Fahrzeugtriebwerk, insbesondere für Schlepper Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugtriebwerk, insbesondere für Schlepper, das mit einem mehr gängigen Zahnräderwechselgetriebe, einer Nebenan triebswelle und einer Zapfenwelle versehen ist.
Bei den in Betracht kommenden Fahrzeugtrieb werken, insbesondere Schleppertriebwerken, sind die einzelnen Fahrgeschwindigkeiten in den verschie denen Gangstufen wie auch die Geschwindigkeiten der Zapf- und Nebenantriebswellen durch ihren be sonderen Verwendungszweck sowie durch Normung festgelegt.
Bei den Fahrzeugtriebwerken bisher bekannter Bauart wurden mehrere Paare dauernd in Eingriff befindlicher Zahnräder verschiedener übersetzung vorgesehen, um bei einer gegebenen Motordrehzahl die geeigneten Antriebsgeschwindigkeiten für die Zapfwelle und die Nebenantriebswelle sowie auch für die Gangstufen des Gangwechselgetriebes<B>zu</B> erzielen.
Eine solche Bauweise benötigt erheblichen Raum und einen verhältnismÜssig grossen Aufwand an Bauteilen.
Nach der Erfindung sind die Zapfwelle und die Nebenantriebswelle koa-xial zueinander angeordnet, wobei für den gangunabhängigen Antrieb der Zapf- welle und der Nebenantriebswelle ein Paar dauernd im Eingriff befindlicher Zahnräder vorgesehen ist.
Zweckmässigerweise ist zwischen dem Paar dauernd im Eingriff befindlicher Zahnräder und der Zapfwelle ein mit dieser kuppelbares Untersetzungs- getriebe vorgesehen, um das übersetzungsverhältnis des Räderpaares nach Massgabe der gewünschten Antriebsgeschwindigkeit der Nebenantriebswelle wäh len zu können.
Eine solche Ausbildung des Fahrzeugtriebwerkes gestattet eine äusserst raumsparende Anordnung der Nebenantriebswelle und der Zapfwelle und auch die Einsparung eines weiteren Paares dauernd im Ein- griff befindlicher Zahnräder für den Antrieb der Ne benwelle.
Ausserdem ergeben sich durch das Unter- setzungsgetriebe und die direkte Verbindung zwi schen dem Paar dauernd im Eingriff befindlicher Zahnräder und der Zapfwelle zwei Geschwindigkeits stufen für den Antrieb der Zapfwelle, wobei Zweck- mässigerweise mit der höheren Zapfwellendrehzahl auch die Nebenantriebswelle angetrieben wird und damit auf dieser eine kleinere Riemenscheibe ange ordnet werden kann.
Zur Erzielung von Rückwärtsgangstufen kann ein auf einer Welle frei drehbares und axial verschieb bares Rad mit zwei Verzahnungen vorgesehen sein, dessen eine Verzahnung in dauerndem Eingriff mit dem auf der Nebenwelle angeordneten Gruppenrad steht, während die zweite Verzahnung des Rück laufrades mit der einen der Verzahnungen des Vor- geleges des Gruppengetriebes in Eingriff gebracht werden kann.
Mit einem so ausgebildeten Fahrzeugtriebwerk ist es ermöglicht, zusätzlich eine den normalen Gang stufen entsprechende Anzahl untersetzter Rückwärts- gangstufen zu erzielen, die sowohl auf die Getriebe- ausgangswelle als auch auf die Zapfwelle übertragbar sind.
Die Rückwärtsgangstufen werden dabei vorteil haft nur durch Zuschalten des Rücklaufrades<B>zu</B> einem der Gangstufen des Stufenwechselgetriebes er zielt, ohne dass der normale Gang herausgenommen zu werden braucht, so dass in jedem normalen Vor wärtsgang durch Zuschalten des Rücklaufrades das Fahrzeug rückwärts angetrieben werden kann. Aus- serdem steht somit eine, den normalen Vorwärtsgän gen entsprechende Anzahl Rückwärtsgangstufen zur Verfügung' wobei auch die Zapfwelle entsprechend rückwärts antreibbar ist. Die Zeichnung lässt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erkennen.
Fig. <B>1</B> zeigt das Fahrzeugtriebwerk im Längs schnitt, wobei das Untersetzungsgetriebe für die Zapfwelle um<B>900</B> versetzt dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt in einem Schnitt nach der Linie<B>11-11</B> der Fig. <B>1</B> die Anordnung der einzelnen Wellen.
Fig. <B>3</B> zeigt in einem teilweisen Längsschnitt wie Fig. <B>1</B> die Anordnung des Rücklaufrades.
Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. <B>3.</B>
Gemäss Fig. <B>1</B> und 2 ist ein viergängiges Schlep- pertriebwerk mit einem die normalen Gangstufen ver doppelnden Gruppengetriebe und entsprechenden Rückwärtsgangstufen vorgesehen.
Es sind mit<B>1</B> bzw. 2 die mit der hier nicht dargestellten Motorwelle über eine Stufenreibkupplung nacheinander kuppelbaren und ineinander angeordneten Wellen bezeichnet, wo bei die Welle<B>1</B> die Getriebeeingangswelle darstellt, auf der die Zahnräder<B>5, 6, 7</B> und<B>8</B> fest angeordnet sind, während die hohl ausgebildete Welle 2 das Zahnrad<B>11</B> fest trägt. Das auf der Hohlwelle 2 feste Zahnrad<B>11</B> ist in dauerndem Eingriff mit dem auf einer Zwischenwelle<B>15</B> mittels Keilprofil undrehbar gehaltenen Zahnrad 12.
In der hohlen Zwischenwelle<B>15</B> sind mittels Rol len oder dergleichen das eine Ende einer Zapfwelle <B>16</B> und einer Nebenantriebswelle<B>17</B> gelagert, wobei auf letztere eine Keilriemenscheibe<B>18,</B> beispielsweise für den Antrieb eines Mähwerkes, aufgekeilt ist. An dem einen Ende der Zwischenwelle<B>15</B> ist eine Kupp lungsverzahnung<B>19</B> gebildet, in welche die Gegen verzahnung 20 eines auf der Nebenantriebswelle<B>17</B> undrehbar, jedoch axial verschiebbaren Schaltgliedes 21 zum Eingriff gebracht werden können.
Das ent gegengesetzte Ende der Zwischenwelle<B>15</B> trägt eine Verzahnung 22, die auf einem Teil ihrer Breite als Kupplungsverzahnung <B>23</B> ausgebildet ist, in die die entsprechende Gegenverzahnung <B>25</B> eines auf der Zapfwelle <B>16</B> mittels Keilprofil gehaltenen, jedoch axial verschiebbaren Schaltgliedes<B>27</B> eingreifen kann.
Die das Zahnrad 12 tragende Zwischenwelle<B>15</B> greift mit ihrer Verzahnung 22 ständig in die Ver zahnung<B>31</B> eines auf einer für sich im Getriebe gehäuse<B>30</B> gelagerten Welle<B>33</B> lose drehbaren Zahn- räderblockes mit den Verzahnungen<B>31, 32</B> ein, der hier eine Untersetzungsstufe für den genormten gangunabhängigen Antrieb der Zapfwelle <B>16</B> bildet.
Zu diesem Zweck ist das Schaltglied<B>27</B> als Schiebezahnrad ausgebildet und mit einer Verzah nung<B>35</B> versehen, wobei in die Schaltnut<B>36</B> ein nicht dargestelltes Schaltorgan zur Betätigung desselben eingreift.
Vorteilhaft können mittels des Schaltgliedes<B>27</B> und des einen Schaltorganes wahlweise drei verschie dene Antriebsmöglichkeiten der Zapfwelle <B>16</B> erzielt werden, und zwar kann die Verzahnung<B>35</B> sowohl mit der Verzahnung 40 eines auf der Getriebeaus- gangswelle 41 festen Zahnrades 42 für den gang abhängigen sowie mit der Verzahnung<B>32</B> des Vorge- leges für den gangunabhängigen Antrieb der Zapf- welle <B>16</B> mit genormter Drehzahl in Eingriff ge bracht werden als auch mittels der Kupplungsver zahnungen<B>25</B> bzw. 22 der Zwischenwelle <B>15</B> für den
gangunabhängigen, mit erhöhter Drehzahl laufenden Antrieb der Zapfwelle <B>16</B> direkt mit dem Paar dau ernd im Eingriff befindlicher Zahnräder<B>11,</B> 12 ge kuppelt werden.
In die auf der Getriebeeingangswelle <B>1</B> festen Zahnräder<B>5, 6, 7</B> und<B>8</B> werden wahlweise zur Er zielung der einzelnen Gangstufen die entsprechenden Verzahnungen 45, 46 bzw. 47, 48 der auf einer Vor- gelegewelle 44 aufgekeilten und axial verschiebbaren Räderblocks in Eingriff gebracht. Die Vorgelegewelle 44 trägt eine weitere Verzahnung<B>50</B> und ist mit einer Kupplungsverzahnung<B>51</B> versehen.
Die Ver zahnung<B>50</B> ist im ständigen Eingriff mit einer Ver zahnung<B>52</B> eines Vorgeleges, das mittels einer Büchse 49 lose drehbar auf der Getriebeausgangs- welle 41 gelagert ist.
Das Vorgelege besitzt noch eine weitere Verzahnung<B>53.</B> Auf einem für sich im Ge triebegehäuse<B>30</B> gelagerten Wellenteil<B>55</B> ist mittels Keilverzahnung ein axial verschiebbares Zahnrad<B>56</B> gelagert, das mittels seiner Kupplungsverzahnung <B>57</B> bzw. mit seiner Verzahnung 54 wahlweise die Vor- gelegewelle 44 mit dem Wellenteil<B>55</B> kuppelt bzw. mit der Verzahnung<B>53</B> in Eingriff gebracht werden kann. Ein weiteres auf dem Wellenteil<B>55</B> festes Zahnrad<B>60</B> greift ständig in das auf der Getriebe- ausgangswelle feste Zahnrad<B>61</B> ein.
Die Verbindung der Vorgelegewelle 44 mit dem Wellenteil<B>55</B> mittels der Kupplungsverzahnung<B>57</B> des Schieberades<B>56</B> stellt hierbei den Abtrieb in den normalen Geschwindigkeitsstufen dar, während beim Eingreifen des Zahnrades<B>56</B> in die Verzahnung<B>53</B> den normalen Gangstufen entsprechende weitere vier Gangstufen erzielbar sind, die vorteilhaft über das Zahnrad 42 und das Schaltglied<B>27</B> auf die Zapfwelle <B>16</B> übertragen werden können.
Mit der in bekannter Art ausgebildeten Stufen- reibkupplung werden die beiden mit der Motorwelle verbundenen Wellen<B>1</B> und 2 nacheinander abge kuppelt, und zwar in der Weise, dass zuerst die Welle <B>1</B> für den Fahrantrieb abgekuppelt bzw. beim Ein kuppeln zuerst die Welle 2 für den Zapfwellenantrieb angekuppelt wird.
Fig. <B>3</B> und 4 lassen eine zur Getriebeausgangs- welle 41 und zum Wellenteil<B>55</B> parallele Welle<B>63</B> erkennen, welche frei drehbar im Getriebegehäuse<B>30</B> gelagert ist. Die Welle<B>63</B> trägt ein auf ihr axial ver schiebbar gelagertes Zahnrad, das mit einer Schalt nut für den Eingriff einer Schaltgabel oder derglei chen versehen ist. Das als Rücklaufrad dienende Zahnrad weist zwei Verzahnungen<B>67</B> bzw. <B>68</B> auf, von welchen erstere mit der Verzahnung<B>52</B> in Ein griff gebracht werden kann, während die Verzah nung<B>68</B> dauernd in die Verzahnung des Zahnrades <B>56</B> eingreift.
Wird die Verzahnung<B>67</B> des Rücklaufrades in der gezeichneten Stellung des Gruppengetriebes mit der Verzahnung<B>52</B> des Vorgeleges in Eingriff gebracht, so erfolgt die Vermittlung des Rücklaufes auf die Getriebeausgangswelle 41 über die Verzahnungen<B>50,</B> <B>52,</B> das Rücklaufrad sowie das Gruppenzahnrad<B>56</B> und das Paar Räder<B>60</B> und<B>61,</B> wobei vorteilhaft der eingeschaltete Gang des Stufenwechselgetriebes nicht herausgenommen, sondern der Rücklauf diesem nur zugeschallet wird.
Zur Verhinderung, dass der Rück lauf gleichzeitig mit dem Gruppengetriebe eingeschal tet wird, kann eine Sperre bekannter Art vorgesehen sein. über das Zahnrad 42 und das Schaltglied<B>27</B> kann auch die Zapfwelle <B>16</B> in vier verschiedenen Gangstufen rückwärts angetrieben werden.
Vehicle engine, in particular for tractors The invention relates to a vehicle engine, in particular for tractors, which is provided with a more common gear change transmission, a Nebenan drive shaft and a pin shaft.
In the case of the vehicle engines in question, in particular tractor engines, the individual driving speeds in the various gear stages as well as the speeds of the PTO and auxiliary drive shafts are determined by their special purpose and by standardization.
In the vehicle engines of the previously known type, several pairs of permanently engaged gears with different ratios were provided in order to achieve the appropriate drive speeds for the PTO shaft and the auxiliary drive shaft as well as for the gear stages of the gear change transmission at a given engine speed.
Such a construction requires considerable space and a relatively large amount of components.
According to the invention, the power take-off shaft and the power take-off shaft are arranged coaxially to one another, a pair of permanently engaged gear wheels being provided for the gear-independent drive of the power take-off shaft and the power take-off shaft.
Conveniently, between the pair of continuously engaged gears and the power take-off shaft, a reduction gear that can be coupled to this is provided in order to be able to select the gear ratio of the pair of wheels according to the desired drive speed of the power take-off shaft.
Such a design of the vehicle engine permits an extremely space-saving arrangement of the auxiliary drive shaft and the power take-off shaft and also the saving of a further pair of permanently engaged gears for driving the auxiliary shaft.
In addition, the reduction gear and the direct connection between the pair of permanently engaged gears and the PTO shaft result in two speed levels for driving the PTO shaft, whereby the PTO shaft is expediently also driven with the higher PTO shaft speed and thus on it a smaller pulley can be arranged.
To achieve reverse gear, a freely rotatable and axially displaceable wheel with two teeth can be provided on a shaft, one of which is in permanent engagement with the group gear arranged on the auxiliary shaft, while the second toothing of the reverse wheel with one of the teeth of the Submission of the group transmission can be brought into engagement.
With a vehicle engine designed in this way, it is also possible to achieve a number of reduced reverse gear steps corresponding to the normal gear steps, which can be transmitted both to the transmission output shaft and to the power take-off shaft.
The reverse gear steps are advantageous only by engaging the return wheel <B> to </B> one of the gear steps of the step change transmission he aims without the normal gear having to be taken out, so that in every normal forward gear by connecting the return wheel the vehicle can be driven backwards. In addition, a number of reverse gear steps corresponding to the normal forward gears is available, with the power take-off shaft also being correspondingly drivable in reverse. The drawing shows an embodiment of the invention.
Fig. 1 shows the vehicle engine in longitudinal section, with the reduction gear for the power take-off shaft being shown offset by <B> 900 </B>.
FIG. 2 shows the arrangement of the individual shafts in a section along the line <B> 11-11 </B> in FIG. <B> 1 </B>.
FIG. 3 shows, in a partial longitudinal section like FIG. 1, the arrangement of the return wheel.
FIG. 4 is a section along the line IV-IV of FIG. 3
According to FIGS. 1 and 2, a four-speed tractor engine with a group transmission that doubles the normal gear steps and corresponding reverse gear steps is provided.
With <B> 1 </B> and 2, the shafts which can be successively coupled to the motor shaft (not shown here) and are arranged one inside the other are designated, where the shaft <B> 1 </B> represents the transmission input shaft on which the gears <B> 5, 6, 7 </B> and <B> 8 </B> are fixedly arranged, while the hollow shaft 2 firmly carries the gear <B> 11 </B>. The gear <B> 11 </B> fixed on the hollow shaft 2 is in permanent engagement with the gear 12 which is held nonrotatably on an intermediate shaft <B> 15 </B> by means of a spline.
One end of a power take-off shaft <B> 16 </B> and a power take-off shaft <B> 17 </B> are mounted in the hollow intermediate shaft <B> 15 </B> by means of rollers or the like, with a V-belt pulley on the latter B> 18, </B> for example for driving a mower, is keyed. At one end of the intermediate shaft <B> 15 </B> a coupling toothing <B> 19 </B> is formed, in which the counter toothing 20 on the auxiliary drive shaft <B> 17 </B> cannot be rotated, but axially displaceable switching element 21 can be brought into engagement.
The opposite end of the intermediate shaft <B> 15 </B> carries a toothing 22, which is designed over part of its width as a coupling toothing <B> 23 </B> into which the corresponding counter-toothing <B> 25 </ B > one on the power take-off <B> 16 </B> held by means of a spline, but axially displaceable switching element <B> 27 </B> can engage.
The intermediate shaft <B> 15 </B> carrying the gear 12 engages with its toothing 22 constantly in the toothing <B> 31 </B> of a shaft mounted on a shaft that is mounted in the transmission housing <B> 30 </B> <B> 33 </B> a loosely rotatable gear wheel block with the toothings <B> 31, 32 </B>, which here forms a reduction stage for the standardized gear-independent drive of the PTO shaft <B> 16 </B>.
For this purpose, the switching element <B> 27 </B> is designed as a sliding gear and is provided with a toothing <B> 35 </B>, with a switching element (not shown) for actuation in the switching groove <B> 36 </B> the same intervenes.
Advantageously, three different drive options of the power take-off shaft <B> 16 </B> can be achieved by means of the switching element <B> 27 </B> and the one switching element, namely the toothing <B> 35 </B> with the toothing 40 of a gear 42 fixed on the transmission output shaft 41 for the gear-dependent drive and with the toothing 32 of the front gear for the gear-independent drive of the power take-off shaft 16 standardized speed can be brought into engagement as well as by means of the clutch gears <B> 25 </B> or 22 of the intermediate shaft <B> 15 </B> for the
gear-independent drive of the power take-off shaft <B> 16 </B> running at increased speed can be coupled directly to the pair of permanently engaged gears <B> 11, </B> 12.
In the gearwheels <B> 5, 6, 7 </B> and <B> 8 </B> which are fixed on the transmission input shaft <B> 1 </B>, the corresponding gears 45, 46 are optionally inserted in order to achieve the individual gear stages or 47, 48 of the axially displaceable wheel block, which is keyed on a countershaft 44 and is brought into engagement. The countershaft 44 has a further toothing <B> 50 </B> and is provided with a coupling toothing <B> 51 </B>.
The toothing <B> 50 </B> is in constant engagement with a toothing <B> 52 </B> of a countershaft, which is mounted loosely rotatably on the transmission output shaft 41 by means of a bushing 49.
The countershaft has yet another toothing <B> 53. </B> On a shaft part <B> 55 </B>, which is mounted in the gear housing <B> 30 </B> by itself, is an axially displaceable gear by means of splines > 56 </B>, which by means of its coupling teeth <B> 57 </B> or with its teeth 54 optionally couples the countershaft 44 with the shaft part <B> 55 </B> or with the teeth < B> 53 </B> can be engaged. Another gear <B> 60 </B> fixed on the shaft part <B> 55 </B> constantly meshes with the gear <B> 61 </B> fixed on the transmission output shaft.
The connection of the countershaft 44 with the shaft part <B> 55 </B> by means of the coupling toothing <B> 57 </B> of the sliding wheel <B> 56 </B> represents the output in the normal speed levels while engaging of the gear <B> 56 </B> in the toothing <B> 53 </B> the normal gear steps can be achieved, which are advantageously via the gear 42 and the shift member <B> 27 </B> on the PTO <B> 16 </B> can be transmitted.
With the stepped friction clutch designed in a known manner, the two shafts <B> 1 </B> and 2 connected to the motor shaft are disconnected one after the other, namely in such a way that first the shaft <B> 1 </B> for the drive is uncoupled or when a couple first the shaft 2 is coupled for the PTO drive.
FIGS. 3 and 4 show a shaft 63 which is parallel to the transmission output shaft 41 and to the shaft part 55 and which is freely rotatable in the transmission housing 30 </B> is stored. The shaft <B> 63 </B> carries a gear which is axially displaceable on it and which is provided with a switching groove for engaging a shift fork or the like. The toothed wheel serving as a return wheel has two toothings <B> 67 </B> and <B> 68 </B>, of which the former can be brought into engagement with the toothing <B> 52 </B> while the toothing <B> 68 </B> continuously meshes with the toothing of the gear <B> 56 </B>.
If the toothing <B> 67 </B> of the reverse gear is brought into engagement with the toothing <B> 52 </B> of the counter gear in the position shown for the group transmission, the return to the transmission output shaft 41 is mediated via the toothing B> 50, </B> <B> 52, </B> the reverse gear as well as the group gear <B> 56 </B> and the pair of wheels <B> 60 </B> and <B> 61, </ B> whereby the engaged gear of the step change gear is advantageously not removed, but rather the return is only added to it.
To prevent the return from being switched on at the same time as the group transmission, a lock of a known type can be provided. The power take-off shaft <B> 16 </B> can also be driven backwards in four different gear stages via the gearwheel 42 and the switching element <B> 27 </B>.