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Die Erfindung betrifft ein lastschaltbares Wendegetriebe für ein Fahrzeug mit außermittig angeordnetem Antriebsmotor nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Gattungsgemäße lastschaltbare Wendegetriebe werden in Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Fahrzeuge mit teleskopisch ausfahrbarem Ausleger, sogenannte Telehandler oder Teleskopik-Fahrzeuge, verwendet. Diese Fahrzeuge weisen häufig einen mittig im Fahrzeug angeordneten teleskopierbaren Hubarm auf, wobei der Antriebsmotor auf einer Seite des Fahrzeugs angeordnet ist und das Fahrerhaus auf der anderen Seite des teleskopierbaren Arms angeordnet ist.
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Da Antriebswellen zur Vorder- bzw. Hinterachse des Fahrzeugs häufig ebenfalls mittig verlaufen, ist es notwendig, den Abtrieb des Schaltgetriebes nahezu mittig in Fahrzeuglängsrichtung auszubilden. Dadurch besteht die Notwendigkeit den Abstand zwischen dem Antriebsmotor und den Abtriebswellen des Getriebes zu überbrücken.
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Die
DE 10131329 A1 offenbart ein lastschaltbares Wendegetriebe für ein Fahrzeug mit außermittig angeordnetem Antriebsmotor, bei welchem insbesondere in
5 die Antriebswelle des Schaltgetriebes, welche mit dem Antriebsmotor verbindbar ist, beabstandet zur Abtriebswelle des Schaltgetriebes angeordnet ist, wodurch ermöglich wird, dass die Abtriebswelle nahezu mittig im Fahrzeug angeordnet ist, während die Antriebswelle seitlich im Bereich des Antriebsmotors angeordnet ist. Durch das direkte Anflanschen des Getriebes an den Antriebsmotor wird sehr viel Bauraum in Fahrzeuglängsrichtung benötigt, welcher durch die seitliche Anordnung zwischen den Fahrzeugrädern bereitgestellt werden muss, welches bei Fahrzeugen mit einem kurzen Radabstand nicht möglich ist.
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Die
US 6152253 offenbart einen Antrieb für ein Fahrzeug mit außermittig angeordnetem Antriebsmotor und mittig im Fahrzeug angeordneten Hubarm, bei welchem der Antriebsmotor und das Getriebe benachbart aber beabstandet zueinander angeordnet sind, die Abtriebswelle des Antriebsmotors und die Antriebswelle des Getriebes sich auf derselben Seite befinden und der Abstand über ein Kettengetriebe überbrückt wird. Diese Anordnung ist zwar auch für Fahrzeuge mit kurzem Radabstand geeignet, jedoch muss der Hubarm sehr hoch angeordnet werden, um nicht mit dem Getriebegehäuse zu kollidieren, welches die Übersichtlichkeit in der Fahrzeugkabine erheblich verschlechtert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lastschaltbares Wendegetriebe für ein Fahrzeug mit außermittig angeordnetem Antriebsmotor und einem mittig angeordnetem Hubarm zu schaffen, welches für Fahrzeuge mit kurzem Radabstand geeignet ist und die Übersichtlichkeit des Fahrers in der Fahrzeugkabine nicht negativ beeinträchtigt.
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Die Aufgabe wird mit einem auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen lastschaltbaren Wendegetriebe gelöst.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Antrieb mit außermittig angeordnetem Antriebsmotor, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, in einem Fahrzeug mit kurzem Radstand nur möglich ist, wenn die Abtriebswelle des Antriebsmotors und die Antriebswelle des lastschaltbaren Wendegetriebes in dieselbe Richtung weisen und der Antriebsmotor und das lastschaltbare Wendegetriebe benachbart aber beabstandet, somit parallel, zueinander angeordnet sind. Die Verbindung zwischen der Abtriebswelle des Antriebsmotors und der Antriebswelle des lastschaltbaren Wendegetriebes kann durch ein Verbindungsgetriebe, beispielsweise ein Stirnradgetriebe oder ein Kettengetriebe, erfolgen. Die Hauptabtriebswelle des lastschaltbaren Wendegetriebes ist so auszugestalten, dass die Hauptabtriebswelle des lastschaltbaren Wendegetriebes mit der Vorderachse des Fahrzeugs, somit der Achse, welche näher am freien Ende des Hubmastes angeordnet ist, zusammenliegt, da die Vorderachse die Hauptantriebsachse ist. Der Antriebsmotor und das lastschaltbare Wendegetriebe sind so anzuordnen, dass die Abtriebswelle des Antriebsmotors und die Antriebswelle des lastschaltbaren Wendegetriebes in Richtung freies Ende des Hubmastes und somit in Richtung Vorderteil des Fahrzeuges weisen. Dadurch wird der im Durchmesser größte Teil des lastschaltbaren Wendegetriebes, nämlich der Außendurchmesser des Gehäuses, welches den hydrodynamischen Drehmomentwandler umgibt, in Richtung des vorderen Endes des Fahrzeugs geschoben, wodurch mehr Bauraum für einen Hydraulikzylinder, welcher den Hubarm betätigt und im hinteren Teil des Fahrzeugs angeordnet ist, entsteht. Um den Hubarm noch tiefer zu legen und dadurch mehr Übersichtlichkeit für den Fahrer zu gewinnen, ist es notwendig, das lastschaltbare Wendegetriebe noch näher an den Antriebsmotor heranzurücken und die Abtriebswelle des lastschaltbaren Wendegetriebes beabstandet zur Antriebswelle des lastschaltbaren Wendegetriebes auszuführen, wodurch die Abtriebswelle nahezu mittig im Fahrzeug angeordnet ist und die Antriebswelle des lastschaltbaren Wendegetriebes seitlich versetzt in Richtung Antriebsmotor angeordnet ist. Dadurch ist der höchste Punkt des Gehäuses, welches den hydrodynamischen Drehmomentwandler umgibt, außerhalb des Hubarmes angeordnet.
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Dies ist möglich, indem das lastschaltbare Wendegetriebe eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle aufweisen, welche beabstandet zueinander angeordnet sind, und der Abstand über Zahnräder auf Gangschaltwellen und Wellen für Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt überbrückt werden. Hierbei sind auf jeder Welle nur eine Kupplung angeordnet und bis auf die Welle für Vorwärtsfahrt weisen alle Wellen nur ein Festrad auf. Dadurch, dass die Welle für Vorwärtsfahrt zwei Festräder aufweist, ist es möglich, die Hauptabtriebswelle am Getriebe auf der gleichen Seite wie die Antriebswelle anzuordnen und die Vorderachse des Fahrzeugs mit der richtigen Drehrichtung der Abtriebswelle anzutreiben. Zusätzlich weist der Antrieb bei geschalteter Vorwärtsfahrtrichtung den besten Wirkungsgrad auf, da hier weniger Zahneingriffe stattfinden.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung kann eine zusätzliche Abtriebswelle am lastschaltbaren Wendegetriebe angeordnet sein, welche mit der Hinterachse des Fahrzeugs verbindbar ist, wobei diese zusätzliche Abtriebswelle entweder koaxial zur Abtriebswelle für die Vorderachse angeordnet sein kann, oder über eine zusätzliche Stirnradstufe beabstandet zur Abtriebswelle für die Vorderachse angeordnet sein kann. Es besteht die Möglichkeit die zusätzliche Abtriebswelle für die Hinterachse permanent anzutreiben oder abschaltbar über eine Kupplung auszuführen. Bei koaxialer Abtriebswelle ist diese mit der Hauptabtriebswelle verbindbar.
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Indem nur eine Kupplung auf den Wellen angeordnet ist, wird ein in axialer Richtung schmal bauendes lastschaltbares Wendegetriebe geschaffen, welches den Abstand zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des lastschaltbaren Wendegetriebes überbrückt. Indem auf der Welle für Vorwärtsfahrt sowohl die Kupplung für Vorwärtsfahrt als auch zwei Festräder angeordnet sind, ist es möglich, die Abtriebswelle für die Vorderachse auf der gleichen Seite wie die Antriebswelle in das lastschaltbare Wendegetriebe anzuordnen. Insbesondere wird ein schmal bauendes Wendegetriebe geschaffen.
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Indem bei Vorwärtsfahrt der Antrieb mit einer geringen Anzahl von Zahneingriffen realisierbar ist, kann der Wirkungsgrad gesteigert werden bzw. Verluste verringert werden.
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Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
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Es zeigen
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1 ein Getriebeschema des lastschaltbaren Wendegetriebes;
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2 eine räumliche Anordnung der Zahnräder und Wellen des lastschaltbaren Wendegetriebes;
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3 eine räumliche Anordnung der Zahnräder und Wellen des lastschaltbaren Wendegetriebes;
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4 eine räumliche Anordnung der Zahnräder und Wellen des lastschaltbaren Wendegetriebes;
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5 eine Anordnung des lastschaltbaren Wendegetriebes im Fahrzeug; und
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6 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch das Fahrzeug.
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Fig. 1:
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Eine Antriebswelle 1 des lastschaltbaren Wendegetriebes ist über einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 29 antreibbar, wobei mit der Antriebswelle 1 ein erstes Festrad 2 drehfest verbunden ist. Unter Festrad ist ein Zahnrad zu verstehen, welches drehfest mit einer Welle verbunden ist. Unter Losrad ist ein Zahnrad zu verstehen, welches drehbar um eine Drehachse einer feststehenden oder mit anderer Drehzahl drehbaren Welle angeordnet ist. Mit dem ersten Festrad 2 steht ein viertes Losrad 26, ein fünftes Losrad 27 und ein sechstes Losrad 28 in permanentem Wirkeingriff. Das vierte Losrad 26 ist drehbar um die dritte Gangschaltwelle 8 angeordnet, das fünfte Losrad 27 ist drehbar um die Welle für Vorwärtsfahrt 4 angeordnet und das sechse Losrad 28 ist drehbar um die Welle für Rückwärtsfahrt 5 angeordnet. Die Welle für Rückwärtsfahrt 5 ist drehfest mit einem neunten Festrad 22 verbunden, welches in permanentem Wirkeingriff mit dem vierten Festrad 17 und dem achten Festrad 21 steht. Das vierte Festrad 17 ist drehfest mit der dritten Gangschaltwelle 8 verbunden. Das achte Festrad 21 ist drehfest mit der Welle für Vorwärtsfahrt 4 verbunden. Das siebte Festrad 20 ist drehfest mit der Welle für Vorwärtsfahrt 4 verbunden und steht in permanentem Wirkeingriff mit dem fünften Festrad 18, welches drehfest mit der ersten Gangschaltwelle 6 verbunden ist. Das achte Festrad 21 steht in permanentem Wirkeingriff mit dem zweiten Festrad 15, welches drehfest mit der zweiten Gangschaltwelle 7 verbunden ist. Das zweite Losrad 24 ist drehbar um die zweite Gangschaltwelle 7 angeordnet und ist in permanentem Wirkeingriff mit dem dritten Festrad 16, welches drehfest mit der Abtriebswelle 3 verbunden ist. Die Abtriebswelle 3 ist mit einer Vorderachse des Fahrzeugs verbindbar. Die Abtriebswelle 3 und die Antriebswelle 1 sind auf derselben Seite des lastschaltbaren Wendegetriebes angeordnet. Eine weitere Abtriebswelle 30 kann direkt drehfest mit der Abtriebswelle 3 verbunden sein, es besteht jedoch auch die Möglichkeit eine Kupplung zwischen der weiteren Abtriebswelle 30 und der Abtriebswelle 3 anzuordnen. Die weitere Abtriebswelle 30 kann mit einer Hinterachse des Fahrzeugs verbunden werden. Es besteht auch die Möglichkeit das Losrad 31 mit dem ersten Losrad 23 in Eingriff zu bringen und eine weitere Abtriebswelle 32 über eine Hinterachskupplung 19 mit dem Losrad zu verbinden. Wird die Kupplung für Vorwärtsfahrt 9 im Schließsinne betätigt, so wird das fünfte Losrad 27 mit der Welle für Vorwärtsfahrt 4 und somit dem siebten Festrad 20 und dem achten Festrad 21 drehfest verbunden. Wird die Kupplung für Rückwärtsfahrt 10 im Schließsinne betätigt, so wird das sechste Losrad 28 drehfest mit der Welle für Rückwärtsfahrt 5 und dem neunten Festrad 22 drehfest verbunden. Wird die erste Gangschaltkupplung 11 im Schließsinne betätigt, so wird das erste Losrad 23 mit der ersten Gangschaltwelle 6 und dem fünften Festrad 18 drehfest verbunden. Wird die zweite Gangschaltkupplung 12 im Schließsinne betätigt, so wird das zweite Losrad 24 mit der zweiten Gangschaltwelle 7 und dem zweiten Festrad 15 drehfest verbunden. Wird die dritte Gangschaltkupplung 13 im Schließsinne betätigt, so wird das dritte Losrad 25 mit der Abtriebswelle 3 und dem dritten Festrad 16 drehfest verbunden. Wird die vierte Gangschaltkupplung 14 im Schließsinne betätigt, so wird das vierte Losrad 26 mit der dritten Gangschaltwelle 8 und dem vierten Festrad 17 drehfest verbunden. Indem das Getriebe sehr schmal baut, besteht die Möglichkeit, einen Nebenabtrieb 33 am Wendegetriebe anzuordnen, welcher mit der Eingangswelle in dem Wandler drehfest verbunden ist. Durch entsprechendes Schalten der Kupplung für Vorwärtsfahrt 9 der Kupplung für Rückwärtsfahrt 10 der ersten Gangschaltkupplung 11, der zweiten Gangschaltkupplung 12, der dritten Gangschaltkupplung 13 und der vierten Gangschaltkupplung 14 sind vier Gänge in Vorwärtsfahrtrichtung und vier Gänge in Rückwärtsfahrtrichtung schaltbar.
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Fig. 2:
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Innerhalb der radialen Außenabmessungen des Gehäuses 34 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist die Antriebswelle 1, die dritte Gangschaltwelle 8, die Welle für Rückwärtsfahrt 5 und die Welle für Vorwärtsfahrt 4 angeordnet. Die Abtriebswelle 3, das dritte Festrad 16 und das dritte Losrad 25 sind außerhalb der radialen Erstreckung des Gehäuses 34 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers angeordnet, wodurch ein Achsabstand von der Antriebswelle 1 zur Abtriebswelle 3 realisiert werden kann. Die Welle für Rückwärtsfahrt 5, die Welle für Vorwärtsfahrt 4, die zweite Gangschaltwelle 7, die Abtriebswelle 3, die erste Gangschaltwelle 6 und die weitere Abtriebswelle 32 sind unterhalb einer Ebene 43 angeordnet, welche horizontal im Fahrzeug und parallel zum Untergrund, auf welchem das Fahrzeug steht, verläuft, und durch die Drehachse der Antriebswelle 1 verläuft, angeordnet, wobei die dritte Gangschaltwelle 8 oberhalb dieser Ebene 43 angeordnet ist.
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Fig. 3:
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Die Antriebswelle 1, die dritte Gangschaltwelle 8, die Welle für Rückwärtsfahrt 5, die Welle für Vorwärtsfahrt 4 und die weitere Abtriebswelle 32 sind innerhalb einer radialen Erstreckung eines Gehäuses 34 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers angeordnet, während die erste Gangschaltwelle 6, die zweite Gangschaltwelle 7 und die Abtriebswelle 3 außerhalb dieser radialen Erstreckung des Gehäuses 34 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers angeordnet sind. Die Welle für Vorwärtsfahrt 4, die zweite Gangschaltwelle 7, die erste Gangschaltwelle 6 und die Abtriebswelle 3 sind unterhalb einer Ebene 43, welche durch die Drehachse der Antriebswelle 1 verläuft, angeordnet, wobei die dritte Gangschaltwelle 8 und die Welle für Rückwärtsfahrt 5 oberhalb dieser Ebene 43 angeordnet sind. Indem die Abtriebswelle 3 zur Antriebswelle 1 beabstandet angeordnet ist, kann außerhalb des Gehäuses 34 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers der Hubarm bzw. dessen Hydraulikzylinder oberhalb des zweiten Festrades 15 angeordnet werden. Dadurch kann der Hubarm tiefer angeordnet sein, welches zu einer besseren Übersichtlichkeit im Fahrzeug führt.
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Fig. 4:
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Die Antriebswelle 1, die dritte Gangschaltwelle 8, die Welle für Rückwärtsfahrt 5 und die Welle für Vorwärtsfahrt 4 sind innerhalb der radialen Erstreckung des Gehäuses 34 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers angeordnet. Die erste Gangschaltwelle 6, die Abtriebswelle 3 und die zweite Gangschaltwelle 7 sind außerhalb des Gehäuses 34 angeordnet. Die dritte Gangschaltwelle 8, die Welle für Rückwärtsfahrt 5, die Welle für Vorwärtsfahrt 4, die erste Gangschaltwelle 6 und die Abtriebswelle 3 sind unterhalb einer Ebene 43 angeordnet, welche durch die Drehachse der Antriebswelle 1 geht. Oberhalb dieser Ebene 43 ist die zweite Gangschaltwelle 7 angeordnet.
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Fig. 5:
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Das Gehäuse 34 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist einerseits mit einem Stirnradgetriebe 35 und andererseits mit dem lastschaltbaren Wendegetriebe verbunden. Der Abtrieb des lastschaltbaren Wendegetriebes ist einerseits mit einer Kardanwelle 42 für die Vorderachse 38 und einer Kardanwelle 41 für die Hinterachse 37 verbunden. An der Vorderachse 38 sind Räder 40 und an der Hinterachse 37 sind ebenfalls Räder 40 angeordnet. Das Fahrzeug weist einen Rahmen 36 auf.
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Fig. 6:
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Der Rahmen 36 ist auf einer Seite ausgenommen, damit das Stirnradgetriebe 35 den Abtrieb eines nichtdargestellten Antriebsmotors mit dem Antrieb des lastschaltbaren Wendegetriebes verbinden kann. Die Abtriebswelle 3 des lastschaltbaren Wendegetriebes ist nahezu mittig angeordnet, über eine Kardanwelle die Räder 40 anzutreiben. Die Antriebswelle 1 des lastschaltbaren Wendegetriebes ist sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung beabstandet zur Abtriebswelle 3 angeordnet, wodurch oberhalb des lastschaltbaren Wendegetriebes, insbesondere seitlich, am Gehäuse 34 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ein Bauraum entsteht, in welchem der Hubarm bzw. der Hubzylinder des Fahrzeug angeordnet werden kann. Der Hubzylinder des Fahrzeugs ist einerseits in Richtung der Hinterachse 37 am Fahrzeugrahmen 36 angelenkt und andererseits in Richtung Vorderachse 38 am Hubarm angelenkt. Indem die im Durchmesser größten Bauteile, wie beispielsweise das Gehäuse 34 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers in Richtung Vorderachse 38 verschoben angeordnet sind, erhält das Fahrzeug mehr Bauraum für den Hubzylinder.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebswelle
- 2
- erstes Festrad
- 3
- Abtriebswelle
- 4
- Welle für Vorwärtsfahrt
- 5
- Welle für Rückwärtsfahrt
- 6
- erste Gangschaltwelle
- 7
- zweite Gangschaltwelle
- 8
- dritte Gangschaltwelle
- 9
- Kupplung für Vorwärtsfahrt
- 10
- Kupplung für Rückwärtsfahrt
- 11
- erste Gangschaltkupplung
- 12
- zweite Gangschaltkupplung
- 13
- dritte Gangschaltkupplung
- 14
- vierte Gangschaltkupplung
- 15
- zweites Festrad
- 16
- drittes Festrad
- 17
- viertes Festrad
- 18
- fünftes Festrad
- 19
- Hinterachskupplung
- 20
- siebtes Festrad
- 21
- achtes Festrad
- 22
- neuntes Festrad
- 23
- erstes Losrad
- 24
- zweites Losrad
- 25
- drittes Losrad
- 26
- viertes Losrad
- 27
- fünftes Losrad
- 28
- sechstes Losrad
- 29
- Drehmomentwandler
- 30
- weitere Abtriebswelle
- 31
- Losrad
- 32
- weitere Abtriebswelle
- 33
- Nebenabtrieb
- 34
- Gehäuse des hydrodynamischen Drehmomentwandlers
- 35
- Stirnradgetriebe
- 36
- Rahmen
- 37
- Hinterachse
- 38
- Vorderachse
- 39
- Räder
- 40
- Räder
- 41
- Kardanwelle
- 42
- Kardanwelle
- 43
- Ebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10131329 A1 [0004]
- US 6152253 [0005]
