良好なパワーシフト特性が実現されるように、第２のギアユニット１４のデュアルクラッチトランスミッションの配置の場合、別々の独立に制御可能な比例弁が、それぞれのクラッチデバイス１２６、１２８に対して配置される。
【００４８】
本発明のさらなる実施形態では、中間ギアユニット１６４について、中間ハウジングモジュール１６２が、備えられることが可能であり、それは、入力側および出力側にハウジングフランジ１６６、１６８を有する。そのような例示の実施形態が、図５に示される。したがって、入力側において、ハウジングフランジ１６６は、前記ハウジングフランジが、ハウジングフランジ１４４に出力側で固定されることが可能であり、または、図３による例示の実施形態で説明されたように、第２のハウジングモジュール１３４のハウジングベアリング壁１５２に固定されることが可能であるように設計される。出力側において、ハウジングフランジ１６８は、前記ハウジングフランジが、第３のハウジングモジュール１３６のハウジングフランジ１４６に入力側で固定されることが可能であるように設計される。結果として、例えば、超低速用ギアまたはさらなる減速ギアの形態の中間ギアユニット１６４が所望されるという場合には、組み立てコストは、最小限に低減される。中間ハウジングモジュール１６２は、例えば、突起部または他の固定デバイスの形態の、対応する内部ベアリング点１７０を有することが可能であり、その上に、例えば、歯車減速段などのような中間ギアユニット１６４の構造部材が、取り付けられることが可能である。
【００４９】
さらなるギアユニットまたは第４のギアユニット１８について、入力側にハウジングフランジを有するさらなるハウジングモジュール（図示せず）が備えられることが可能である。前記ハウジングフランジは、入力側のハウジングフランジ１４６と、出力側の第３のハウジングモジュール１３６のハウジング壁１４８との間に配置された接続フランジ（図示せず）に固定されることが可能である。前記接続フランジは、例えば、第３のハウジングモジュール１３６の下側に配置されることが可能であり、第４のギアユニット１８は、前輪駆動装置のための駆動モジュールおよび／または駆動ユニットを表す。接続フランジ、および入力側の第４のハウジングモジュールのハウジングフランジを通って延在する歯車の組１１６、１２４が、この場合、前輪駆動装置で必要とされる駆動トルクを伝え、歯車の組１１６、１２４は、出力軸９６の上に配置された第３のギアユニット１６の歯車１１６と、第４のギアユニット１８の中に配置された歯車１２４とによって作り出される。また、すでに上述したように、さらなるハウジングモジュール（図示せず）も、既存のモジュール式ギアハウジング組立体１３０に接続されることが可能である。したがって、例えば、パーキングブレーキモジュールが、さらなる接続フランジを介して第３のハウジングモジュール１３６に接続されることが可能であり、それによって、第３のギアユニット１６の入力軸または出力軸９４、９６の上に配置された歯車１０８のブロッキングが可能になる。例えば、差動ギア（図示せず）またはパワーテイクオフシャフトギア（図示せず）を、第３のハウジングモジュール１３６のハウジング壁１４８を通って延在するギアシャフト４１および／または出力軸９６に接続するために、さらなるハウジングモジュールのためのさらなる接続オプションが、第３のハウジングモジュール１３６のハウジング壁１４８の上に備えられることが可能である。
【００５０】
したがって、ギアハウジング構成体１３０の設計は、ハウジング壁１４２が第２のハウジングモジュール１３４の上に形成されるようになっており、反転駆動装置として形成された第１のギアユニット１２のハウジングモジュール１３２が、第２のハウジングモジュール１３４に装着されることが可能である。上記に示された実施形態によれば、第２のハウジングモジュール１３４は、その出力側に開口部を有し、開口部は、十分に大きく、第２のギアモジュールの全ての４つの軸４６、４８、５０、５２が、１つのユニットとして、一緒に、そのシフトデバイスと同時に組み立てられることができるようになっている。これによって、第２のギアユニット１４の４つの軸４６、４８、５０、５２の完全な事前組立が可能になり、かつ、その同期された歯車５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２の軸線方向間隙の必要な調整、およびギアハウジング構成体１０の外側の同期されたユニット７４、７６、７８、８０の軸線方向間隙の必要な調整が可能になる。そのうえ、第２のギアユニット１４の複数の異なる実施形態（例えば、マニュアルトランスミッションまたはデュアルクラッチトランスミッション）では、第２のギアユニット１４の軸４６、４８、５０、５２が、ハウジングモジュール１３４および／またはハウジングモジュール組立体１３０の中に取り付けられる前に、簡単な態様で比率およびギア段ジャンプを監視することが可能である。後者は、可能性のある選択および／または取り付け間違いを回避する。
【００５１】
本発明によるギア組立体１０および／またはギアハウジング構成体１３０は、個々のギア段およびそのさらなる段について、非常に様々な比率の選択肢を備えた高度なフレキシビリティを提供する。ステップレスおよび可変ギア段ジャンプが、容易に実行されることが可能であり、また、その結果、容易に顧客の要求に適合および／または変更されることも可能である。示されたギア組立体１０の効率および／またはパワー損失は、負荷範囲全体にわたり分離した連続的な経路を有し、最適効率の最高条件は、ギア組立体１０の個々のコンポーネントの、示された配置によって提供される。第３のギアユニット１６の中の最大速度を適合させることは、とりわけ簡単で正確な態様で可能であり、顧客の要求および法的要求が、広い範囲で満たされることが可能であるようになっており、もはや、例えば、差動ギアのギアユニットまたは前輪駆動装置のギアユニットなど、ギアハウジング構成体に接続された他のギアユニットの比率を適合させる必要はない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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